KR102087368B1 - Adhesive of pouch type lithium secondary battery and the secondary battery prepared by using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 파우치형 리튬이차전지의 접착제 및 이를 이용하여 제조되는 이차전지에 관한 것이다. 보다 상세하게는 파우치형 리튬이온 이차전지에서 전극 조립체와 파우치 사이에 배치되어 외부 충격이 가해져도 전극 조립체가 파우치로부터 분리되지 않도록 하는 접착 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 이차전지에 관한 것이다. The present invention relates to an adhesive of a pouch-type lithium secondary battery and a secondary battery manufactured using the same. More particularly, the present invention relates to an adhesive composition disposed between an electrode assembly and a pouch in a pouch-type lithium ion secondary battery such that the electrode assembly is not separated from the pouch even when an external impact is applied, and a secondary battery manufactured using the same.
Description
본 발명은 파우치형 리튬이차전지의 접착제 및 이를 이용하여 제조되는 이차전지에 관한 것이다. 보다 상세하게는 파우치형 리튬이온 이차전지에서 전극 조립체와 파우치 사이에 배치되어 외부 충격이 가해져도 전극 조립체가 파우치로부터 분리되지 않도록 하는 접착 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 이차전지에 관한 것이다.The present invention relates to an adhesive of a pouch-type lithium secondary battery and a secondary battery manufactured using the same. More particularly, the present invention relates to an adhesive composition disposed between an electrode assembly and a pouch in a pouch-type lithium ion secondary battery such that the electrode assembly is not separated from the pouch even when an external impact is applied, and a secondary battery manufactured using the same.
이차전지는 높은 에너지 밀도와 우수한 충방전 성능 등의 전기적 특성을 가지고 있어 에너지원으로서의 수요가 증대되고 있으며, 그 적용 범위도 다양해지고 있다. Since secondary batteries have electrical characteristics such as high energy density and excellent charge / discharge performance, demand for energy sources is increasing, and their application ranges are also diversified.
이차전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 나눌 수 있다. According to the shape of the battery case, the secondary battery may be classified into a cylindrical battery and a rectangular battery in which the electrode assembly is embedded in a cylindrical or rectangular metal can, and a pouch-type battery embedded in a pouch type case.
일반적으로 리튬이온 이차전지는 전극 조립체를 원통형 또는 파우치형 전지 케이스 내에 수납하기 위해 전극 조립체의 외면을 테이프로 감싸 전극 조립체('젤리 롤'이라고 지칭되기도 함)가 풀리지 않도록 고정한다. 즉, 양극판, 세퍼레이터, 음극판이 차례로 적층된 전극 조립체의 외면을 감싸는 상태로 테이프를 부착시키게 되는데, 일반적으로 이러한 테이프를 마감 테이프라고 한다. In general, a lithium ion secondary battery wraps an outer surface of the electrode assembly with a tape to fix the electrode assembly (also referred to as a 'jelly roll') so that the electrode assembly is accommodated in a cylindrical or pouch type battery case. That is, the tape is attached to a state in which the positive electrode plate, the separator, and the negative electrode plate surround the outer surface of the electrode assembly stacked in this order. Such a tape is generally called a finishing tape.
한편, 파우치형 리튬이온 이차전지(폴리머 전지)는 파우치 형태의 전지 케이스 내에 전극 조립체가 수납되어, 낙하 또는 외부 충격에 의해 전극 조립체가 파우치 안에서 유동하게 되고 이로 인해 전극이 꺾여서 쇼트, 발화, 폭발 등의 현상이 발생하게 된다. 이에, 종래에는 전지에 충격이 가해지더라도 전극 조립체가 파우치 내에서 유동되지 않도록 전극 조립체와 파우치 사이에 특수한 기능을 가진 마감 테이프를 사용하였다. On the other hand, the pouch-type lithium ion secondary battery (polymer battery) has an electrode assembly housed in a pouch-shaped battery case, and the electrode assembly flows in the pouch due to a drop or an external impact, and as a result, the electrode is bent to short, fire, or explode Will occur. Thus, conventionally, a finishing tape having a special function is used between the electrode assembly and the pouch so that the electrode assembly does not flow in the pouch even when the battery is impacted.
