KR101706293B1 - 비점착층을 포함하는 소음 방지용 점착 테이프를 가진 이차전지 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 전기화학소자의 라벨링(labeling)시 라벨링 전에 상기 전기화학소자의 표면에 부착되는 소음 방지용 점착 테이프로서,
상기 점착 테이프는 코어필름, 상기 코어필름의 하부에 부가된 점착층, 및 상기 코어필름의 상부에 부가되어 있고 라벨지에 도포된 점착제에 대해 점착 강도가 200g/in 이하인 비점착층을 포함하는 것을 특징으로 하는 소음 방지용 점착 테이프 에 관한 것이다.

Description

비점착층을 포함하는 소음 방지용 점착 테이프를 가진 이차전지 {Adhesive Tape for Preventing Noise Comprising Anti-Adhesive layer}

본 발명은 비점착층을 포함하는 소음 방지용 점착 테이프에 관한 것이다.

전기화학소자는 현대인의 전반적인 생활에서 사용되는 바, 다양한 기술 개발로 급속하게 성장하고 있다.

일반적으로 여러 가지 용도로 사용되는 전기화학소자는 그 외부 표면에 소자의 정보를 제공하기 위한 라벨지가 부착되는데, 전기화학소자의 일부 표면은 굴곡이 있거나, 단차가 형성되어 있으므로 라벨지와 완전히 부착되지 부분이 존재한다. 이 경우, 라벨지와 완전히 부착되지 않은 부분에서 전기화학소자에 가해지는 압력이나, 움직임에 따라 라벨지가 일시적으로 전기화학소자의 표면에 점착되었다 박리되면서 소음이 야기된다.

그러나, 이러한 미세한 소음에 의해서도 전기화학소자의 제품이 불량으로 처리되므로, 유통 또는 사용 중 발생될 수 있는 소음을 방지하기 위한 방법이 지속적으로 검토 되고 있으며, 이에 따라 다양한 기술이 개발되어 왔다.

구체적으로, 최근에는 라벨지에 의한 소음을 개선하기 위해, 점착제가 적용된 라벨 원단에서 소음이 발생하는 부분에 추가로 점착력을 상쇄시키는 무점착 잉크 코팅을 하여 부분 점착을 적용하거나, 점착제가 미 적용된 라벨 원단에 실크 스크린(silk screen) 방식으로 원하는 부분에만 부분적으로 점착제를 도포하는 방법이 사용되고 있다.

도 1에는 상기와 같은 부분 점착이 적용된 라벨지(10)가 개시되어 있고, 도 1을 참조하면, 라벨지(10)는 점착제가 적용된 부분(11)과 미 적용된 부분(12)로 구분되어 있다.

그러나, 이러한 방법들은 추가적인 공정이 필요하고, 점착제를 적용하는 부분과 아닌 부분을 구분하여 생산 및 관리해야 하므로, 라벨 공정이 더욱 복잡해질 뿐만 아니라, 결과적으로 라벨링을 위한 비용도 상승하는 문제점이 있다.

또한, 부분 점착을 위해서는 부분 점착이 적용되는 위치 및 그 강도가 정확해야 하므로, 부분점착의 위치 및 점착 강도를 조절하기가 어려워 품질 불량의 발생 또한 적지 않다.

따라서, 라벨지에 의한 소음 문제를 해결하면서도 공정의 간소화 및 원가 절감이 가능한 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 코어필름의 일면에 비점착층이 코팅된 점착 테이프를 사용하는 경우, 공정의 간소화 및 원가 절감이 가능하면서도 라벨지에 의한 소음 문제를 제거 또는 감소시킬 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

따라서, 본 발명에 따른 소음 방지용 점착 테이프는, 전기화학소자의 라벨링(labeling)시 라벨링 전에 상기 전기화학소자의 표면에 부착되는 소음 방지용 점착 테이프로서, 코어필름, 상기 코어필름의 하부에 부가된 점착층, 및 상기 코어필름의 상부에 부가되어 있고 라벨지에 도포된 점착제에 대해 점착 강도가 200g/in 이하인 비점착층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 점착 강도는, ASTM-D3330 규격에 의거하여 SUS면을 기준으로 측정한 값이다.

이와 같이 측정한 비점착층의 점착 강도가 200g/in을 초과하는 경우에는, 라벨지에 도포된 점착제에 대한 이형성이 나빠, 이후 상기 점착제가 도포된 라벨지에 의한 소음 발생 문제를 제거 또는 감소시킬 수 없는 바 바람직하지 않다.

따라서, 비점착층은 라벨지의 점착제에 대해 적어도 상기 범위의 점착 강도를 가져야 하며, 상세하게는 10g/in 내지 150g/in의 점착 강도를 가짐이 더욱 바람직하다.

