KR101320011B1 - 전기화학 셀용 포장재 - Google Patents

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유이치 모치즈키
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Abstract

외부에서 인식가능하고 위조가 곤란한 식별 표지를 지니는 전기화학 셀용 포장재를 제공하기 위하여, 기재층(11), 접착제층(13), 금속박층(12), 산변성 폴리올레핀층(14), 열접착성 수지층(15)이 이 순서대로 적층된 구조를 지니는 다층 필름으로 구성되고, 기재층(11)이 연신 폴리에스터 필름(1lb)과 연신 나일론 필름(11e)을 지니며, 연신 폴리에스터 필름(1lb)의 연신 나일론 필름(11e) 측 표면에 인쇄층(11c)이 설치되었다.

Description

전기화학 셀용 포장재{PACKAGING MATERIAL FOR ELECTROCHEMICAL CELLS}
본 발명은 외부에서 인식가능하고 위조가 곤란한 식별 표지를 지니는 전기화학 셀용 포장재에 관한 것이다.
최근, 특허문헌 1에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 연료전지 등이나, 또는, 액체, 고체 세라믹, 유기물 등의 유전체를 포함하는 액체 컨덴서, 고체 컨덴서, 2중층 컨덴서 등의 전기화학 셀은, 다층 필름으로 구성되는 전기화학 셀용 포장재가 외장체로서 이용되고 있다.
도 4는 종래의 전기화학 셀용 포장재의 층 구성을 나타낸 단면도로, 도 4에 나타낸 바와 같이, 종래의 전기화학 셀용 포장재(110)는, 적어도 기재층(111), 금속박층(112) 및 열접착성 수지층(115)으로 구성되며, 기재층(111)과 금속박층(112)은 접착제층(113)을 개재해서 접착되고, 열접착성 수지층(115)과 금속박층(112)은 산변성 폴리올레핀층(114)을 개재해서 접착되어 있다.
또, 도 5A는 종래의 엠보스 타입의 외장체를 이용한 리튬 이온 전지의 분해 사시도이며, 도 5B는 종래의 엠보스 타입의 외장체를 이용한 리튬 이온 전지의 사시도이다. 도 5A 및 도 5B에 나타낸 바와 같이, 냉간 프레스 성형 공정에 있어서, 리튬 이온 전지(121)는 도 3에 나타낸 전기화학 셀용 포장재(110)를 냉간 프레스 가공해서 형성된 오목부를 지니는 트레이(120a) 내부에 리튬 이온 전지 본체(122)를 수납하고, 시트(120b)로 트레이(120a)의 개구부를 덮어, 밀봉 공정에 있어서, 트레이(120a)와 시트(120b)의 열접착성 수지층(115)끼리를 포개고, 그 주연(周緣)을 가열밀봉(heat sealing)해서 제작된다.
이와 같이 제작된 리튬 이온 전지(121)는, 전지 제조의 최종 공정에 있어서, 외장체(120) 표면에 상품정보 등이 기재된 라벨이 첩부되거나, 라벨 대신에, 외장체(120) 표면에 직접 잉크젯으로 상품정보 등이 인자된다.
그러나, 정규의 제조원과는 다른 위조된 리튬 이온 전지 또는 전기화학 셀용 포장재에 정규의 제조원과 동일한 식별 표지가 부여된 경우, 정규품과 위조품의 판별을 행하는 것이 곤란해지고 있었다.
JP 2007-273398 A
종래, 이 문제를 해결하기 위하여, 식별 표지에 홀로그램 라벨을 이용해서 정규품과 위조품의 판별을 행하는 방법이 제안되어 있었다. 그러나, 홀로그램 라벨은 제품의 비용 상승과 연결되는 동시에, 홀로그램 라벨이 위조되어버릴 우려가 있었다.
그래서, 본 발명은, 상기 문제점을 감안해서, 외부에서 인식가능하고 위조가 곤란한 식별 표지를 지니는 전기화학 셀용 포장재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 전기화학 셀용 포장재에 있어서, 양극 활물질 및 양극 집전체로 이루어진 양극과, 음극 활물질 및 음극 집전체로 이루어진 음극과, 양극과 음극 사이에 충전되는 전해질을 포함하는 전기화학 셀 본체를 수납하고, 주연부를 가열 밀봉함으로써 전기화학 셀 본체를 밀봉하는 전기화학 셀용 포장재로서, 적어도, 기재층, 접착제층, 금속박층 및 열접착성 수지층이 이 순서대로 적층된 구조를 지니는 다층 필름이며, 기재층, 접착제층 및 금속박층 중 어느 것인가의 층에 식별 표지가 포함되는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 전기화학 셀용 포장재를 구성하는 기재층, 접착제층 및 금속박층 중 어느 것인가의 층에 식별 표지가 포함되므로, 전기화학 셀용 포장재 자체가 식별 기능을 지녀, 전기화학 셀용 포장재에 위조의 식별 표지로 되는 라벨이 첩부되거나, 인자가 부여된 경우더라도, 진위의 판별을 용이하게 행할 수 있다. 또, 전기화학 셀용 포장재를 구성하는 기재층, 접착제층 및 금속박층 중 어느 것인가의 층이 식별 표지를 포함하여, 식별 표지를 위한 새로운 층을 설치할 필요가 없다. 이 때문에, 기재층과 금속박층 간의 접착 강도가 저하하는 일이 없어, 소정의 접착 강도를 유지할 수 있다. 이것에 의해, 전기화학 셀용 포장재를 프레스 성형 등에 의해서 성형할 경우에 있어서, 성형 후의 밀봉 공정에서 가해지는 열에 의해서 기재층과 금속박층 사이가 박리되어 들뜸이나 잔주름이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또, 본 발명은, 상기 구성의 전기화학 셀용 포장재에 있어서, 기재층이 연신 폴리에스터 필름과 연신 나일론 필름을 지니고, 연신 폴리에스터 필름과 연신 나일론 필름 사이에 식별 표지가 포함되는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 식별 표지가 연신 폴리에스터 필름에 의해 보호되어, 전기화학 셀용 포장재 외부로부터 인쇄층을 위조 또는 가공할 수 없다. 또, 식별 표지를 연신 폴리에스터 필름과 연신 나일론 필름 사이에 형성함으로써, 연신 나일론 필름층과 금속박층과의 접착 강도가 저하되지 않는다. 또한, 연신 폴리에스터 필름을 최외층에 형성함으로써, 전해액이나 용제가 전기화학 셀용 포장재 표면에 부착되었을 경우더라도, 연신 폴리에스터 필름이 연신 나일론 필름을 보호해서, 전기화학 셀용 포장재의 손상이나 백화를 방지할 수 있다.