상기 파우치형 이차전지는 마감 테이프로 폴리프로필렌(OPP) 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 기재에 아크릴계 감압 점착제(pressure sensitive adhesive, 'PSA')를 코팅한 마감 테이프를 사용하고, 파우치의 PP 코팅 면과 테이프의 PP 또는 PET 층이 마주보도록 압착한 형태를 가진다. The pouch type secondary battery uses a finishing tape coated with an acrylic pressure sensitive adhesive (PSA) on a polypropylene (OPP) or polyethylene terephthalate (PET) film substrate as a finishing tape, and a PP coated surface of the pouch. And the PP or PET layer of the tape is compressed to face each other.
그러나 이와 같이, 마감테이프를 사용하는 경우, 통상적으로 두께가 60 ㎛ 이상이여서 두께가 증가되고, 여전히 낙하시험에서 접착면에 탈리되어 파우치와 전극 조립체 사이가 떨어져 전극에 여러 가지 문제점을 야기한다. 또한, 두께가 두꺼워짐에 따라 부피당 에너지 밀도가 낮아지는 문제점이 있다. However, in the case of using the finishing tape, however, the thickness is usually 60 μm or more, so that the thickness is increased, and in the drop test, it is still detached to the adhesive surface, and the pouch and the electrode assembly are separated, causing various problems on the electrode. In addition, there is a problem that the energy density per volume is lowered as the thickness is increased.
본 발명은 파우치형 리튬이온 이차전지에 있어서 전극 조립체가 파우치 내에서 유동하는 현상을 방지하는 것은 물론 부피를 줄임으로써 에너지 밀도를 높일 수 있는 이차전지 파우치용 접착 조성물을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.An object of the present invention is to provide a secondary battery pouch adhesive composition that can increase the energy density by reducing the volume of the electrode assembly in the pouch, as well as preventing the electrode assembly from flowing in the pouch.
또한, 본 발명은 평상시에는 접착력이 없는 상태로 있어, 파우치에 수납되는 공정에 투입 전 별도로 전극 조립체를 보관하는 것이 용이한 이차전지 파우치 접착제용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a composition for a secondary battery pouch adhesive, which is normally in a state of no adhesive force and which makes it easy to store the electrode assembly separately prior to the step of being accommodated in the pouch.
나아가, 본 발명은 내충격 테스트에서 기존 접착 테이프에 비하여 현저한 안정성을 가지는 이차전지 파우치 접착제용 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 리튬이차전지를 제공하는 것을 목적으로 한다. Furthermore, an object of the present invention is to provide a composition for a secondary battery pouch adhesive having a significant stability compared to the existing adhesive tape in the impact test and a lithium secondary battery manufactured using the same.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양태는 In order to achieve the above object, an aspect of the present invention
에틸렌계 불포화 카르복실산기 또는 카르복실산염기로 개질된 폴리올레핀 수지를 포함하는 전극조립체와 파우치를 접착하는 이차전지 파우치용 접착 조성물에 관한 것이다.An electrode composition comprising a polyolefin resin modified with an ethylenically unsaturated carboxylic acid group or a carboxylate group and a secondary battery pouch adhesive composition for bonding the pouch.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 파우치용 접착 조성물에 있어서, 상기 폴리올레핀 수지는 전체 몰수를 기준으로 에틸렌계 불포화 카르복실산기 또는 에틸렌계 불포화 카르복실산염기를 0.1 내지 10몰% 포함하는 것일 수 있다. In the adhesive composition for a secondary battery pouch according to an embodiment of the present invention, the polyolefin resin may include 0.1 to 10 mol% of an ethylenically unsaturated carboxylic acid group or an ethylenically unsaturated carboxylate group based on the total number of moles. .
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 파우치용 접착 조성물에 있어서, 상기 폴리올레핀 수지는 폴리에틸렌 단독중합체, 폴리프로필렌 단독중합체 및 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과 C3-C10의 알파올레핀 공중합체으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것일 수 있다. In the adhesive composition for a secondary battery pouch according to an embodiment of the present invention, the polyolefin resin is selected from the group consisting of polyethylene homopolymer, polypropylene homopolymer and polyethylene or polypropylene and an alpha olefin copolymer of C 3 -C 10 . It may be any one or more.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지 파우치용 접착 조성물에 있어서, 상기 폴리올레핀 수지는 중량평균분자량이 15,000 내지 300,000 g/mol인 것일 수 있다. In the adhesive composition for a secondary battery pouch according to the embodiment of the present invention, the polyolefin resin may have a weight average molecular weight of 15,000 to 300,000 g / mol.
