KR101873472B1 - 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 - Google Patents

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Abstract

전지 마감용 점착성 스웰링 테이프는, 알킬 (메타)아크릴레이트, (메타)아크릴 산 및 비닐 아세테이트를 포함하는 모노머 혼합물을 중합하여 얻어진 아크릴 중합체의 가교 구조를 포함하는 점착성 스웰링층, 및 상기 점착성 스웰링층의 일면에 결합된 기재층을 포함한다.

Description

전지 마감용 점착성 스웰링 테이프, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지{ADHESIVE SWELLING TAPE FOR SEALING BATTERY, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME AND LITHIUM SECONDARY BATTERY HAVING THE SAME}
본 발명은 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지에 관한 것이다.
최근 모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그에 따라 다양한 요구에 부응할 수 있는 전지에 대한 많은 연구가 행해지고 있다.
대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성의 리튬 이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.
또한, 이차전지는 양극/분리막/음극 구조의 전극 조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류되기도 하는 바, 대표적으로는, 긴 시트형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤(권취형)형 전극 조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극 조립체, 소정 단위의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 적층한 바이셀(Bicell) 또는 풀셀(Full cell)들을 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극 조립체 등을 들 수 있다. 이들 중 젤리-롤형 전극 조립체는 제조가 용이하고 중량당 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고 있다.
특히, 원형전지의 경우, 예를 들면, 전극 조립체를 캔에 수납하고, 전해액을 주입하여 제조할 수 있다. 통상적으로 상기 전극 조립체는 상기 캔에 비하여 작은 사이즈를 가지기 때문에 전극 조립체와 캔의 내벽 사이에는 간극(gap)이 형성된다.
이러한 경우, 캔에 수납되어 있는 전극 조립체는 외부의 진동이나 충격에 의해 캔 내부에서 유동하거나 일정 정도 회전할 수 있는데, 이러한 경우, 예를 들면, 탭의 용접 부위 등이 파손되어 내부 회로가 단선되는 등의 현상에 의하여 전원 무감 현상 등이 발생할 수 있다.
따라서, 이격되어 있는 두 개의 대상의 사이에 존재하는 간극(gap)은 충진 및 고정될 필요가 있다.
본 발명의 일 과제는 우수한 스웰링 성능 및 점착성을 제공할 수 있는 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 과제는 상기 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 과제는 상기 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프를 포함하는 리튬 이차 전지를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 일 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프는, 알킬 (메타)아크릴레이트, (메타)아크릴 산 및 비닐 아세테이트를 포함하는 모노머 혼합물을 중합하여 얻어진 아크릴 중합체의 가교 구조를 포함하는 점착성 스웰링층; 및 상기 점착성 스웰링층의 일면에 결합된 기재층을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 아크릴 중합체는, 하기의 화학식 1로 나타내진다.
<화학식 1>
Figure 112017046763019-pat00001
(화학식 1에서, R1, R2 및 R3 각각은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내며, R4는 탄소수 1 내지 20의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기를 나타내고, m, n 및 p는 각각 0보다 크고, 합은 100이다.)
일 실시예에 따르면, 상기 아크릴 중합체의 중량평균분자량은, 700,000 내지 1,000,000이다.
일 실시예에 따르면, 상기 모노머 혼합물은, 알킬 (메타)아크릴레이트 85 중량% 내지 94 중량%, 비닐 아세테이트 3 중량% 내지 10 중량% 및 (메타)아크릴 산 3 중량% 내지 5 중량%를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 아크릴 중합체는, n-부틸 아크릴레이트, 아크릴 산 및 비닐 아세테이트를 포함하는 모노머 혼합물을 중합하여 얻어진다.