또, 본 발명은, 상기 구성의 전기화학 셀용 포장재에 있어서, 식별 표지가 연신 폴리에스터 필름의 연신 나일론 필름 측 표면에 설치된 인쇄층에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 연신 폴리에스터 필름 표면에 식별 표지를 인쇄하고, 연신 폴리에스터 필름과 연신 나일론 필름을 붙임으로써, 연신 폴리에스터 필름과 연신 나일론 필름 사이에 식별 표지를 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 인쇄에 의해 복잡한 의장을 연신 폴리에스터 필름 표면에 형성하는 것이 가능해져, 위조하기 어려운 식별 표지를 형성할 수 있다.
또, 본 발명은, 상기 구성의 전기화학 셀용 포장재에 있어서, 식별 표지가 연신 폴리에스터 필름과 연신 나일론 필름 사이에 개재하는 착색된 접착층에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 연신 폴리에스터 필름과 연신 나일론 필름 사이에 착색된 층을 형성할 수 있고, 착색된 색에 의해 전기화학 셀용 포장재를 식별할 수 있다. 이 때문에, 전기화학 셀용 포장재에 위조의 식별 표지로 되는 라벨이 첩부되거나, 인자가 부여된 경우더라도, 전기화학 셀용 포장재의 외관으로부터 인식할 수 있는 색의 상위에 의해 제품의 진위의 판별을 용이하게 행할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 구성의 전기화학 셀용 포장재에 있어서, 식별 표지가, 착색된 상기 접착제층에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 착색된 접착제층의 색에 의해 전기화학 셀용 포장재를 식별할 수 있다. 이 때문에, 전기화학 셀용 포장재에 위조의 식별 표지로 되는 라벨이 첩부되거나, 인자가 부여된 경우더라도, 전기화학 셀용 포장재의 외관으로부터 인식할 수 있는 색의 상위에 의해 제품의 진위의 판별을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 기재층과 금속박층을 접착하는 접착제층 자체를 착색하기 위하여, 기재층과 금속박층과의 접착 강도가 저하하는 일이 없어, 소정의 접착 강도를 유지할 수 있다.
또, 본 발명은, 상기 구성의 전기화학 셀용 포장재에 있어서, 기재층이 연신 나일론 필름으로 구성되고, 식별 표지가, 착색된 연신 나일론 필름에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 착색된 연신 나일론 필름의 색에 의해 전기화학 셀용 포장재를 식별할 수 있다. 또, 기재층 자체를 착색하므로, 기재층과 금속박층과의 접착 강도가 저하하는 일이 없어, 소정의 접착 강도를 유지할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 구성의 전기화학 셀용 포장재에 있어서, 식별 표지가 금속박층을 구성하는 금속박 표면에 적용된 요철에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 금속박 표면에 적용된 요철에 의해 전기화학 셀용 포장재를 식별할 수 있다. 이 때문에, 전기화학 셀용 포장재의 외관으로부터 인식할 수 있는 요철에 의해 제품의 진위의 판별을 용이하게 행할 수 있다. 또, 금속박층 자체에 요철을 형성한 것을 사용하고, 요철을 적용한 금속박층은 접착제층을 개재해서 기재층과 적층되므로, 기재층과 금속박층과의 접착 강도가 저하하는 일이 없어, 소정의 접착 강도를 유지할 수 있다.
또, 본 발명은, 상기 구성의 전기화학 셀용 포장재에 있어서, 식별 표지가 펄(pearl) 안료를 구성 수지에 함유시켜서 구성되는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 펄 안료에 의해 전기화학 셀용 포장재가 착색되어, 이 색에 의해 전기화학 셀용 포장재를 식별할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 구성의 전기화학 셀용 포장재에 있어서, 식별 표지가 형광 안료를 구성 수지에 함유시켜서 구성되는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 형광 안료가 발색하여 전기화학 셀용 포장재가 착색되고, 이 색에 의해 전기화학 셀용 포장재를 식별할 수 있다.
또, 본 발명은, 상기 구성의 전기화학 셀용 포장재에 있어서, 기재층의 상부면에 무광택 와니스층(matte varnish layer)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 기재층의 상부면에 무광택 와니스층을 형성함으로써, 기재층 표면에 광택제거 효과를 발휘시킬 수 있다. 이것에 의해, 기재층보다 내층 측에 형성된 식별 표지와 함께, 기재층 전체에서 의장을 형성할 수 있다. 또한, 무광택 와니스층에 의해 기재층 표면의 평활성(smoothness)이 증가하여, 엠보스 성형 공정에 있어서의 성형 불량을 저감시킬 수 있다. 이때, 무광택 와니스에 첨가하는 윤활제의 첨가량을 조정함으로써, 평활성을 조정할 수 있고, 무광택 재료의 입경 및 첨가량을 조정함으로써, 광택제거 효과를 조정할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 구성의 전기화학 셀용 포장재에 있어서, 기재층의 상부면에 무광택 처리가 실시되고, 표면이 소정의 표면 조도(surface roughness)로 가공되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 기재층의 상부면을 소정의 표면 조도로 가공해서 무광택 처리를 실시함으로써, 기재층 표면에 광택제거 효과를 발휘시키는 것이 가능하다. 이것에 의해, 기재층보다 내층 측에 형성된 식별 표지와 함께, 기재층에 전체적으로 의장을 형성할 수 있다. 또, 표면을 가공해서 무광택 처리를 실시된 무광택 필름은, 프레스 성형 시 기재층 표면이 마모 또는 가압되어서 광택제거 효과가 저하하기 어렵다. 또한, 전기화학 셀 용제가 부착되었을 경우더라도, 광택제거 효과가 저하하기 어렵다.
도 1은 제1실시형태에 따른 전기화학 셀용 포장재의 층 구성을 나타낸 단면도;
도 2는 제1실시형태의 변형예에 따른 전기화학 셀용 포장재의 층 구성을 나타낸 단면도;
도 3은 제2실시형태에 따른 전기화학 셀용 포장재의 층 구성을 나타낸 단면도;
도 4는 종래의 전기화학 셀용 포장재의 층 구성을 나타낸 단면도;
도 5A는 종래의 엠보스 타입의 외장체를 이용한 리튬 이온 전지의 분해 사시도;
도 5B는 종래의 엠보스 타입의 외장체를 이용한 리튬 이온 전지의 사시도.
[제1실시형태]
이하에 있어서, 본 발명의 제1실시형태에 따른 전기화학 셀용 포장재(10)에 대해서, 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 또, 종래예의 도 4 내지 도 5와 공통되는 부분은 설명을 생략한다. 도 1은 본 발명의 제1실시형태에 따른 전기화학 셀용 포장재의 층 구성을 나타낸 단면도로서, 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 전기화학 셀용 포장재(10)는 최외층에 기재층(11), 최내층에 열접착성 수지층(15), 그 사이에 금속박층(12)이 배치된 것이며, 열접착성 수지층(15)과 금속박층(12)은 산변성 폴리올레핀층(14)을 개재해서 접착되어 있다. 또, 기재층(11)과 금속박층(12)은 접착제층(13)을 개재해서 접착되어 있다. 이때, 금속박층(12)의 산변성 폴리올레핀층(14) 측 표면에는 화성 처리층(12a)가 형성되어 있다. 또한, 기재층(11)은 무광택 와니스층(11a), 연신 폴리에스터 필름(1lb), 인쇄층(11c), 접착층(11d) 및 연신 나일론 필름(11e)으로 구성되어 있다. 또한, 본 발명의 전기화학 셀용 포장재(10)는 상기 각 층을 포함하는 동시에 각 층 사이에 다른 층을 개재시켰을 경우에도 본 발명의 기술범위에 포함하는 것으로 한다.