본 출원의 발명자들이 확인한 바에 따르면, 이와 같은 구성의 소음 방지용 점착 테이프를 사용하는 경우, 라벨지에 의한 소음을 25dB 이하로 줄일 수 있다. 이때, 소음 정도의 측정 기준은 상기 소음 방지용 점착 테이프를 포함하는 전지팩을 0.5 kg의 힘으로 누를 때 나는 소음 정도를 소음 측정기를 전지팩으로부터 5cm 거리를 둔 상태에서 측정한 값으로, 10번 시행하는 경우 모두 25dB 이하로 측정되었다.

한편, 본 발명에 따른 소음 방지용 점착 테이프의 각 구성에 사용되는 물질은 한정되지 아니하고, 다양하게 구성될 수 있다.

하나의 구체적인 예에서, 상기 코어필름은, 점착층과 비점착층이 코팅될 수 있는 물질이라면, 합성수지 재질의 필름이 모두 사용 가능하고, 예를 들어, 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리스타이렌계 수지, 및 고무로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 물질로 이루어질 수 있다.

상기 합성수지의 대표적인 예들로는, 폴리올레핀계 수지로서 연신 폴리프로필렌(oriented polypropylene; OPP) 수지, 폴리에스테르계 수지로서 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET) 수지, 폴리스타이렌계 수지로서 아크릴로니트릴 부타디엔 스타이렌(acrylonitrile butadiene styrene; ABS) 수지, 고무로서 천연 고무, 합성 고무 등이 있다.

하나의 구체적인 예에서, 상기 비점착층은, 라벨지에 도포된 점착제와 서로 잘 부착되지 않는 물질, 즉, 점착 강도가 200g/in 이하인 물질이면 한정되지 아니하고 사용될 수 있는 바, 라벨지의 도포된 점착제의 종류에 따라 비점착층의 물질이 결정될 수 있다.

상기 라벨지에 도포된 점착제는, 상세하게는, 아크릴계 점착제로 이루어질 수 있으며, 이 때, 상기 비점착층은 열가소성 수지, 예를 들어, 테프론(Teflon) 수지, 실리콘 수지, 및 불소계 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 수지로 이루어질 수 있다.

아크릴계 점착제와 상기와 같은 열가소성 수지는 점착 강도가 200g/in 이하인 조건을 만족하므로, 본 발명에 따른 효과, 즉, 라벨지에 도포된 점착제에 의한 소음 발생 방지라는 효과를 달성할 수 있음은 물론이다.

한편, 라벨지의 점착제와 점착 테이프의 점착 강도를 더욱 낮추는 경우, 소음 발생을 더욱 효과적으로 방지할 수 있는 바, 상기 비점착층은, 하나의 구체적인 예에서, 미세한 요철 형상을 갖도록 구성될 수 있다.

상기 요철의 형성 방법은 한정되지 아니하고, 예를 들어, 방전을 이용하는 방법, 미세 바늘을 사용하여 스크래치를 형성시키는 방법 등이 가능하다.

하나의 구체적인 예에서, 상기 점착층은, 점착 특성을 갖는 물질이라면 한정되지 아니하나, 상세하게는, 상기 라벨지에 도포된 점착제와 동일한 아크릴계 점착제로 이루어질 수 있다. 이 경우, 점착 테이프의 점착층과 비점착층 또한 잘 부착되지 않으므로 점착 테이프를 롤형(roll-type)으로 구성하여 사용하는 경우에도 쉽게 풀어서 사용할 수 있으므로 더욱 바람직하다.

한편, 이하에서는 기타 상기 점착 테이프의 형태, 두께, 및 적용 위치에 대해 설명한다.

먼저, 상기 점착 테이프의 형태는, 상기에서 설명한 바와 같이 롤형(roll-type)일 수 있으나, 이에 한정되지 아니하고, 시트형(sheet-type)일 수도 있다. 다만, 사용자가 원하는 길이만큼 쉽게 잘라 쓸 수 있도록 롤형이 바람직하다.

상기 점착 테이프의 두께는, 50 마이크로미터 내지 200 마이크로미터일 수 있다. 상기 범위의 두께를 벗어나, 50 마이크로미터 미만으로는 제조가 용이하지 않고, 200 마이크로미터를 초과하는 경우에는 점착 테이프가 오히려 공간을 차지하게 되어 바람직하지 않다.