일 실시예에 따르면, 상기 기재층은 폴리스티렌 필름을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프는, 상기 점착성 스웰링층의 타면에 결합되며, 상기 점착성 스웰링층보다 낮은 박리력을 갖는 점착층을 더 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 점착성 스웰링층은, 내부에 중공이 형성되며, 상기 중공을 둘러싸는 고분자 코팅층을 포함하는 내충격 입자를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프의 제조 방법은, 베이스 필름 상에, 알킬 (메타)아크릴레이트, (메타)아크릴 산 및 비닐 아세테이트를 포함하는 모노머 혼합물을 중합하여 얻어진 아크릴 중합체, 가교제 및 용매를 포함하는 조성물을 코팅하여 코팅층을 형성하는 단계, 상기 코팅층을 경화하여 점착성 스웰링층을 형성하는 단계 및 상기 점착성 스웰링층에 기재층을 결합하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지는, 양극판, 음극판 및 상기 양극판과 상기 음극판 사이에 배치되는 세퍼레이터를 포함하며, 젤리롤 형상으로 권취된 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 둘러싸는 수납 용기 및 상기 전극 조립체와 상기 수납 용기 사이에 배치되며, 전해액에 함침되어 팽윤됨으로써 상기 전극 조립체와 상기 수납 용기 사이의 간극을 충진하는 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프를 포함한다. 상기 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프는,알킬 (메타)아크릴레이트, (메타)아크릴 산 및 비닐 아세테이트를 포함하는 모노머 혼합물을 중합하여 얻어진 아크릴 중합체의 가교 구조를 포함하며, 상기 전극 조립체를 향하는 점착성 스웰링층 및 상기 점착성 스웰링층의 일면에 결합되며, 상기 수납 용기를 향하는 기재층을 포함한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예들에 따르면, 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프는 점착성과 팽윤성을 동시에 갖는 점착성 스웰링층을 갖는다. 따라서, 이차 전지의 마감 테이프로 이용될 경우, 전극 조립체(젤리롤)와 외부 용기의 간극을 충진함으로써, 진동 등 외부 충격에 강한 전지를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프를 도시한 단면도이다.
도 2 및 도 3은, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프를 도시한 단면도들이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지를 도시한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프(100)는, 기재층(110)의 일면에 결합된 점착성 스웰링층(120)을 포함한다.
상기 기재층(110)은, 고분자 필름일 수 있다. 예를 들어, 상기 기재층(110)은, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리스티렌 등을 포함할 수 있으며, 바람직하게, 폴리스티렌을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 기재층(110)의 두께는 10㎛ 내지 40㎛일 수 있다.
상기 점착성 스웰링층(120)은, 아크릴 중합체의 가교 구조를 포함한다. 상기 가교 구조는, 상기 아크릴 중합체가 다관능 가교제에 의해 가교되어 형성될 수 있다.
상기 아크릴 중합체는 모노머 혼합물의 라디칼 중합에 의해 얻어질 수 있으며, 상기 모노머 혼합물은, 알킬 (메타)아크릴레이트, 비닐 아세테이트 및 (메타)아크릴 산을 포함한다.
예를 들어, 상기 알킬 (메타)아크릴레이트는, 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, sec-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트 및 테트라데실 (메타)아크릴레이트 등을 포함할 수 있으며 이들은 각각 단독으로 또는 조합으로 사용될 수 있다. 바람직하게, 상기 알킬기는 탄소수 4 이상인 것이 바람직하며, 예를 들어, n-부틸 (메타)아크릴레이트가 사용될 수 있다.
예를 들어, 상기 아크릴 중합체는 다음의 화학식 1에 의해 나타내질 수 있다.
<화학식 1>
Figure 112017046763019-pat00002
화학식 1에서, R1, R2 및 R3 각각은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내며, R4는 탄소수 1 내지 20의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기를 나타내고, m, n 및 p는 각각 0보다 크고, 합은 100이다.
예를 들어, 상기 아크릴 중합체의 중량평균분자량은 700,000 내지 1,000,000 일 수 있다.
일 실시에에 따르면, 상기 알킬 (메타)아크릴레이트는 부틸 아크릴레이트일 수 있으며, 상기 (메타)아크릴 산은 아크릴 산일 수 있다.
상기 아크릴 중합체는, 다관능성 가교제에 의해 연결되어, 가교 구조를 형성할 수 있다. 상기 아크릴 중합체의 -COOH기가 가교제와 반응하는 가교 사이트로서 기능할 수 있다.
예를 들어, 상기 다관능성 가교제는, 이소시아네이트 가교제, 에폭시 가교제 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 이소시아네이트 가교제는, 톨리렌 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소보론 디이소시아네이트, 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트 또는 나프탈렌 디이소시아네이트 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 에폭시 가교제는, 에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판 트리글리시딜에테르, N,N,N',N'-테트라글리시딜 에틸렌디아민, 테트라글리시딜 자일렌디아민 또는 글리세린 디글리시딜에테르 등을 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 에폭시 가교제가 사용될 수 있으며, 보다 바람직하게, 테트라글리시딜 자일렌디아민이 가교제로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 테트라글리시딜 자일렌디아민이, 화학식 1의 아크릴 중합체와 반응할 경우, 에폭시기와 카르복시산기이 반응하여, 아래와 같은 결합이 형성될 수 있다.