여기에서, 인쇄층(11c) 및 무광택 와니스층(11a)은 잉크 재료 또는 무광택 와니스 재료를 연신 폴리에스터 필름(1lb)의 양면에 각각 인쇄 도포해서 형성된다. 이 구성에 의해, 전기화학 셀용 포장재(10)를 기재층(11) 측에서 보았을 경우, 인쇄층(11c)이 무광택 와니스층(11a)에 의해 무광택 마무리로 장식되는 외관을 보인다. 또, 무광택 와니스층(11a)에 의해 기재층(11) 표면의 평활성이 증가하여, 엠보스 성형 공정에 있어서의 성형 불량을 저감시킬 수 있다. 또한, 무광택 와니스 재료에 함유되는 윤활제의 첨가량을 조정함으로써, 기재층(11) 표면의 평활성을 조정할 수 있고, 무광택 와니스재에 함유되는 무광택제의 입경이나 첨가량을 조정함으로써, 무광택 와니스층(11a)의 무광택감(광택제거 효과)을 조정할 수 있다.
또, 인쇄층(11c)이 연신 폴리에스터 필름(1lb)의 연신 나일론 필름(11e) 측 표면에 형성되어 있기 때문에, 인쇄층(11c)은 연신 폴리에스터 필름(1lb)에 의해 외부로부터 보호되어, 전기화학 셀용 포장재(10) 외부로부터 인쇄층(11c)을 위조하거나 고칠 수 없다. 또한, 전기화학 셀용 포장재(10) 표면이 마모되어도, 인쇄층(11c)은 마모되지 않는다. 또, 인쇄층(11c)이 연신 폴리에스터 필름(1lb)과 연신 나일론 필름(11e) 사이에 형성되므로, 연신 나일론 필름(11e)과 금속박층(12)과의 접착 강도가 저하되는 일은 없다. 이 때문에, 전기화학 셀용 포장재(10)를 프레스 성형할 때, 기재층(11)과 금속박층(12)이 박리되어 들뜸이나 잔주름이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 연신 폴리에스터 필름(1lb)을 최외층에 형성함으로써, 전해액이나 용제가 전기화학 셀용 포장재(10) 표면에 부착되었을 경우더라도, 연신 폴리에스터 필름(1lb)이 연신 나일론 필름(11e)을 보호하여, 전기화학 셀용 포장재(10)의 손상이나 백화를 방지할 수 있다.
또, 연신 폴리에스터 필름(1lb)의 평면에서 보아서, 인쇄층(11)을 전체에 형성하면, 전기화학 셀용 포장재(10) 전체가 착색되어, 인쇄층(11)을 부분적으로 형성하면, 인쇄층(11)에 위조 곤란한 식별 표지 또는 의장을 부여할 수 있다. 또한, 인쇄층(11c)은 그라비어 인쇄, 실크 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄 등의 종래 공지의 인쇄 방법에 의해 잉크재를 이용해서 형성할 수 있다.
여기에서, 연신 폴리에스터 필름(1lb)의 필름 표면이 미리 소정의 표면 조도를 지니는 연신 폴리에스터 필름을 이용함으로써, 무광택 와니스층(11a)을 형성하지 않아도 기재층(11) 표면을 무광택 마무리로 장식할 수 있다. 이때, 무광택 와니스층(11a)과 비교해서, 프레스 성형 시의 마모 또는 가압에 의해 무광택감(광택제거 효과)이 저하하기 어렵다. 또, 전기화학 셀 용제가 부착되었을 경우더라도, 무광택감 (광택제거 효과)이 저하하기 어렵다.
다음에, 도 1에 나타낸 본 발명에 따른 전기화학 셀용 포장재(10)를 구성하는 각 층에 대해서 구체적으로 설명한다.
무광택 와니스층(11a)은, 예를 들어, 셀룰로스계, 폴리아마이드계, 아세트산 비닐계, 변성 폴리올레핀계, 고무계, 아크릴계, 우레탄계 등의 올레핀계, 혹은 알키드계 합성 수지에, 실리카계, 카올린계 등의 무기 재료계의 무광택제를 적정량 첨가한 무광택 와니스를 이용할 수 있다. 혹은, 상기 올레핀계 혹은 알키드계 합성 수지에, 실리카계, 카올린계 등의 무기 재료계의 무광택제와 왁스를 적정량 첨가한 무광택 와니스를 이용할 수 있다. 또, 상기 무광택 와니스층을 형성하는 방법은, 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 오프셋 인쇄방식, 그라비어 인쇄 방식, 플렉소 인쇄 방식, 실크 스크린 인쇄 방식, 롤 코팅 방식, 리버스 코팅 방식 등을 적절하게 사용할 수 있다.
연신 폴리에스터 필름(1lb)은, 프레스 가공에 견딜 수 있는 전연성(ductility)을 지니는 폴리에스터 수지를 이용할 수 있고, 구체적인 폴리에스터 수지로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리뷰틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리뷰틸렌나프탈레이트, 공중합 폴리에스터, 폴리카보네이트 등을 들 수 있다.
인쇄층(11c)에 이용되는 잉크 재료는, 일반적인 잉크와 마찬가지로, 바인더 및 안료나 염료 등의 착색제, 이것에 적절히 가해지는 각종 첨가제에 의해 구성할 수 있다. 착색제로서, 유채색 착색 안료 또는 무기계의 착색 안료를 사용할 수 있고, 유채색 착색 안료로서는, 예를 들어, 아조계 안료, 프탈로사이아닌계 안료, 축합다환계 안료 등이 있고, 아조계 안료로서는 워칭 레드(ウッチングレッド), 카민 6C 등의 가용성 안료, 모노아조옐로, 디스아조옐로, 피라졸론오렌지, 레드, 퍼머넌트 레드 등의 불용성 아조 안료, 프탈로사이아닌계 안료로서는 구리프탈로사이아닌 안료, 무금속프탈로사이아닌 안료로서 청색, 녹색계 안료, 축합다환계 안료로서는 다이옥사진 바이올렛, 퀴나크리돈 바이올렛 등을 들 수 있고, 또한, 무기계의 착색 안료로서는, 예를 들어, 산화티타늄이나 카본블랙 등을 이용할 수 있다.