상기 점착 테이프가 부착되는 위치는 라벨지에 도포된 점착제로 인해 발생되는 소음 발생부일 수 있고, 여기서, 소음 발생부는 전기화학소자의 표면에 단차가 형성되어 있는 부분일 수 있다. 구체적으로, 전기화학소자의 표면에 단차가 형성되어 있는 부분은, 상기에서 설명한 바와 같이, 라벨지와 완전히 부착되지 않고, 따라서 전기화학소자에 가해지는 압력이나, 움직임에 따라 라벨지가 일시적으로 전기화학소자의 표면에 점착되었다 박리되므로 소음이 발생한다. 그러므로, 본 발명에 따른 소음 방지용 점착 테이프를 소음 발생부에 부착하면, 종래 복잡한 공정에 의한 부분 점착을 적용하지 않더라도 간단하고 저렴하게 소음 문제를 방지할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 내용을 바탕으로 전기화학소자를 라벨링하는 방법 또한 제공한다.

구체적으로, 상기 라벨링 방법은, 전기화학소자의 표면, 즉, 라벨지에 도포된 점착제로 인해 발생되는 소음 발생부에 상기 점착 테이프를 부착한 후 라벨링하는 과정을 포함한다. 이 때, 소음 발생부는 상기에서 설명한 바와 같다.

본 발명은 또한, 상기 전기화학소자로서 전지셀을 고려하여, 전지셀; 상기 전지셀과 전기적으로 연결된 보호회로 모듈; 상기 전지셀의 표면 일부에 부착되는 소음 방지용 점착 테이프; 및 상기 점착 테이프가 부착된 상태의 전지셀의 외부에 피복된 라벨지를 포함하는 이차전지, 상기 이차전지를 포함하는 전지모듈, 및 상기 전지모듈을 포함하는 전지팩을 제공한다.

물론, 여기에서도 점착 테이프가 부착되는 위치는 소음 발생부, 즉, 전지셀의 표면에 단차가 형성되어 있는 부분일 수 있다.

상기 전지모듈 및 전지팩을 제조하는 방법은, 당업계에 공지되어 있는 바, 본 명세서에서, 이에 대한 설명은 생략한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 소음 방지용 점착 테이프는, 코어필름의 일면에 점착 강도가 극히 작은 비점착층을 포함함으로써, 이후 라벨지에 의한 소음 문제를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 전기화학소자의 소음 발생부 표면에 간단하게 붙여 사용할 수 있는 바, 공정의 간소화 및 원가 절감이 가능한 효과가 있다.

도 1은 종래 부분 점착이 적용된 라벨지의 모식도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 롤형(roll-type)의 점착 테이프의 모식도이다;
도 3은 본 발명에 따른 점착 테이프의 비점착층 형상의 모식도이다.
도 4는 본 발명에 따른 점착테이프가 적용된 라벨링 전 이차전지의 모식도이다.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.

도 2에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 롤형(roll-type)의 점착 테이프(130)가 모식적으로 도시되어 있다.

도 2를 참조하면, 점착 테이프(130)는 코어필름(131), 코어필름(131)의 하부에 부가된 점착층(132), 및 코어필름(131)의 상부에 부가된 비점착층(133)으로 이루어져 있다.

이 때, 점착층(132)을 이루는 물질과 비점착층(133)을 이루는 물질의 점착 강도는 극히 낮을 필요는 없으나, 도 2에서와 같이 롤형(roll-type)으로 구성하여 사용하는 경우에 쉽게 풀어서 사용할 수 있도록, 점착 강도가 낮은 것이 바람직하다.

한편, 이후 전기화학소자에 부착되는 라벨지의 점착제와 점착 테이프의 점착 강도를 더욱 낮추는 경우, 소음 발생을 더욱 효과적으로 방지할 수 있는 바, 상기 비점착층은 미세한 요철 형상을 갖도록 구성될 수 있고, 이러한 형상의 모식도가 도 3에 도시되어 있다.

도 3을 참조하면, 비점착층(133)은 오목한 부분과 볼록한 부분이 연속적으로 다수 개 존재하는 요철 구조로 구성되어 있다. 상기와 같이 요철 구조의 비점착층(133)을 포함하는 경우에는, 미세한 다수의 요철에 의해 이후 전기화학소자에 부착되는 라벨지가 비점착층에 완전히 밀착되지 않아 더욱 낮은 점착 강도를 갖는다. 물론, 실질적으로는 다수의 미세한 요철이 형성되어 있는 것이므로 상기 요철구조를 사람의 육안으로는 식별하기는 어렵다.

한편, 이러한 점착 테이프(130)의 적용에 대해 구체적으로 설명하기 위해 하나의 예로서, 도 4에는 본 발명에 따른 점착테이프가 소음 발생부에 부착된 상태의 이차전지가 모식적으로 도시되어 있다. 구체적으로, 도 4는 점착 테이프(130)의 부착 위치 등을 더욱 구체적으로 설명하기 위해 라벨지(140)가 전지케이스(120)의 외주면에 부착되기 전의 상태를 도시한 것이다.