본 발명의 다른 양태는 전극 조립체, 접착층 및 파우치 순으로 적층되며, 상기 접착층은 전극 조립체 및 파우치 사이에 에틸렌계 불포화 카르복실산기 또는 에틸렌계 불포화 카르복실산염기로 개질된 폴리올레핀 수지를 포함하는 접착 조성물을 도포하여 열압착하여 형성한 것인 리튬이차전지에 관한 것이다. Another embodiment of the present invention is laminated in the order of the electrode assembly, the adhesive layer and the pouch, wherein the adhesive layer comprises an adhesive composition comprising a polyolefin resin modified with an ethylenically unsaturated carboxylic acid group or an ethylenically unsaturated carboxylate base between the electrode assembly and the pouch. It relates to a lithium secondary battery that is formed by coating and thermocompression bonding.
본 발명의 일 실시예에 따른 리튬이차전지에 있어서, 상기 열압착은 40 내지 120℃, 1 내지 10 atm 의 조건으로 실시되는 것일 수 있다. In the lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the thermocompression may be performed under the conditions of 40 to 120 ℃, 1 to 10 atm.
본 발명의 일 실시예에 따른 리튬이차전지에 있어서, 상기 접착층은 두께가 1 내지 20 ㎛인 것일 수 있다. In a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the adhesive layer may be a thickness of 1 to 20 ㎛.
본 발명의 일 실시예에 따른 리튬이차전지에 있어서, 상기 접착층은 120℃ 미만에서 압착 시에 전지 조립체 및 파우치와의 부착력이 300 gf/in 이상인 것일 수 있다. In the lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the adhesive layer may be an adhesive force of the battery assembly and the pouch more than 300 gf / in when pressed at less than 120 ℃.
본 발명의 또 다른 양태는 Another aspect of the invention
전극 조립체의 전극 표면에 이차전지 파우치용 접착 조성물을 코팅하는 단계,Coating an adhesive composition for a secondary battery pouch on an electrode surface of the electrode assembly,
상기 코팅된 전극 조립체를 파우치 내에 수납하는 단계,Receiving the coated electrode assembly in a pouch;
상기 전극 조립체가 수납된 파우치 내에 전해액을 투입하는 단계 및Injecting an electrolyte into the pouch containing the electrode assembly;
열압착하여 상기 파우치와 전극 표면을 접착하는 단계Bonding the pouch and the electrode surface by thermal compression
를 포함하는 파우치형 리튬 이차전지의 제조방법에 관한 것이다. It relates to a method of manufacturing a pouch-type lithium secondary battery comprising a.
본 발명의 일 실시예에 따른 리튬 이차전지의 제조방법에 있어서, 상기 접착 조성물을 코팅하는 단계는 바 코팅, 다이 코팅, 와이어 코팅, 콤마 코팅, 마이크로 그라비어 코팅, 스프레이 코팅, 딥 코팅, 스핀 코팅, 잉크젯 코팅, 롤 코팅 및 나이프 코팅 중에서 선택되는 어느 하나의 방법으로 실시하는 것일 수 있다. In the method of manufacturing a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the coating of the adhesive composition may include bar coating, die coating, wire coating, comma coating, micro gravure coating, spray coating, dip coating, spin coating, It may be carried out by any one method selected from inkjet coating, roll coating and knife coating.
본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 리튬 이차전지의 제조방법에 있어서, 상기 열압착은 40 내지 120℃, 1 내지 10 atm 의 조건으로 실시되는 것일 수 있다.In the method of manufacturing a pouch-type lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention, the thermal compression may be carried out under the conditions of 40 to 120 ℃, 1 to 10 atm.
본 발명에 따른 이차전지 파우치용 접착 조성물은 파우치형 리튬이온 이차전지에서 전극 조립체와 파우치 사이에 접착필름 형태가 아닌 접착층으로 코팅될 수 있으므로, 접착력을 필름보다 더욱 향상시킬 수 있으며, 전지에 낙하 등의 외부 충격이 가해지더라도 전극 조립체가 파우치로부터 분리되지 않는 장점을 가진다. 또한, 접착필름보다 두께를 획기적으로 줄일 수 있어 에너지 밀도를 더욱 증가시키는 장점을 가진다. The adhesive composition for a secondary battery pouch according to the present invention may be coated with an adhesive layer, not an adhesive film, between the electrode assembly and the pouch in a pouch-type lithium ion secondary battery, thereby improving the adhesive force more than the film, such as falling on the battery Even if an external shock is applied to the electrode assembly, the electrode assembly is not separated from the pouch. In addition, it can significantly reduce the thickness than the adhesive film has the advantage of further increasing the energy density.