접착층(11d)은, 접착제 또는 폴리올레핀 수지를 이용할 수 있고, 접착제의 구체예로서, 폴리아세트산비닐계 접착제, 아크릴산의 에틸, 뷰틸, 2-에틸헥실에스터 등의 호모폴리머, 혹은, 이들과 메타크릴산메틸, 아크릴로나이트릴, 스타이렌 등과의 공중합체 등으로 이루어진 폴리아크릴산 에스터계 접착제, 사이아노아크릴레이트계 접착제, 에틸렌과 아세트산비닐, 아크릴산에틸, 아크릴산, 메타크릴산 등의 모노머와의 공중합체 등으로 이루어진 에틸렌공중합체계 접착제, 셀룰로스계 접착제, 폴리에스터계 접착제, 폴리아마이드계 접착제, 폴리이미드계 접착제, 요소수지 또는 멜라민 수지 등으로 이루어진 아미노 수지계 접착제, 페놀 수지계 접착제, 에폭시계 접착제, 폴리우레탄계 접착제, 반응형 (메타)아크릴계 접착제, 클로로프렌 고무, 나이트릴 고무, 스타이렌-뷰타다이엔 고무 등으로 이루어진 고무계 접착제, 실리콘계 접착제, 알칼리 금속 실리케이트, 저융점 유리 등으로 이루어진 무기계 접착제 등을 들 수 있다. 또한, 폴리올레핀 수지는 용융된 상태에서 연신 폴리에스터 필름(1lb)과 연신 나일론 필름(11e) 사이에 압출함으로써, 두 필름을 접착시킬 수 있고, 폴리올레핀 수지의 구체예로서, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 열접착성 수지를 들 수 있다.
연신 나일론 필름(11e)은, 폴리아마이드 수지, 즉, 나일론 6, 나일론 6,6, 나일론 6과 나일론 6,6과의 공중합체, 나일론 6,10, 폴리메타자일렌 아디파마이드(MXD6) 등을 들 수 있다.
접착제층(13)은 드라이 라미네이트법에 의해 연신 나일론 필름(11e)과 금속박층(13)을 접착하는 층이며, 전술한 접착층(11d)과 같은 접착제를 이용할 수 있다.
다음에, 금속박층(12)에 대해서 설명한다. 금속박층(12)은, 외부로부터 리튬 이온 전지의 내부에 수증기가 침입하는 것을 방지하기 위한 층으로, 금속박층 단체의 핀홀 및 가공 적성(파우치화, 냉간 프레스 성형성)을 안정화시키고, 또한 내핀홀성을 가지게 하기 위하여 두께 15㎛ 이상의 알루미늄, 니켈 등의 금속, 또는, 무기 화합물, 예를 들어, 산화규소, 알루미나 등을 증착한 필름 등도 들 수 있지만, 금속박층(12)을 구성하는 금속박으로서 바람직하게는 두께가 20 내지 100㎛인 알루미늄으로 한다.
또, 핀홀의 발생을 개선하고, 리튬 이온 전지의 외장체의 타입을 엠보스 타입으로 할 경우, 냉간 프레스 성형에 있어서의 크랙 등의 발생이 없는 것으로 하기 위하여, 금속박층(12)으로서 이용하는 알루미늄의 재질을, 철함유량이 0.3 내지 9.0중량%, 바람직하게는 0.7 내지 2.0중량%로 하는 것이 바람직하다.
이것에 의해서, 철을 함유하고 있지 않은 알루미늄과 비교해서, 알루미늄의 전연성이 좋고, 외장체로서 절곡에 의한 핀홀의 발생이 적어지고, 포장재를 냉간 프레스 성형할 때 측벽을 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 철함유량이 0.3중량% 미만일 경우에는, 핀홀의 발생의 방지, 냉간 프레스 성형성의 개선 등의 효과가 인정되지 않고, 알루미늄의 철함유량이 9.0중량%를 초과할 경우에는, 알루미늄으로서의 유연성이 저해되어, 포장재로서 제대성(製袋性)이 나빠진다.
또, 냉간 압연으로 제조되는 알루미늄은 어닐링(소위 소둔 처리) 조건에서 그 유연성·견고함(firmness)·단단함(hardness)이 변화되지만, 본 발명에 있어서 이용하는 알루미늄은 어닐링을 행하고 있지 않은 경질 처리품보다, 다소 또는 완전히 어닐링 처리를 한 연질 경향이 있는 알루미늄이 좋다.
즉, 어닐링 조건은, 가공 적성(파우치화, 냉간 프레스 성형)에 맞추어 적절하게 선정하면 된다. 예를 들어, 냉간 프레스 성형 시의 주름이나 핀홀을 방지하기 위해서는, 성형 정도에 따라서 어닐링된 연질 알루미늄을 이용할 수 있다.
또, 금속박층(12)인 알루미늄의 표면, 이면에 화성 처리를 실시해서 화성 처리층(12a)을 형성함으로써, 접착제와의 접착 강도를 향상시킬 수 있다.
다음에, 이 화성 처리층(12a)에 대해서 설명한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 화성 처리층(12a)은 적어도 금속박층(12)의 열접착성 수지층(15) 측의 면에 형성하는 것이다. 화성 처리층(12a)은 산변성 폴리올레핀층(14)과 금속박층(12)을 안정적으로 접착하여, 금속박층(12)과 열접착성 수지층(15)의 박리(delamination)를 방지할 수 있다. 또한, 화성 처리층(12a)은 금속박층(12)의 부식을 방지하는 작용도 있다.
구체적으로는, 인산염, 크롬산염, 불화물, 트라이아진티올 화합물 등의 내산성 피막을 형성함으로써 엠보스 성형 시의 금속박층(12)과 열접착성 수지층(15)과의 사이의 박리 방지와, 리튬 이온 전지의 전해질과 수분에 의한 반응으로 생성되는 불화수소에 의해, 알루미늄 표면의 용해, 부식, 특히 알루미늄의 표면에 존재하는 산화 알루미늄이 용해, 부식되는 것을 방지하고, 또한, 알루미늄 표면의 접착성을 향상시킬 수 있다.
화성 처리층(12a)은, 크롬산 크로메이트 처리, 인산 크로메이트 처리, 도포형 크로메이트 처리 등의 크롬계 화성 처리, 혹은, 지르코늄, 티타늄, 인산아연 등의 비크롬계(도포형) 화성 처리 등에 의해 금속박층(12)면에 형성되는 것이지만, 불소계 수지와 강고하게 접착한다고 하는 점, 또한, 연속 처리가 가능한 동시에 수세공정이 불필요하여 처리 비용을 저렴하게 할 수 있다고 하는 점 등으로부터 도포형 화성 처리, 특히 아미노화 페놀 중합체, 3가 크롬 화합물, 인 화합물을 함유하는 처리액으로 처리하는 것이 가장 바람직하다.