<화학식 2>
Figure 112017046763019-pat00003
또한, 상기 가교제의 다른 에폭시기 역시 상기 아크릴 중합체의 다른 카르복시산기 또는 다른 아크릴 중합체의 카르복시산기와 반응하여 가교 구조를 형성할 수 있다.
예를 들어, 상기 모노머 혼합물은, 알킬 (메타)아크릴레이트 85 중량% 내지 94 중량%, 비닐 아세테이트 3 중량% 내지 10 중량% 및 (메타)아크릴 산 3 중량% 내지 5 중량%를 포함할 수 있다.
상기 비닐 아세테이트의 함량이 3 중량% 미만인 경우, 팽윤성(체적 변화 허용율)이 저하되어 스웰링층의 기능을 하기 어렵다. 또한, 상기 (메타)아크릴 산의 함량이 5 중량%를 초과하는 경우, 가교도가 증가하여 팽윤성이 저하될 수 있다.
바람직하게, 상기 모노머 혼합물은, 알킬 (메타)아크릴레이트 87 중량% 내지 92 중량%, 비닐 아세테이트 5 중량% 내지 8 중량% 및 (메타)아크릴 산 3 중량% 내지 5 중량%를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 점착성 스웰링층(120)의 두께는 1㎛ 내지 40㎛일 수 있다. 또한, 상기 점착성 스웰링층(120)은 점착성을 갖는다. 예를 들어, 상기 점착성 스웰링층의 박리력은 600 gf/25mm 내지 900 gf/25mm일 수 있다.
상기 점착성 스웰링층(120)은 전해액에 함침되어 팽윤될 수 있다. 예를 들어, 상기 점착성 스웰링층(120)은 100% 이상의 부피 증가율을 가질 수 있다. 상기 부피 증가율은, (함침 전후의 두께 차이/함침 전 두께)x100%로 정의될 수 있다. 또한, 상기 점착성 스웰링층의 유리 전이 온도는 -50℃ 내지 -30℃일 수 있다.
또한, 도시되지는 않았으나, 상기 점착성 스웰링층(120)의 하면 및/또는 상기 기재층(110)의 상면에는, 상기 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프를 보호하기 위한 이형 필름이 부착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프는 점착성과 팽윤성을 동시에 갖는 점착성 스웰링층을 갖는다. 따라서, 이차 전지의 마감 테이프로 이용될 경우, 전극 조립체(젤리롤)와 외부 용기의 간극을 충진함으로써, 진동 등 외부 충격에 강한 전지를 제공할 수 있다.
도 2 및 도 3은, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프를 도시한 단면도들이다.
도 2를 참조하면, 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프(200)는, 점착성 스웰링층(220), 상기 점착성 스웰링층(220)의 일면에 결합된 기재층(210) 및 상기 점착성 스웰링층(220)의 타면에 결합된 점착층(230)을 포함한다. 상기 점착성 스웰링층(220) 및 상기 기재층(210)의 구성은 도 1을 참조하여 설명한 실시예의 구성과 실질적으로 동일할 수 있으므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
상기 점착층(230)은, 상기 점착성 스웰링층(220) 보다 낮은 박리력을 갖는다. 상기 점착성 스웰링층(220)은 높은 점착성을 갖는데, 이는 상기 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프가 전지 마감용 테이프로 사용될 때, 기재 배면과의 분리 등을 어렵게 하여 작업성이 저하될 수 있다. 본 실시예에서는, 상기 점착성 스웰링층(220) 보다 낮은 박리력을 갖는 점착층(230)을 추가함으로써, 상기의 문제를 개선할 수 있다.
예를 들어, 상기 점착층(230)은, 가교된 폴리아크릴레이트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리아크릴레이트는 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸메타크릴레이트, 폴리부틸메타크릴레이트 등을 포함할 수 있으며, 이소시아네이트 가교제, 에폭시 가교제 등과의 반응에 의해 가교 구조를 형성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 점착층(230)은, 상기 점착성 스웰링층(220) 보다 작은 두께를 가질 수 있으며, 예를 들어, 1㎛ 내지 10㎛일 수 있다.