도 4를 참조하면, 이차전지(100)는, 전극조립체(110), 전극조립체(110)로부터 연장되어 있는 전극탭들(도시하지 않음), 전극탭들에 용접되어있으며 외부로 연장된 전극리드들(111, 112), 전극리드들(111, 112)의 상하면 일부에 전지케이스와의 밀봉도를 높이고 동시에 전기적 절연상태를 확보하기 위해 부착된 절연필름(115), 전극조립체를 수용하며 전극조립체의 외면이 완전히 밀착되도록 외주면이 열 융착되어 있는 전지케이스(120), 전지케이스(120)의 표면 일부에 부착되어 있는 점착 테이프(130), 및 전지케이스(120)의 외주면을 완전히 감싸도록 부착되고 이차전지(100)의 정보를 제공하기 위한 라벨지(140)로 이루어져 있다.

이 때, 점착 테이프(130)는 라벨지(140)에 도포된 점착제로 인해 발생될 수 있는 소음 발생부, 즉, 전지의 표면에 단차가 형성되어 있는 부분에 부착되어 있다. 구체적으로, 전지의 표면에 단차가 형성되어 있는 부분은, 도면에서 보는 바와 같이, 라벨지(140)가 전지케이스(120)에 부착될 때, 인접한 부분보다 낮아 완전히 부착되지 않는 부분, 즉, 전지케이스(120)의 밀봉부 및 전극조립체(110)의 전극 탭들이 형성된 부분이다.

이와 같이, 소음 발생이 가능한 단차가 형성된 부분에 점착 테이프(130)를 부착한 후, 라벨지(140)로 외주면을 감싸면, 이차전지(100)에 가해지는 압력이나, 움직임에 따라 라벨지(140)가 일시적으로 전기화학소자의 표면에 점착되었다 박리되는 경우에도 소음이 거의 발생하지 않는다.

따라서, 본 발명에 따르면, 종래 복잡한 공정에 의한 부분 점착을 적용하지 않더라도 간단하고 저렴하게 소음 문제를 방지할 수 있는 효과가 있다.

이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (19)

1. 전지셀, 상기 전지셀과 전기적으로 연결된 보호회로 모듈, 상기 전지셀의 표면 일부에 부착되는 소음 방지용 점착 테이프, 및 상기 점착 테이프가 부착된 상태의 전지셀의 외부에 피복된 라벨지를 포함하는 이차전지로서,
   상기 소음 방지용 점착 테이프는 이차전지의 라벨링(labeling)시 라벨링 전에 이차전지의 표면에 부착되며, 코어필름, 상기 코어필름의 하부에 부가된 점착층, 및 상기 코어필름의 상부에 부가되어 있고 라벨지에 도포된 점착제에 대해 점착 강도가 200g/in 이하인 비점착층을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 코어필름은 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리스타이렌계 수지, 및 고무로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 라벨지에 도포된 점착제는 아크릴계 점착제인 것을 특징으로 하는 이차전지.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 비점착층은 열가소성 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 열가소성 수지는 테프론(Teflon) 수지, 실리콘 수지, 및 불소계 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 이차전지.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 비점착층은 미세한 요철 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 이차전지.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 점착층은 라벨지에 도포된 점착제와 동일한 아크릴계 점착제로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 점착 테이프의 두께는 50 마이크로미터 내지 200 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 이차전지.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 점착 테이프는 롤형(roll-type) 또는 시트형(sheet-type)인 것을 특징으로 하는 이차전지.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 점착 테이프는 라벨지에 도포된 점착제로 인해 발생되는 소음 발생부에 부착되는 것을 특징으로 하는 이차전지.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 소음 발생부는 이차전지의 표면에 단차가 형성되어 있는 부분인 것을 특징으로 하는 이차전지.
12. 소음 방지용 점착 테이프를 이용하여 이차전지를 라벨링하는 방법으로서,
    상기 소음 방지용 점착 테이프는 이차전지의 라벨링(labeling)시 라벨링 전에 이차전지의 표면에 부착되며, 코어필름, 상기 코어필름의 하부에 부가된 점착층, 및 상기 코어필름의 상부에 부가되어 있고 라벨지에 도포된 점착제에 대해 점착 강도가 200g/in 이하인 비점착층을 포함하고 있고,
    이차전지의 표면에 상기 소음 방지용 점착 테이프를 부착하고, 라벨링하는 것을 특징으로 하는 이차전지 라벨링 방법.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 점착 테이프는 라벨지에 도포된 점착제로 인해 발생되는 소음 발생부에 부착되는 것을 특징으로 하는 이차전지 라벨링 방법.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 소음 발생부는 이차전지의 표면에 단차가 형성되어 있는 부분인 것을 특징으로 하는 이차전지 라벨링 방법.
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 제 1 항에 따른 이차전지를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
19. 제 18 항에 따른 전지모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지팩.

Images