다음에, 열접착성 수지층(15)에 대해서 설명한다. 최내층의 열접착성 수지층(15)은, 리튬 전지 본체(122)의 금속단자를 외측에 돌출시킨 상태에서 유지해서 열접착한다. 이때, 열접착성 수지층(15)과 금속단자 사이에 금속접착성을 지니는 금속단자 밀봉용 접착성 필름을 개재시키는지의 여부에 의해 열접착성 수지층(15)을 구성하는 프로필렌의 종류가 다르다. 금속단자 밀봉용 접착성 필름을 개재시킬 경우에는, 프로필렌계 수지의 단체 또는 혼합물 등으로 이루어진 필름을 이용하면 되지만, 금속단자 밀봉용 접착성 필름을 개재시키지 않을 경우, 불포화 카복시산으로 그라프트변성시킨 산변성 올레핀 수지로 이루어진 필름을 이용할 필요가 있다.
또, 열접착성 수지층(15)으로서는 폴리프로필렌이 적합하게 이용되지만, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌의 단층 또는 다층, 또는, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌의 블렌드 수지로 이루어진 단층 또는 다층으로 이루어진 필름도 사용할 수 있다. 또한, 폴리프로필렌에는, 랜덤 프로필렌, 호모프로필렌, 블록 프로필렌 등 각 타입으로 나눌 수 있다.
또, 상기 각 타입의 폴리프로필렌, 즉, 랜덤 폴리프로필렌, 호모폴리프로필렌, 블록 폴리프로필렌에는, 저결정성의 에틸렌-뷰텐 공중합체, 저결정성의 프로필렌-뷰텐 공중합체, 에틸렌과 뷰텐과 프로필렌의 3성분 공중합체로 이루어진 터폴리머, 실리카, 제올라이트, 아크릴수지 비즈 등의 블로킹방지제(ant-blocking agent: AB제), 지방산 아마이드계의 슬립제(slip agent) 등을 첨가해도 된다.
또한, 본 발명에 따른 열접착성 수지층(15)은 상기 각 타입의 폴리프로필렌층을 적시에 조합시켜서 다층화해도 된다.
다음에, 산변성 폴리올레핀층(14)에 대해서 설명한다. 산변성 폴리올레핀층(14)은 금속박층(12)과 열접착성 수지층(15)을 접착시키기 위하여 설치되는 층으로, 열접착성 수지층(15)에 이용하는 수지종에 따라 적절하게 선택해서 이용할 필요가 있지만, 산변성 폴리올레핀 수지를 이용할 수 있고, 불포화 카복시산으로 그라프트변성시킨 폴리올레핀 수지, 에틸렌 또는 프로필렌과 아크릴산, 또는, 메타크릴산과의 공중합체, 혹은, 금속가교 폴리올레핀 수지 등이며, 필요에 따라서 뷰텐 성분, 에틸렌-프로필렌-뷰텐 공중합체, 비정질의 에틸렌-프로필렌 공중합체, 프로필렌-α-올레핀 공중합체 등을 5% 이상 첨가해도 되는 것이다.
또, 산변성 폴리올레핀층(14)은 산변성 폴리프로필렌을 이용함으로써, 한층 내(耐)내용물성, 접착 강도가 우수한 전기화학 셀용 포장재(10)를 제공할 수 있다.
산변성 폴리프로필렌을 이용할 경우,
(1) 비컷 연화점(Vicat softening point) 115℃ 이상, 융점 150℃ 이상의 호모 타입,
(2) 비컷 연화점 105℃ 이상, 융점 130℃ 이상의 에틸렌프로필렌과의 공중합체(랜덤 공중합 타입)
(3) 융점 110℃ 이상인 불포화 카복시산을 이용해서 산변성 중합한 단체 또는 블렌드물 등을 이용할 수 있다.
다음에, 제1실시형태의 변형예에 대해서 설명한다. 도 2는 제1실시형태의 변형예에 따른 전기화학 셀용 포장재의 층 구성을 나타낸 단면도로, 제1실시형태와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 인쇄층(11c) 대신에 접착층(11d)을 산화티타늄 등의 착색 안료로 착색하는 것에 의해, 접착층(11d)에 식별 표지를 형성할 수 있다. 이 구성에 의하면, 산화티타늄에 의해 접착층(11d)은 백색으로 착색되어, 전기화학 셀용 포장재(10)는 투과성을 지니는 연신 폴리에스터 필름(1lb) 측에서 보아서 백색으로 식별된다. 이 때문에, 전기화학 셀용 포장재(10)의 기재층(11) 표면에 위조된 식별 표지로 되는 라벨이 첩부되거나, 인자가 부여된 경우더라도, 전기화학 셀용 포장재(10)의 외관으로부터 인식할 수 있는 색의 상위에 의해 제품의 진위의 판별을 용이하게 행할 수 있다.
또, 접착층(11d)은 산화티타늄 등의 착색 안료가 고형분으로 함유율 5중량% 이상 30중량% 이하, 바람직하게는 10중량% 이상 25중량% 이하 첨가된 접착제로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 착색 안료의 첨가량이 5중량%를 하회할 경우, 착색되는 색이 희미해져 식별하기 어렵다. 또, 착색 안료의 첨가량이 30중량%를 상회할 경우, 접착 강도가 약해져 바람직하지 못하다. 또한, 착색 안료의 첨가량을 조정함으로써, 착색되는 색의 농담을 표출할 수 있고, 이것에 의해, 색의 농담으로 전기화학 셀용 포장재(10)를 식별할 수도 있다. 또, 접착제는 접착층(11d)의 구체예로서 상기 열거한 접착제를 이용할 수 있다. 또한, 착색 안료를 수지 블렌드한 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀 수지를 용융 상태에서 압출해서 연신 폴리에스터 필름(1lb)과 연신 나일론 필름(11e)을 적층한 실시형태에 대해서도 본 발명의 기술범위에 포함된다.
또, 착색 안료로서는, 유채색 착색 안료 또는 무기계 착색 안료를 사용할 수 있고, 유채색 착색 안료로서는, 예를 들어, 아조계 안료, 프탈로사이아닌계 안료, 축합다환계 안료 등이 있고, 아조계 안료로서는 워칭 레드, 카민 6C 등의 가용성 안료, 모노아조옐로, 디스아조옐로, 피라졸론오렌지, 레드, 퍼머넌트 레드 등의 불용성 아조 안료, 프탈로사이아닌계 안료로서는 구리프탈로사이아닌 안료, 무금속프탈로사이아닌 안료로서 청색, 녹색계 안료, 축합다환계 안료로서는 다이옥사진 바이올렛, 퀴나크리돈 바이올렛 등을 들 수 있고, 또한, 무기계의 착색 안료로서는, 예를 들어, 산화티타늄이나 카본블랙 등을 이용할 수 있다.