도 3을 참조하면, 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프(300)는, 점착성 스웰링층(320), 상기 점착성 스웰링층(320)의 일면에 결합된 기재층(310) 및 상기 점착성 스웰링층(320)의 타면에 결합된 점착층(330)을 포함한다. 상기 점착층(330) 및 상기 기재층(310)의 구성은 도 2를 참조하여 설명한 실시예의 구성과 실질적으로 동일할 수 있으므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
상기 점착성 스웰링층(320)은, 아크릴 중합체의 가교 구조를 포함한다. 상기 가교 구조는, 상기 아크릴 중합체가 다관능 가교제에 의해 가교되어 형성될 수 있다. 상기 아크릴 중합체는 모노머 혼합물의 라디칼 중합에 의해 얻어질 수 있으며, 상기 모노머 혼합물은, 알킬 (메타)아크릴레이트, 비닐 아세테이트 및 (메타)아크릴 산을 포함한다.
또한, 상기 점착성 스웰링층(320)은, 내충격 입자(322)을 포함할 수 있다. 상기 내충격 입자(322)로서 유기 고분자 계열의 미소구(예를 들면, 마이크로 펄(micro pearl))를 사용할 수 있다. 예를 들면, 내충격 입자(322)는 내부에 중공을 포함하며, 상기 중공을 예를 들면, 아크릴로니트릴(acrylonitrile) 공중합체와 같은 고분자 코팅층이 둘러쌀 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 내충격 입자(322)의 표면, 예를 들면 상기 고분자 코팅층의 표면은 탄산 칼슘과 같은 무기 물질로 표면 처리될 수 있다. 이에 따라, 상기 내충격 입자(322)의 분산성이 보다 향상될 수 있다.
예를 들어, 상기 내충격 입자(322)의 함량은, 상기 점착성 스웰링층(320) 전체 중량에 대하여 1 중량% 내지 10 중량%일 수 있다.
상기 내충격 입자(322)를 포함하는 점착성 스웰링층(320)은, 다공성 구조를 가짐으로써, 더 높은 탄성 및 복원력을 가질 수 있다. 따라서, 상기 테이프가 전지 마감 테이프로 이용되었을 때, 전지의 내충격성 및 내진동성을 개선할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
도 4a를 참조하면, 베이스 필름(102) 위에 아크릴 중합체, 가교제 및 용매를 포함하는 조성물을 코팅하여 코팅층을 형성하고, 상기 코팅층을 경화하여, 점착성 스웰링층(120)을 형성한다. 상기 베이스 필름(102)은 이형 필름일 수 있다. 상기 아크릴 중합체 및 가교제는 기 설명된 실시예의 구성과 실질적으로 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기 로한다.
예를 들어, 상기 용매는, 톨루엔, 메틸에틸케톤, 에틸아세테이트, 메탄올, 에탄올 등을 포함할 수 있으며, 상기 조성물은, 그라비아 코팅, 콤마 코팅, 나이프 코팅, 바 코팅 등을 이용해 적정량이 도포될 수 있다.
예를 들어, 상기 코팅층의 경화는 열경화를 통해 진행될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 상기 점착성 스웰링층(120)에 기재층(110)을 부착시켜, 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프를 준비할 수 있다. 상기 공정은 라미네이션 등을 통해 진행될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차 전지를 도시한 단면도이다.
리튬 이차 전지는 원통 형상을 가질 수 있다. 상기 리튬 이차 전지는 젤리롤 형상으로 권취된 전극 조립체(20), 상기 전극 조립체를 둘러싸는 수납 용기(30) 및 상기 전극 조립체(20)와 상기 수납 용기(30) 사이에 배치되며, 전해액에 의해 팽윤되어, 상기 전극 조립체(20)와 상기 수납 용기(30) 사이의 간극을 충진하는 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프(10)를 포함할 수 있다.
상기 전극 조립체(20)는, 양극판, 음극판 및 상기 양극판과 상기 음극판 사이에 배치되는 세퍼레이터를 포함한다. 상기 수납 용기(30)는 알루미늄 등과 같은 금속을 포함할 수 있다.
상기 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프(10)는 도 1을 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 상기 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프(10)는, 상기 전극 조립체(20)를 향하는 점착성 스웰링층 및 상기 수납 용기(30)를 향하는 기재층을 포함할 수 있다.
이하에서는, 구체적인 실험예를 참조하여 본 발명에 따른 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프의 효과를 설명하기로 한다. 하기의 실험예는 단지 예시적인 것이며, 본 발명의 실시예들이 상기 실험예에 한정되는 것은 아니다.
실험예
하기의 표 1에 따라 n-부틸 아크릴레이트, 아크릴산 및 비닐 아세테이트를 포함하는 모노머 혼합물로부터 얻어진 아크릴 중합체(중량평균분자량 약 700,000 내지 1,000,000)를, 가교제(GE-20, TTT) 및 용매(톨루엔/메틸에틸케톤)와 100:5:100의 중량비로 혼합하여 코팅 조성물을 준비하였다.