또한, 본 발명에 따른 이차전지 파우치용 접착 조성물은 열압착 온도가 80℃ 이하로 낮은 온도에서 공정이 실시되어, 전해액의 부피 팽창 등 없이 공정 안전성을 확보할 수 있으며, 전해액의 일부가 기화되어 발생하는 기포로 인해 전지 내부 압력의 상승 및 이로 인한 전지의 수명 감소를 방지할 수 있는 장점을 가진다.In addition, the adhesive composition for a secondary battery pouch according to the present invention is a process is carried out at a low temperature of the thermocompression bonding temperature of 80 ℃ or less, to ensure the process safety without the volume expansion of the electrolyte, and part of the electrolyte is vaporized Due to the bubble has an advantage that can prevent the rise of the internal pressure of the battery and thereby decrease the life of the battery.
특히, 본 발명에 따른 이차전지 파우치용 접착 조성물은 전극 조립체의 표면에 도포한 후 건조하면 표면에서의 접착 또는 점착 특성이 완전히 사라져 접착 조성물을 코팅하고 건조한 후 파우치에 넣기 전 기존 접착테이프가 전극 조립체에 테이프를 부착하는 경우 파우치와 부착되는 부분에서의 점착성으로 인해 적층 보관할 수 없는 것과 달리, 적층 보관이 용이하며, 전극 조립체와 전극조립체 간의 점착이 되어 떨어지지 않거나 접착층이 손상되는 일 없이 작업성이 우수한 장점을 가진다. In particular, the adhesive composition for a secondary battery pouch according to the present invention is coated on the surface of the electrode assembly and dried to completely disappear the adhesive or adhesive properties on the surface, coating the adhesive composition before drying and putting the adhesive tape into the pouch after drying the electrode assembly In the case of attaching the tape to the pouch and the attached part, it is easy to stack and store it because of adhesiveness at the attached part, and it has excellent workability without sticking between the electrode assembly and the electrode assembly without falling off or damaging the adhesive layer. Has an advantage.
또한, 본 발명에 따른 파우치형 리튬 이차전지는 전지의 반복 낙하 시 파우치 내에서 전극 조립체가 유동되지 않아, 기존의 전지에서와 달리 전지에 충격이 가해지더라도 단락, 발화, 폭발 등과 문제의 발생 가능성을 획기적으로 줄일 수 있는 장점을 가진다.In addition, the pouch-type lithium secondary battery according to the present invention does not flow in the electrode assembly in the pouch during repeated drop of the battery, unlike the conventional battery, even if the battery is shocked, there is a possibility of short circuit, fire, explosion, etc. It has the advantage that can be drastically reduced.
이하, 본 발명의 이차전지 파우치용 접착 조성물 및 이를 이용하여 제조된 이차전지에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 하기의 실시예에 의해 보다 더 잘 이해될 수 있다. 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이고, 첨부된 특허 청구범위에 의해 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어는 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가진다. Hereinafter, an adhesive composition for a secondary battery pouch of the present invention and a secondary battery manufactured using the same will be described in detail. The invention can be better understood by the following examples. The following examples are for illustrative purposes of the present invention and are not intended to limit the scope of protection defined by the appended claims. In this case, unless otherwise defined, the technical and scientific terms used have the meanings that are commonly understood by those of ordinary skill in the art.
본 발명의 발명자는 파우치형 이차전지에 있어서, 진동, 떨림, 낙하 또는 지속적인 흔들림과 같은 외부 충격에 의해 전극 조립체와 파우치의 구조를 안정하게 고정할 수 있는 기술에 대한 연구를 심화하던 중, 에틸렌계 카르복실산 또는 카르복실산염으로 개질된 폴리올레핀 수지를 포함하는 접착 조성물을 이용하여 상기 전극 조립체와 파우치 사이에 접착층을 형성함으로써 종래 접착 테이프를 사용한 것보다 얇은 두께로 부피당 에너지 밀도를 높일 수 있으면서 낙하 시험에서 우수한 내충격성을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 작업성을 더욱 향상시킬 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다. The inventors of the present invention in the pouch type secondary battery, while deepening the research on the technology that can stably fix the structure of the electrode assembly and the pouch by an external impact such as vibration, shaking, dropping or continuous shaking, ethylene-based By using an adhesive composition comprising a polyolefin resin modified with a carboxylic acid or carboxylate, an adhesive layer is formed between the electrode assembly and the pouch, and a drop test can be performed while increasing the energy density per volume to a thickness thinner than that of a conventional adhesive tape. The present invention was found to be able to implement not only excellent impact resistance but also to improve workability.