또, 산화티타늄 등의 착색 안료 이외에 펄 안료 또는 형광 안료에 의해 접착층(11d)을 착색하는 것도 가능하다. 펄 안료로서는, 고전적으로는 진주분이나 조가비의 내측 부분의 분말 등을 사용했지만, 현재는, 미세한 플레이크(박편)의 외측을, 금속산화물 혹은 금속산화물의 혼합물에 의해 피복한 것을 사용한다. 미세한 플레이크로서는, 운모, 탤크, 카올린, 옥시염화 비스무트, 혹은, 유리 플레이크, SiO2 플레이크, 혹은 합성 세라믹의 플레이크 등이 있고, 이들 미세한 플레이크의 외측을 피복하는 금속산화물의 예로서는, TiO2, Fe2O3, SnO2, Cr2O3, ZnO가 있다. 이들 조합 중에서도, 운모, 유리 플레이크, 혹은 SiO2 플레이크를, TiO2 피복 및/ 또는 Fe2O3 피복된 것이 바람직하다. 또한, 형광 안료로서는, 형광체, 즉, 광의에 있어서의 루미네센스(luminescence)를 발하는 물질로서, 무기 형광 안료와 유기 형광 안료의 쌍방을 포함하고, 무기 형광 안료로서는, Ca, Ba, Mg, Zn, Cd 등의 산화물, 황화물, 규산염, 인산염, 텅스텐산염 등의 결정을 주성분으로 하여, Mn, Zn, Ag, Cu, Sb, Pb 등의 금속 원소 혹은 란타노이도류 등의 희토류 원소를 활성제로서 첨가해서 소성시켜 얻어지는 안료를 이용할 수 있다. 바람직한 형광체로서 ZnO:Zn, Br5(PO4)3Cl:Eu, Zn2GeO4:Mn, Y2O3:Eu, Y(P,V)O4:Eu, Y2O2Si:Eu, Zn2GeO4 :Mn 등을 예시할 수 있고, 유기형광 안료로서는, 다이아미노스틸벤다이설폰산 유도체, 이미다졸 유도체, 쿠마린 유도체, 트라이아졸, 카바졸, 피리딘, 나프탈산, 이미다졸론 등의 유도체, 플루오레세인, 에오신 등의 색소, 안트라센 등 벤젠환을 가지는 화합물 등이 이용되는 것이 가능하다.
[제2실시형태]
이하에 있어서, 본 발명의 제2실시형태에 따른 전기화학 셀용 포장재에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 또, 제1실시형태와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 도 3은 본 발명의 전기화학 셀용 포장재의 층 구성을 나타낸 단면도로서, 도 3에 나타낸 바와 같이, 제2실시형태의 전기화학 셀용 포장재(10)는 기재층(11)이 연신 나일론 필름(11e)으로 구성되고, 연신 나일론 필름과 금속박층(12)은 접착제층(13)을 개재해서 접착하고 있다.
여기에서, 접착제층(13)은 산화티타늄 등의 착색 안료가 함유된 접착제에 의해 구성되어 있고, 접착제층(13)은 백색으로 착색되어 있다. 이것에 의해, 전기화학 셀용 포장재(10)는 투과성을 지니는 연신 나일론 필름(11e) 측에서 보아서 백색으로 식별된다. 또, 연신 나일론 필름(11e)과 금속박층(12)을 접착하는 접착제층(13) 자체에 착색 안료가 함유되어 있기 때문에, 연신 나일론 필름(11e)과 금속박층(12)의 접착 강도는 거의 저하되지 않는다. 이것에 의해, 전기화학 셀용 포장재(10)를 냉간 프레스 성형 등에 의해서 성형할 경우에 있어서도, 성형 후의 밀봉 공정에서 가해지는 열에 의해서 연신 나일론 필름(11e)과 금속박층(12) 사이가 박리되어 들뜸이나 잔주름이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또, 접착제층(13)은 산화티타늄 등의 착색 안료가 고형분으로 함유율 5중량% 이상 30중량% 이하, 바람직하게는 10중량% 이상 25중량% 이하 첨가된 접착제로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 착색 안료의 첨가량이 5중량%를 하회할 경우, 착색되는 색이 희미해져 식별하기 어렵다. 또한, 착색 안료의 첨가량이 30중량%를 상회할 경우, 연신 나일론 필름(11e)과 금속박층(12)과의 접착 강도가 약해져 성형 후의 밀봉 공정에 가해지는 열에 의해 연신 나일론 필름(11e)이 원래의 형상으로 되돌아가도록 수축되어 연신 나일론 필름(11e)과 금속박층(12) 사이가 박리되어 들뜸이나 잔주름이 발생하는 것으로 되어 바람직하지 못하다. 또, 착색 안료의 첨가량을 조정함으로써, 착색되는 색의 농담을 표출할 수 있다. 이것에 의해, 색의 농담으로 전기화학 셀용 포장재(10)를 식별할 수도 있다.
또한, 착색 안료로서는, 제1실시형태에서 열거한 산화티타늄 등의 착색 안료 이외에, 제1실시형태에서 열거한 펄 안료 또는 형광 안료를 이용해서 접착제층(13)을 착색할 수 있다. 또, 접착제층(13)을 구성하는 접착제는 제1실시형태의 접착층(11d)에서 열거한 접착제를 이용할 수 있다.
또, 접착제층(13)에 산화티타늄 등의 착색 안료가 함유된 접착제를 이용하는 대신에 착색되어 있지 않은 접착제를 이용해서, 연신 나일론 필름(11e)을 착색해도, 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 즉, 착색 안료를 함유해서 착색된 연신 나일론 필름(11e)의 색에 의해 전기화학 셀용 포장재(10)를 식별할 수 있고, 기재층(11) 자체를 착색하는 것에 의해, 기재층(11)과 금속박층(12)과의 접착 강도가 저하하는 일이 없어, 소정의 접착 강도를 유지할 수 있다. 또한, 표면이 무광택 처리된 연신 나일론 필름(11e)을 이용하는 것에 의해 전기화학 셀용 포장재(10) 표면의 평활성이 증가하고, 냉간 프레스 성형 공정에 있어서의 성형 불량을 저감시킬 수 있다. 또, 무광택 처리가 시행된 연신 나일론 필름(11e) 대신에, 연신 나일론 필름(11e) 표면에 전술 무광택 와니스층(11a)을 형성해도 마찬가지 효과를 얻을 수 있다.
또, 착색된 접착제층(13) 또는 연신 나일론 필름(11e)을 이용하는 대신에, 표면에 미세한 요철을 지니는 무광택 처리가 실시된 금속박이나 부분적으로 요철을 지니는 금속박을 금속박층(12)에 이용해도, 마찬가지 효과를 얻을 수 있다. 즉, 금속박층(12)을 구성하는 금속박 표면에 형성된 요철에 의해 전기화학 셀용 포장재(10)를 식별할 수 있고, 전기화학 셀용 포장재(10)에 위조의 식별 표지로 되는 라벨이 첩부되거나, 인자가 부여된 경우더라도, 전기화학 셀용 포장재(10)의 외관으로부터 인식할 수 있는 요철에 의해 제품의 진위의 판별을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 금속박층(12)을 구성하는 금속박에 미세한 요철을 실시한 금속박을 이용함으로써, 기재층(11)과 금속박층(12)과의 접착 강도가 저하하는 일은 없다.