표 1
Figure 112017046763019-pat00004
상기 합성예 1 내지 3의 아크릴 중합체를 포함하는 코팅 조성물 각각을 베이스 필름에 도포하고 경화하여 점착성 스웰링층을 형성하고, 전해액(1.0M LiPF6 EC/EMC/DEC/PC/DMC(2/2/2/2/2 중량비로 혼합))에 함침하기 전 후의 두께를 측정하여 부피 증가율을 측정하여 아래의 표 2에 나타내었다. 상기 부피 증가율은 (함침 전후의 두께 차이/함침 전 두께)x100%로 정의된다.
표 2
Figure 112017046763019-pat00005
표 1 및 표 2를 참조하면, 비닐 아세테이트를 적량으로 혼합하여 얻어진 아크릴 중합체의 경우, 팽윤성(부피 증가율)이 크게 개선됨을 확인할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 리튬 이차 전지 등과 같은 전지의 제조에 사용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 알킬 (메타)아크릴레이트 85 중량% 내지 94 중량%, 비닐 아세테이트 3 중량% 내지 10 중량% 및 (메타)아크릴 산 3 중량% 내지 5 중량%를 포함하는 모노머 혼합물을 중합하여 얻어진 아크릴 중합체의 가교 구조를 포함하는 점착성 스웰링층; 및
    상기 점착성 스웰링층의 일면에 결합된 기재층을 포함하는 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 아크릴 중합체의 중량평균분자량은, 700,000 내지 1,000,000인 것을 특징으로 하는 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 알킬 (메타)아크릴레이트는 n-부틸 아크릴레이트이고, 상기 (메타)아크릴 산은 아크릴 산인 것을 특징으로 하는 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프.
  6. 제1항에 있어서, 상기 기재층은 폴리스티렌 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프.
  7. 제1항에 있어서, 상기 점착성 스웰링층의 타면에 결합되며, 상기 점착성 스웰링층보다 낮은 박리력을 갖는 점착층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프.
  8. 제1항에 있어서, 상기 점착성 스웰링층은, 내부에 중공이 형성되며, 상기 중공을 둘러싸는 고분자 코팅층을 포함하는 내충격 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프.
  9. 베이스 필름 상에, 알킬 (메타)아크릴레이트 85 중량% 내지 94 중량%, 비닐 아세테이트 3 중량% 내지 10 중량% 및 (메타)아크릴 산 3 중량% 내지 5 중량%를 포함하는 모노머 혼합물을 중합하여 얻어진 아크릴 중합체, 가교제 및 용매를 포함하는 조성물을 코팅하여 코팅층을 형성하는 단계;
    상기 코팅층을 경화하여 점착성 스웰링층을 형성하는 단계; 및
    상기 점착성 스웰링층에 기재층을 결합하는 단계를 포함하는 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 알킬 (메타)아크릴레이트는 n-부틸 아크릴레이트이고, 상기 (메타)아크릴 산은 아크릴 산인 것을 특징으로 하는 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프의 제조 방법.
  11. 삭제
  12. 제9항에 있어서, 상기 가교제는 에폭시 가교제를 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프의 제조 방법.
  13. 양극판, 음극판 및 상기 양극판과 상기 음극판 사이에 배치되는 세퍼레이터를 포함하며, 젤리롤 형상으로 권취된 전극 조립체;
    상기 전극 조립체를 둘러싸는 수납 용기; 및
    상기 전극 조립체와 상기 수납 용기 사이에 배치되며, 전해액에 함침되어 팽윤됨으로써 상기 전극 조립체와 상기 수납 용기 사이의 간극을 충진하는 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프를 포함하며,
    상기 전지 마감용 점착성 스웰링 테이프는,
    알킬 (메타)아크릴레이트 85 중량% 내지 94 중량%, 비닐 아세테이트 3 중량% 내지 10 중량% 및 (메타)아크릴 산 3 중량% 내지 5 중량%를 포함하는 모노머 혼합물을 중합하여 얻어진 아크릴 중합체의 가교 구조를 포함하며, 상기 전극 조립체를 향하는 점착성 스웰링층; 및
    상기 점착성 스웰링층의 일면에 결합되며, 상기 수납 용기를 향하는 기재층을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지.
  14. 제13항에 있어서, 상기 알킬 (메타)아크릴레이트는 n-부틸 아크릴레이트이고, 상기 (메타)아크릴 산은 아크릴 산인 것을 특징으로 하는 리튬 이차 전지.
  15. 삭제
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