구체적으로, 본 발명의 일 양태는 에틸렌계 불포화 카르복실산기 또는 에틸렌계 불포화 카르복실산염기로 개질된 폴리올레핀 수지를 포함하는 전극조립체와 파우치를 접착하는 이차전지 파우치용 접착 조성물을 제공하는 것이다. Specifically, an aspect of the present invention is to provide an adhesive composition for a secondary battery pouch which adheres an electrode assembly and a pouch including a polyolefin resin modified with an ethylenically unsaturated carboxylic acid group or an ethylenically unsaturated carboxylic acid group.
상기 폴리올레핀 수지는 에틸렌계 불포화 카르복실산기 또는 에틸렌계 불포화 카르복실산염기로 개질된 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 폴리올레핀 수지는 에틸렌계 불포화 카르복실산 또는 카르복실산염의 단량체가 그라프트된 개질 폴리올레핀 수지(modified polyolefin resin)인 것으로, 전극 조립체 및 파우치와의 접착력을 향상시킬 수 있다. The polyolefin resin is characterized by being modified with an ethylenically unsaturated carboxylic acid group or an ethylenically unsaturated carboxylic acid group. That is, the polyolefin resin is a modified polyolefin resin in which monomers of ethylenically unsaturated carboxylic acids or carboxylates are grafted, and may improve adhesion to the electrode assembly and the pouch.
상기 변성 폴리올레핀 수지에 그라프트되는 단량체는 구체적으로 메타크릴산, 아크릴산, 말레인산, 푸마린산 및 이타코산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 에틸렌계 불포화 카르복실산 및 상기 에틸렌계 불포화 카르복실산과 금속 이온염을 포함하는 카르복실산염을 포함하며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. The monomer grafted to the modified polyolefin resin may be at least one selected from the group consisting of methacrylic acid, acrylic acid, maleic acid, fumaric acid, and itaconic acid, and an ethylenically unsaturated carboxylic acid and the ethylenically unsaturated carboxylic acid and a metal. Carboxylate salts including ionic salts, including but not limited to.
이때, 상기 폴리올레핀 수지는 에틸렌계 불포화 카르복실산기 또는 에틸렌계 불포화 카르복실산염기가 전체 몰수를 기준으로 0.1 내지 10몰%, 구체적으로 0.5 내지 6몰%, 보다 구체적으로 1 내지 5몰%인 것일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 낮은 두께에도 우수한 접착력을 구현할 수 있으며, 특히 전극 조립체와 파우치와의 접착 성능이 탁월하여 내충격성을 향상시키는 특성을 가진다. In this case, the polyolefin resin may be 0.1 to 10 mol%, specifically 0.5 to 6 mol%, more specifically 1 to 5 mol% of the ethylenically unsaturated carboxylic acid group or ethylenically unsaturated carboxylic acid group based on the total number of moles. have. When the above range is satisfied, excellent adhesion can be realized even at a low thickness, and in particular, the adhesion performance between the electrode assembly and the pouch is excellent, and thus the impact resistance is improved.
상기 폴리올레핀 수지는 폴리에틸렌 단독중합체, 폴리프로필렌 단독중합체 및 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과 C3-C10의 알파올레핀 공중합체으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 폴리올레핀 수지로는 염소화된 폴리올레핀인 것을 사용할 수 있으며, 구체적으로 염소화된 폴리프로필렌(chlorinated polypropylene)일 수 있다. 상기 염소 처리된 폴리올레핀 수지를 사용하는 경우 피착재인 폴리프로필렌이 코팅된 알루미늄 파우치 내부 재질에 염소의 높은 전기음성도로 인하여 뛰어난 접착 특성을 가질 수 있다.The polyolefin resin may be any one or more selected from the group consisting of polyethylene homopolymer, polypropylene homopolymer, and polyethylene or polypropylene and an alpha olefin copolymer of C 3 -C 10 , but is not limited thereto. In addition, the polyolefin resin may be a chlorinated polyolefin, it may be specifically chlorinated polypropylene (chlorinated polypropylene). When using the chlorinated polyolefin resin may have excellent adhesion characteristics due to the high electronegativity of chlorine in the polypropylene-coated aluminum pouch inner material of the adherend.
