KR101942334B1

KR101942334B1 - 이차전지 분리막 원단 및 이차전지 분리막 원단 연결 방법

Info

Publication number: KR101942334B1
Application number: KR1020140012535A
Authority: KR
Inventors: 서정아; 한창권; 김민수; 남상봉; 이향목
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2014-02-04
Filing date: 2014-02-04
Publication date: 2019-04-11
Also published as: KR20150091828A

Abstract

본 발명은 이차전지 분리막 원단 및 이차전지 분리막 원단 연결 방법에 관한 것으로서, 제1 분리막 원단(10)의 끝단과 제2 분리막 원단(20)의 끝단이 제3 분리막(30)으로 연결된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 이차전지 분리막의 기본 역할을 유지하면서 연결 불량을 감소시킬 수 있다.

Description

이차전지 분리막 원단 및 이차전지 분리막 원단 연결 방법{Secondary Battery Separator Sheet And Method For Connecting Secondary Battery Separator Sheet}

본 발명은 이차전지 분리막 원단 및 이차전지 분리막 원단 연결 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연결 불량을 감소시킬 수 있는 이차전지 분리막 원단 및 이차전지 분리막 원단 연결 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 이차전지는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지로, 최근 들어 고에너지 밀도의 비수전해액을 이용한 고출력 이차전지가 개발되고 있으며, 하나의 전지 셀이 팩 형태로 포장된 저용량 전지의 경우 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 및 캠코더와 같은 휴대가 가능한 소형 전자기기에 사용되고, 전기 자동차 등의 모토 구동용 전원 등과 같은 대용량의 전력을 필요로 하는 경우에는 전지 셀을 다수 개 직렬 또는 병렬로 연결하여 대용량의 이차전지 모듈을 구성한다.

분리막 원단은 SRS(Safety Reinforced Separator) 분리막으로, 베이스가 되는 베이스 필름에 열 수축을 방지하기 위한 세라믹과 세라믹의 이온 전도도를 향상시키기 위한 제1 바인더와, 전극과의 접착력을 향상시키기 위한 제2 바인더가 도포되어 있다. 이러한 분리막 원단은 전극시트와 함께 권취되어 Bi-Cell 및 Folding Cell을 형성한다.

Bi-Cell 및 Folding Cell을 형성하기 위한 공정을 위하여, 분리막 원단은 릴(Reel)에 권취되어 공급된다. 일반적으로, 릴에 감겨진 분리막 원단이 소진되면 분리막 원단이 감겨진 다른 릴을 투입하고, 두 분리막 원단의 끝단을 서로 연결한다. 도 1 내지 도 2는 종래 두 분리막 원단의 끝단을 연결하는 모습을 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 종래에는 두 분리막 원단의 끝단을 종이 테이프(130)를 이용하여 연결하였다.

그러나, 이러한 종이 테이프(130)를 이용하여 연결함에 따라 종이 테이프(130)가 장착된 부분이 사용된 Bi-Cell 및 Folding Cell은 종이 테이프(130)가 분리막의 역할을 하지 못함에 따라 발생하는 연결 불량으로 인하여 전량 폐기해야 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 분리막 원단 시트 연결 시 연결 불량을 감소시킬 수 있는 이차전지 분리막 원단 및 이차전지 분리막 연결 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 이차전지 분리막 원단 및 이차전지 분리막 원단 연결 방법은, 제1 분리막 원단(10)의 끝단과 제2 분리막 원단(20)의 끝단이 제3 분리막(30)으로 연결된 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 제1 분리막 원단(10)과 상기 제2 분리막 원단(20)은 SRS(Safety Reinforced Separator) 분리막인 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 제3 분리막(30)은 베이스 필름에 접착력 향상을 위한 바인더(Binder)가 도포된 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 제1 분리막 원단(10)의 끝단과 상기 제2 분리막 원단(20)의 끝단이 서로 이격된 상태로 상기 제3 분리막(30)에 의해 연결되는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 제1 분리막 원단(10)의 끝단과 상기 제2 분리막 원단(20)의 상부면과 하부면 중 적어도 일측면에 상기 제3 분리막(30)이 배치되어 연결되는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 제1 분리막 원단(10)의 끝단과 상기 제2 분리막 원단(20)의 상부면과 하부면 양면에 상기 제3 분리막(30)이 배치되어 연결되는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 제1 분리막 원단(10)의 끝단과 상기 제2 분리막 원단(20)의 끝단을 연결하기 위하여 상기 제3 분리막(30)을 배치한 후 열과 압력을 가하여, 바인더를 활성화시킨 것이 바람직하다.