또한, 본 발명은 전술한 각 실시형태로 한정되는 것은 아니고, 각종 변경이 가능하며, 다른 실시형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절하게 조합시켜서 얻어지는 실시형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. 예를 들어, 무광택 와니스층(11a), 인쇄층(11c), 착색한 접착층(11d), 착색한 연신 나일론 필름(11e), 착색한 접착제층(13), 및 요철이 형성된 금속박층(12)의 어느 하나 또는 모두를 조합시킨 식별 표지, 또는 어느 것인가 하나의 구성 요소로부터 식별 표지를 형성해도 된다. 이들 조합에 의해, 보다 위조 곤란하고 복잡한 의장을 형성할 수 있다.
또, 각 실시형태에서는, 금속박층(12)과 열접착성 수지층(15) 사이에 산변성 폴리올레핀층(14)을 형성했지만, 산변성 폴리올레핀층(14)을 형성하지 않은 실시형태에 대해서도 본 발명의 기술범위에 포함된다. 구체적으로는, 금속박층(12)과 열접착성 수지층(15) 사이에 산변성 폴리올레핀 수지 이외의 접착제층을 개재시켜서 적층한 것, 열접착성 수지층(15)에 산변성 폴리올레핀 수지를 이용한 것, 화성 처리된 금속박층(12)과 열접착성 수지층(15)을 열-라미네이트(heat-laminate)시켜 적층한 것 등을 예시할 수 있다.
실시예 1
이하, 본 발명의 작용 및 효과에 대해서, 실시예를 이용해서 구체적으로 설명한다. 실시예 1은, 전기화학 셀용 포장재의 성형 가공 적성 및 라미네이트 강도에 대해서 평가한 것이다. 이 실험에서는, 전기화학 셀용 포장재를 구성하는 접착제층에 착색 안료를 첨가했을 경우의 전기화학 셀용 포장재의 성형 가공 적성 및 라미네이트 강도를 확인하기 위하여, 접착제층에 첨가하는 착색 안료의 첨가량을 변화시켜서 제작한 전기화학 셀용 포장재를 이용해서 비교하였다.
[포장재의 샘플 제작]
알루미늄(두께 40㎛)의 양면에 화성 처리를 실시하고, 한쪽 화성 처리면에, 연신 나일론 필름(두께 25㎛)을 접착제층의 두께가 약 4㎛로 되도록 폴리에스터계 접착제를 개재해서 드라이 라미네이트법에 의해 붙이고, 다른 화성 처리면에 산변성 폴리프로필렌(두께 23㎛)을 용융 압출하는 동시에 폴리프로필렌 필름(두께 23㎛)으로 이루어진 밀봉제용 필름을 적층하여, 연신 나일론 필름/폴리에스터계 접착제/양면 화성 처리가 실시된 알루미늄/산변성 폴리프로필렌/폴리프로필렌 필름으로 구성되는 전기화학 셀용 포장재를 얻었다.
이때, 화성 처리는, 어느 것이나, 처리액으로서, 페놀 수지, 불화크롬 화합물, 인산으로 이루어진 수용액을 이용해서, 롤 코트법에 의해 도포하고, 피막온도가 180℃ 이상으로 되는 조건에 있어서 소성하였다. 또, 크롬의 도포량은 10㎎/㎡(건조 중량)로 하였다.
그리고, 폴리에스터계 접착제에는 착색 안료로서 산화티타늄을 고형분으로 0중량%, 5중량%, 10중량%, 15중량%, 20중량%, 25중량%, 30중량%, 40중량%, 50중량% 첨가한 접착제를 이용해서, 얻어진 전기화학 셀용 포장재를 각각 시료 1 내지 시료 9라 하였다. 또한, 시료 2 내지 시료 9가 본 발명에 따른 전기화학 셀용 포장재이다.
다음에, 상기 방법에서 얻어진 포장재에 있어서, 폴리에스터계 접착제에 착색 안료를 첨가하는 대신에 연신 나일론 필름(두께 25㎛)의 한쪽의 면에 착색 안료로서 산화티타늄 고형분으로 15중량% 첨가한 우레탄계 잉크로 인쇄층(두께 2㎛)을 형성하여, 연신 나일론 필름/인쇄층/폴리에스터계 접착제/양면화성 처리가 실시된 알루미늄/산변성 폴리프로필렌/폴리프로필렌 필름으로 구성되는 비교예에 따른 전기화학 셀용 포장재를 얻었다.
[성형성의 평가]
상기 방법에 의해 제작한 시료 1 내지 시료 9 및 비교예에 따른 전기화학 셀용 포장재를 재단해서 120×80㎜의 단책편을 제작하고, 55×32㎜의 직사각 형상의 수컷형과 이 수컷형과의 클리어런스(clearance)가 0.3㎜인 암컷형으로 이루어진 스트레이트 금형(수컷형의 코너 R: 2㎜, 능선 R: 1㎜)을 이용해서, 수컷형 측에 열접착성 수지층이 위치하도록 암컷형 상에 단책편을 올려놓는 동시에 단책편을 0.16㎫의 가압(면압)으로 누르고, 시료 1 내지 시료 9 및 비교예에 따른 전기화학 셀용 포장재에 6㎜의 성형 깊이로 냉간 프레스 성형하였다. 이것에 의해, 시료 1 내지 시료 9 및 비교예에 따른 전기화학 셀용 포장재는 깊이가 6㎜이고 55×32㎜의 직사각 형상의 오목부와 오목부의 4주연에 플랜지부를 지니는 성형 용기(트레이)를 제작하였다.
다음에, 이 트레이의 외주와 거의 같은 크기의 단책편을 별도로 준비하여, 플랜지부가 거의 일치하도록 오목부를 피복하고, 오목부의 2주연을 7㎜ 폭으로 가열 밀봉하였다. 이때의 가열 밀봉은, 상하에 불소수지 코팅을 한 열판을 이용해서, 밀봉 온도 190℃, 면압 1㎫, 밀봉 시간 3.0초의 조건으로 행하였다. 그리고, 7㎜ 폭의 가열 밀봉이 교차하는 부위에 있어서의 상간 박리 또는 들뜸이나 잔주름의 발생의 유무를 평가해서 표 1에 나타낸다. 또한, 전기화학 셀용 포장재의 연신 나일론 필름 측에서 인식할 수 있는 착색 안료에 의한 외관의 색의 평가도 아울러서 표 1에 나타낸다.
[라미네이트 강도의 측정에 의한 평가]
다음에, 상기 제작한 각 포장재를 15㎜ 폭의 단책 형상으로 재단하고, 적층된 전기화학 셀용 포장재의 최외층인 기재층과 알루미늄 간을 인장기(시마즈제작소(島津製作所) 제품, AGS-50D(상품명))로 50㎜/분의 속도로 인장하여, 라미네이트 강도를 측정하고, 이 값을 내전해액 라미네이트 강도라 하였다. 또한, 단위는 N/15㎜ 폭이다. 시료 1 내지 시료 9 및 비교예에 따른 전기화학 셀용 포장재에 대해서 측정한 라미네이트 강도를 표 1에 나타낸다.