상기 폴리올레핀 수지는 중량평균분자량이 15,000 내지 300,000 g/mol, 바람직하게는 20,000 내지 200,000 g/mol인 것일 수 있다. 또한, 상기 폴리올레핀 수지는 용융지수(190℃, 2.16kg)가 0.2 내지 20g/10분, 바람직하게는 0.5 내지 10g/10분인 것일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 접착층을 형성하는 데 있어 우수한 코팅특성을 가지고, 두께 대비 탁월한 접착력 및 내충격강도를 가지나, 이는 비한정적인 일예일 뿐, 상기 수치범위에 제한받지 않는다. The polyolefin resin may have a weight average molecular weight of 15,000 to 300,000 g / mol, preferably 20,000 to 200,000 g / mol. In addition, the polyolefin resin may have a melt index (190 ℃, 2.16kg) of 0.2 to 20g / 10 minutes, preferably 0.5 to 10g / 10 minutes. In the case of satisfying the above range, the coating layer has excellent coating properties, and has excellent adhesive strength and impact strength to thickness, but this is merely an example and not limited to the numerical range.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 개질 폴리올레핀 수지 이외에 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체(SBS), 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 공중합체(SEBS), 아크릴수지, 폴리비닐리덴 풀루오라이드-헥사풀루오로프로필렌(polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene), 폴리비닐리덴 풀루오라이드-트리클로로에틸렌(polyvinylidene fluoride-co-trichloroethylene), 폴리메틸메타클릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol), 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrrolidone), 폴리비닐아세테이트(polyvinylacetate), 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(polyethylene-co-vinyl acetate), 폴리이미드(polyimide), 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide), 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate), 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트(cellulose acetate butyrate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate), 시아노에틸풀루란(cyanoethylpullulan), 시아노에틸폴리비닐알콜(cyanoethylpolyvinylalcohol), 시아노에틸셀룰로오스(cyanoethylcellulose), 시아노에틸수크로오스(cyanoethylsucrose), 풀루란(pullulan) 및 카르복실 메틸셀룰로오스 (carboxyl methylcellulose)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 성분을 더 포함할 수 있다. 바람직하게는 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 및 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 공중합체 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 스티렌계 엘라스토머 수지일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 이는 우수한 탄성 및 변형 회복성을 부여할 수 있어 접착력은 물론 내충격성에 의한 저항성을 더욱 향상시킬 수 있는 특성을 가진다. 이때, 상기 성분은 본 발명에서 목적하는 물성을 달성하는 범위 내에서 함량 범위를 조절할 수 있으며, 바람직하게는 상기 개질 폴리올레핀 수지 대비 0.4 내지 1.0 중량비, 0.6 내지 0.8 중량비 범위로 사용될 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 접착성능과 함께 탄성을 확보할 수 있고 내충격성을 향상시키는 상승 효과를 구현할 수 있는 특성을 가진다. According to an embodiment of the present invention, in addition to the modified polyolefin resin, styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS), styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer (SEBS), acrylic resin, polyvinylidene fluoride Polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene, polyvinylidene fluoride-co-trichloroethylene, polymethylmethacrylate, polyurethane, Polyacrylonitrile, polyvinylalcohol, polyvinylpyrrolidone, polyvinylacetate, ethylene vinyl acetate copolymer, polyimide , Polyethylene oxide, cellulose acetate, cellulose acetate butylate etate butyrate, cellulose acetate propionate, cyanoethylpullulan, cyanoethylpolyvinylalcohol, cyanoethylcellulose, cyanoethylsucrose, It may further include any one or more components selected from the group consisting of pullulan (pullulan) and carboxyl methylcellulose (carboxyl methylcellulose). Preferably, the styrene-butadiene-styrene block copolymer and the styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer may be any one or more styrene-based elastomer resins, but is not limited thereto. It can give excellent elasticity and recovery of deformation and has the property of further improving the resistance due to the impact resistance as well as the adhesion. At this time, the component can be adjusted in the content range within the range to achieve the desired physical properties in the present invention, preferably can be used in a 0.4 to 1.0 weight ratio, 0.6 to 0.8 weight ratio range compared to the modified polyolefin resin. When the above range is satisfied, the elasticity may be secured together with the adhesive performance and the synergistic effect of improving the impact resistance may be realized.