본 발명에서, 히트 봉으로 상기 제3 분리막(30)에 열과 압력을 가하는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 제3 분리막(30)은 제3 분리막 원단으로부터 절단한 분리막 조각인 것이 바람직하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이차전지 분리막 원단 및 이차전지 분리막 원단 연결 방법에 따르면, 이차전지 분리막의 기본적인 역할을 유지하면서 연결 불량을 감소시킬 수 있다.

도 1 및 도 2는 종래 이차전지 분리막 원단 연결을 도시한 도면.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 이차전지 분리막 원단 연결을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 이차전지 분리막 원단 연결 방법의 순서를 도시한 도면.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이차전지 분리막 원단 및 이차전지 분리막 원단 연결 방법은, 제1 분리막 원단(10)의 끝단과 제2 분리막 원단(20)의 끝단을 제3 분리막(30)으로 연결하는 것을 특징으로 한다.

제1 분리막 원단(10)과 제2 분리막 원단(20)은 SRS(Safety Reinforced Separator) 분리막이다. SRS 분리막은 양극과 음극의 전극 시트가 서로 맞닿아 내부 단락을 발생하지 않도록 하기 위함과 동시에 열수축을 방지하는 등의 안전적인 이유로 세라믹이 투입된다. 이러한 무기물들의 미세 구조를 제어하여 이온 전도도를 향상시키기 위한 제1 바인더와 베이스 필름에 원활하게 부착되도록 접착력을 향상시키기 위한 제2 바인더가 도포되어 마련된다.

제3 분리막(30)은 베이스 필름에 무기물질 없이 접착력을 향상시키기 위한 바인더, 즉 SRS 분리막에서의 제2 바인더가 도포되어 있는 것을 말한다. 제3 분리막(30)은 연결을 용이하게 하기 위하여 제3 분리막 원단으로부터 적절한 크기로 절단한 조각이다.

이러한 제1 분리막 원단(10)의 끝단과 제2 분리막 원단(20)의 끝단은 서로 이격된 상태로 제3 분리막(30)에 의해 연결되는 것이 바람직하다. 이는 제1 분리막 원단(10)의 끝단과 제2 분리막 원단(20)의 끝단이 서로 중첩된 상태로 연결될 경우 중첩된 부분의 두께가 증가하는 문제가 발생하기 때문이다. 이에, 제1 분리막 원단(10)의 끝단과 제2 분리막 원단(20)의 끝단을 서로 이격시킨 상태로 상부면과 하부면 중 적어도 일측면에 제3 분리막(30)을 배치하거나, 상부면과 하부면 양면 모두에 제3 분리막(30)을 배치한다.

제1 분리막 원단(10)의 끝단과 제2 분리막 원단(20)의 끝단을 서로 연결하기 위하여 상기 제3 분리막(30)을 배치한 후 열과 압력을 가하여, 바인더를 활성화시킨다. 제3 분리막(30)의 바인더가 활성화됨에 따라 제1 분리막 원단(10)의 끝단과 제2 분리막 원단(20)의 끝단의 연결이 고정된다. 이 때, 제3 분리막(30)을 활성화시키기 위하여 제3 분리막(30)에 히트 봉을 이용하여 열과 압력을 가한다.

이하에서는, 본 발명에 따른 이차전지 분리막 원단 연결 방법을 도 5를 참조하여 설명한다. 우선, 배치 단계(S1)를 통하여 제1 분리막 원단(10)의 끝단과, 제2 분리막 원단(20)의 끝단을 배치한다. 이 때, 제1 분리막 원단(10)의 끝단과 제2 분리막 원단(20)의 끝단이 서로 이격된 상태가 되도록 배치한다.

이후, 연결 단계(S2)를 통하여 제1 분리막 원단(10)의 끝단과 제2 분리막 원단(20)의 끝단을 제3 분리막(30)으로 연결한다. 연결 단계(S2)는 제3 분리막(30)을 제1 분리막 원단(10)과 제2 분리막 원단(20)의 상부면 및 하부면 중 적어도 어느 일면에 배치하거나, 상부면과 하부면 모두에 배치한다. 이 때, 제3 분리막(30)은 연결이 용이하도록 제3 분리막 원단으로부터 절단한 조각이다.