착색 안료
(고형분%)		 라미네이트 강도
(N/15㎜)		 성형성 색
시료 1 0 파단 ○ -
시료 2 5 파단 ○ △
시료 3 10 파단 ○ ○
시료 4 15 파단 ○ ○
시료 5 20 파단 ○ ○
시료 6 25 파단 ○ ○
시료 7 30 8.0 ○ ○
시료 8 40 6.0 × ○
시료 9 50 4.0 × ○
비교예 - 4.0 × ○
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 시료 1 내지 시료 9 및 비교예를 비교한 결과, 시료 1 내지 시료 7에 있어서 양호한 성형성을 나타내는 것이 판명되었다. 구체적으로는, 시료 8 및 시료 9에 나타낸 바와 같이 접착제에 착색 안료를 40% 이상 첨가한 경우 및 비교예 1에 나타낸 바와 같이 잉크로 구성되는 인쇄층을 형성한 경우, 층간 박리 또는 잔주름의 발생이 관찰되었다(×). 한편, 시료 1 내지 시료 7에서는 층간 박리 또는 잔주름의 발생이 관찰되지 않았다(○).
또, 시료 2에 있어서 첨가하는 착색 안료가 5%인 경우, 접착제가 충분히 착색되지 않고, 외부에서 그 착색을 식별하기 어려운(△) 데 대해서, 시료 3 내지 시료 9에 있어서 첨가하는 착색 안료가 10% 이상인 경우, 접착제가 착색되어, 외부에서 식별할 수 있었다(○).
또, 시료 2 내지 시료 6은 들뜸이 없고, 라미네이트 강도도 시료 1의 것으로부터 변하지 않았다. 시료 7은 들뜸은 없지만 라미네이트 강도가 저하되었다.
상기 결과로부터, 착색 안료로서 산화티타늄을 폴리에스터계 접착제에 10% 이상 30% 이하 첨가해서 구성되는 전기화학 셀 포장재는 외부에서 그 착색이 인식가능하여, 위조가 곤란한 식별 표지로서 기능하는 동시에, 성형 후의 밀봉 공정에 가해지는 열에 의해 층간 박리되어 들뜸이나 잔주름이 발생하지 않는 것으로 판명되었다.
10, 110: 전기화학 셀용 포장재 11, 111: 기재층
11a: 무광택 와니스층 1lb: 연신 폴리에스터 필름
11c: 인쇄층 11d: 접착층
11e: 연신 나일론 필름 12, 112: 금속박층
12a, 112a: 화성 처리층 13, 113: 접착제층
14, 114: 산변성 폴리올레핀층 15, 115: 열접착성 수지층
120: 외장체 120a: 트레이
120b: 시트 121: 리튬 이온 전지
122: 리튬 이온 전지 본체

Claims (11)

  1. 양극 활물질 및 양극 집전체로 이루어진 양극과, 음극 활물질 및 음극 집전체로 이루어진 음극과, 상기 양극과 상기 음극 사이에 충전되는 전해질을 포함하는 전기화학 셀 본체를 수납하고,
    주연부(周緣部)를 가열 밀봉함으로써 상기 전기화학 셀 본체를 밀봉하는 전기화학 셀용 포장재로서,
    적어도, 기재층, 접착제층, 금속박층 및 열접착성 수지층이 이 순서대로 적층된 구조를 지니는 다층 필름이고,
    상기 기재층, 상기 접착제층 및 상기 금속박층 중 어느 하나의 층에 식별 표지가 포함되고,
    상기 기재층 표면에 합성수지에 무광택제를 첨가하여 이루어진 무광택 와니스층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기화학 셀용 포장재.
  2. 양극 활물질 및 양극 집전체로 이루어진 양극과, 음극 활물질 및 음극 집전체로 이루어진 음극과, 상기 양극과 상기 음극 사이에 충전되는 전해질을 포함하는 전기화학 셀 본체를 수납하고,
    주연부(周緣部)를 가열 밀봉함으로써 상기 전기화학 셀 본체를 밀봉하는 전기화학 셀용 포장재로서,
    적어도, 기재층, 접착제층, 금속박층 및 열접착성 수지층이 이 순서대로 적층된 구조를 지니는 다층 필름이고,
    상기 기재층, 상기 접착제층 및 상기 금속박층 중 어느 하나의 층에 식별 표지가 포함되고,
    상기 기재층 표면에 무광택 처리가 실시되고, 표면이 소정의 표면 조도로 가공되어 있는 것을 특징으로 하는 전기화학 셀용 포장재.
  3. 양극 활물질 및 양극 집전체로 이루어진 양극과, 음극 활물질 및 음극 집전체로 이루어진 음극과, 상기 양극과 상기 음극 사이에 충전되는 전해질을 포함하는 전기화학 셀 본체를 수납하고,
    주연부(周緣部)를 가열 밀봉함으로써 상기 전기화학 셀 본체를 밀봉하는 전기화학 셀용 포장재로서,
    적어도, 기재층, 접착제층, 금속박층 및 열접착성 수지층이 이 순서대로 적층된 구조를 지니는 다층 필름이고,
    상기 접착제층에 식별 표지가 포함되고,
    상기 식별 표지는, 착색 안료가 고형분으로 함유율 5중량% 이상 30중량% 이하로 첨가된 접착제로 구성된 것을 특징으로 하는 전기화학 셀용 포장재.
  4. 제3항에 있어서, 상기 착색 안료에 펄 안료를 이용하는 것을 특징으로 하는 전기화학 셀용 포장재.
  5. 제3항에 있어서, 상기 착색 안료에 형광 안료를 이용하는 것을 특징으로 하는 전기화학 셀용 포장재.
  6. 제3항에 있어서, 상기 기재층 표면에 무광택 와니스층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기화학 셀용 포장재.
  7. 제3항에 있어서, 상기 기재층 표면에 무광택 처리가 실시되고, 표면이 소정의 표면 조도로 가공되어 있는 것을 특징으로 하는 전기화학 셀용 포장재.
  8. 양극 활물질 및 양극 집전체로 이루어진 양극과, 음극 활물질 및 음극 집전체로 이루어진 음극과, 상기 양극과 상기 음극 사이에 충전되는 전해질을 포함하는 전기화학 셀 본체를 수납하고,
    주연부(周緣部)를 가열 밀봉함으로써 상기 전기화학 셀 본체를 밀봉하는 전기화학 셀용 포장재로서,
    적어도, 기재층, 접착제층, 금속박층 및 열접착성 수지층이 이 순서대로 적층된 구조를 지니는 다층 필름이고,
    상기 금속박층에 식별 표지가 포함되고,
    상기 식별 표지가 상기 금속박층을 구성하는 금속박 표면에 형성된 요철에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기화학 셀용 포장재.
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