상기 개질 폴리올레핀 수지는 접착 조성물 내 고형분 중 함량이 60 내지 100중량%, 바람직하게는 70 내지 90중량%인 것일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 낮은 두께에도 불구하고 우수한 접착성능 구현은 물론 내용제성, 특히 전해액에 대한 내성인 내전해액 특성을 가지며, 내구성 증진 효과를 가지나, 이는 비한정적인 일예일 뿐 상기 수치범위에 제한받지 않는다. The modified polyolefin resin may be a content of 60 to 100% by weight, preferably 70 to 90% by weight of the solid content in the adhesive composition. In the case of satisfying the above range, despite the low thickness, excellent adhesion performance is realized, as well as solvent resistance, in particular, electrolyte resistance, which is resistant to electrolytes, and has durability enhancing effects, but this is a non-limiting example and is limited to the numerical range. Do not receive.
상기 개질 폴리올레핀 수지는 바람직하게는 접착 조성물 내 함유된 용매 100중량부에 대하여 2 내지 20 중량부, 바람직하게는 4 내지 15중량부 포함될 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 코팅성이 우수하며, 접착성, 내충격성 및 내용제성을 확보할 수 있는 효과를 가지나, 이는 비한정적인 일예일 뿐 상기 수치범위에 제한받지 않는다.The modified polyolefin resin may preferably include 2 to 20 parts by weight, preferably 4 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solvent contained in the adhesive composition. When the above range is satisfied, the coating property is excellent, and the adhesiveness, impact resistance and solvent resistance are obtained, but this is only one non-limiting example and is not limited to the numerical range.
상기 접착 조성물은 용매를 포함할 수 있다. 용매로는 접착 조성물의 코팅성을 부여할 수 있는 것이라면 제한없이 사용될 수 있으나, 구체적으로, 탄화수소계, 에스테르계 및 에테르계 용매로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 에탄올, 이소프로필알콜, 톨루엔, 사이클로헥산, 메틸사이클로헥산, 에틸사이클로헥산, 트리클로로에틸렌, 1,2-디클로로에틸렌, 디클로로메탄 및 n-프로필 브로마이드, 1,1-디클로로-1-플루오르에테인 및 프로필렌 디클로라이드 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. The adhesive composition may include a solvent. The solvent may be used without limitation as long as it can impart the coating property of the adhesive composition, and specifically, may include any one or more selected from the group consisting of hydrocarbon-based, ester-based and ether-based solvents. More specifically, ethanol, isopropyl alcohol, toluene, cyclohexane, methylcyclohexane, ethylcyclohexane, trichloroethylene, 1,2-dichloroethylene, dichloromethane and n-propyl bromide, 1,1-dichloro-1- It may include any one or more selected from fluoroethane and propylene dichloride, but is not limited thereto.
상기 접착 조성물은 상술한 구성 이외에 필요에 따라 당업계에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. The adhesive composition may further include additives commonly used in the art as needed in addition to the above-described configuration.
본 발명의 이차전지 파우치용 접착 조성물은 낮은 두께로 인해 부피 대비 에너지 밀도를 더욱 향상시킬 수 있고, 우수한 접착성능을 가져 파우치형 이차전지에 있어서 전극 조립체가 파우치 내에서 유동하는 것을 방지할 수 있음은 물론 내부 전해액에 대한 뛰어난 내용제성, 즉 내전해액성을 구현할 수 있다. 나아가, 보관 시 접착력이 없는 상태로 건조되어 전극 조립체의 보관이 용이할 뿐만 아니라 열압착에 의한 접착력 재발현 성능이 뛰어나며, 장기간 사용에 대한 접착력 저하가 없고 접착층의 구조 변형이 없는 특성을 가진다. The adhesive composition for the secondary battery pouch of the present invention can further improve the energy density to volume due to the low thickness, and has an excellent adhesive performance to prevent the electrode assembly from flowing in the pouch in the pouch type secondary battery. Of course, excellent solvent resistance to the internal electrolyte, that is, electrolyte resistance can be achieved. Furthermore, it is dried in the absence of adhesive force during storage, not only to facilitate storage of the electrode assembly, but also to exhibit excellent adhesive force re-expression performance due to thermocompression, and has no property deterioration in adhesion strength for long-term use and no structural deformation of the adhesive layer.