연결 단계(S2) 이후, 제3 분리막(30)의 바인더를 활성화시키기 위하여 열과 압력을 가하는 라미네이트 단계(S3)를 거친다. 라미테이트 단계(S3)는 제1 분리막 원단(10)의 끝단과 제2 분리막 원단(20)의 끝단을 연결한 제3 분리막(30)에 열과 압력을 가하여 활성화시킨다. 이에 제1 분리막 원단(10)과 제2 분리막 원단(20)이 제3 분리막(30)에 의해 연결을 고정시킨다. 이와 같이 제3 분리막(30)을 이용하여 제1 분리막 원단(10)의 끝단과 제2 분리막 원단(20)의 끝단을 연결함으로서 연결 불량을 감소시킴과 동시에 전극조립체의 두께가 두꺼워지는 것을 방지할 수 있다.

전술된 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 제1 분리막 원단
20: 제2 분리막 원단
30: 제3 분리막

Claims

제1 분리막 원단(10)의 끝단과 제2 분리막 원단(20)의 끝단이 서로 이격된 상태로 제3 분리막(30)에 의해 연결된 것을 특징으로 하는 이차전지 분리막 원단.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 분리막 원단(10)과 상기 제2 분리막 원단(20)은 SRS(Safety Reinforced Separator) 분리막인 것을 특징으로 하는 이차전지 분리막 원단.
청구항 1에 있어서,
상기 제3 분리막(30)은 베이스 필름에 접착력 향상을 위한 바인더(Binder)가 도포된 것을 특징으로 하는 이차전지 분리막 원단.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 제1 분리막 원단(10)의 끝단과 상기 제2 분리막 원단(20)의 상부면과 하부면 중 적어도 일측면에 상기 제3 분리막(30)이 배치되어 연결되는 것을 특징으로 하는 이차전지 분리막 원단.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 분리막 원단(10)의 끝단과 상기 제2 분리막 원단(20)의 상부면과 하부면 양면에 상기 제3 분리막(30)이 배치되어 연결되는 것을 특징으로 하는 이차전지 분리막 원단.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 분리막 원단(10)의 끝단과 상기 제2 분리막 원단(20)의 끝단을 연결하기 위하여 상기 제3 분리막(30)을 배치한 후 열과 압력을 가하여, 바인더를 활성화시킨 것을 특징으로 하는 이차전지 분리막 원단.
청구항 7에 있어서,
히트 봉으로 상기 제3 분리막(30)에 열과 압력을 가하는 것을 특징으로 하는 이차전지 분리막 원단.
청구항 1에 있어서,
상기 제3 분리막(30)은 제3 분리막 원단으로부터 절단한 분리막 조각인 것을 특징으로 하는 이차전지 분리막 원단.
제1 분리막 원단(10)의 끝단과, 상기 제1 분리막 원단(10)의 끝단과 연결하기 위한 제2 분리막 원단(20)의 끝단을 배치하는 배치 단계(S1);
상기 제1 분리막 원단(10)의 끝단과 상기 제2 분리막 원단(20)의 끝단을 제3 분리막(30)으로 연결하는 연결 단계(S2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 분리막 원단 연결 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 배치 단계(S1)는 상기 제1 분리막 원단(10)의 끝단과 상기 제2 분리막 원단(20)의 끝단을 서로 이격된 상태로 배치하는 것을 특징으로 하는 이차전지 분리막 원단 연결 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 연결 단계(S2)는 상기 제3 분리막(30)을 상기 제1 분리막 원단(10)과 상기 제2 분리막 원단(20)의 상부면 및 하부면 중 적어도 어느 일면에 배치하여 부착하는 것을 특징으로 하는 이차전지 분리막 원단 연결 방법.
청구항 12에 있어서,
상기 연결 단계(S2)는 상기 제3 분리막(30)이 상기 제1 분리막 원단(10)의 끝단과 상기 제2 분리막 원단(20)의 끝단을 연결하기 용이하도록 제3 분리막 원단으로부터 절단한 조각을 부착하는 것을 특징으로 하는 분리막 원단 연결 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 연결 단계(S2) 이후, 상기 제3 분리막(30)의 바인더를 활성화시키기 위하여 열과 압력을 가하는 라미네이트 단계(S3)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분리막 원단 연결 방법.