본 발명의 다른 양태는 전극 조립체, 접착층 및 파우치 순으로 적층되며,Another aspect of the invention is laminated in order of electrode assembly, adhesive layer and pouch,
상기 접착층은 전극 조립체 및 파우치 사이에 에틸렌계 불포화 카르복실산 또는 카르복실산염으로 개질된 폴리올레핀 수지를 포함하는 접착 조성물을 도포하여 열압착하여 형성한 것인 리튬이차전지를 제공하는 것이다. The adhesive layer is to provide a lithium secondary battery that is formed by applying an adhesive composition comprising a polyolefin resin modified with an ethylenically unsaturated carboxylic acid or carboxylate between the electrode assembly and the pouch by thermocompression bonding.
상기 접착층은 두께가 1 내지 20 ㎛, 구체적으로 5 내지 15㎛ 인 것일 수 있다. 이는 기존의 접착 테이프에 비하여 두께를 현저히 줄일 수 있는 것이다. 상기 접착층은 종래 접착 테이프의 경우를 사용하는 경우 그 두께가 대략 60 내지 150 ㎛인 것에 비하여 두께를 현저히 낮출 수 있으며, 나아가 낮은 두께에도 불구하고 우수한 접착성능을 구현할 수 있고, 특히 내충격 시험에서도 전극 조립체와 파우치가 탈리되지 않을 정도의 접착성 및 내충격성의 물성 상승효과를 가진다. The adhesive layer may have a thickness of 1 to 20 μm, specifically 5 to 15 μm. This can significantly reduce the thickness compared to the conventional adhesive tape. When the adhesive layer is used in the case of a conventional adhesive tape, the thickness thereof may be significantly lower than that of approximately 60 to 150 μm, and further, despite the low thickness, excellent adhesive performance may be realized, and in particular, the electrode assembly may be subjected to an impact test. And pouch has a synergistic effect of physical properties such that the pouch does not detach.
상기 접착층은 일 구체예로서, 전극 조립체의 표면 혹은 파우치의 표면에 에틸렌계 불포화 카르복실산 또는 카르복실산염으로 개질된 폴리올레핀 수지를 포함하는 접착 조성물을 도포하여 전극 조립체와 파우치 사이에 접착 조성물층을 형성하고, 이를 열압착함으로써 형성될 수 있다. In one embodiment, the adhesive layer may be formed by applying an adhesive composition including a polyolefin resin modified with ethylenically unsaturated carboxylic acid or carboxylate to the surface of the electrode assembly or the surface of the pouch to form an adhesive composition layer between the electrode assembly and the pouch. It can be formed by forming and thermocompression.
이때, 열압착 공정은 40 내지 120℃, 구체적으로 50 내지 80℃의 온도 범위에서 실시되며, 압력은 1 내지 10 atm, 구체적으로 2 내지 8 atm의 조건으로 실시될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. At this time, the thermocompression process is carried out in a temperature range of 40 to 120 ℃, specifically 50 to 80 ℃, the pressure may be carried out under the conditions of 1 to 10 atm, specifically 2 to 8 atm, but is not necessarily limited thereto. no.
본 발명의 일 양태에 따르면, 상기 접착층은 100℃ 미만, 구체적으로 80℃ 미만에서 압착 시에 전지 조립체 및 파우치와의 부착력이 300 gf/in 이상인 것을 특징으로 한다. 이는 종래 접착 테이프를 사용하는 경우 100℃를 초과하는 온도, 일반적으로 130℃가 넘는 고온에서 압착하여 접착력을 부여하는데, 이러한 고온에서의 공정은 전해액 일부의 기화를 유발하고, 전지 내부에 기포를 발생함으로써 내부 압력이 젤리 롤을 압박하여 전지 성능을 저하시키거나 전지 수명을 단축시키는 문제를 야기할 수 있는 것을 원천적으로 방지할 수 있는 효과를 가진다. According to an aspect of the present invention, the adhesive layer is characterized in that the adhesion force between the battery assembly and the pouch is 300 gf / in or more when pressed at less than 100 ° C, specifically, less than 80 ° C. When using a conventional adhesive tape, it compresses at a temperature above 100 ° C., generally at a temperature above 130 ° C. to impart adhesive force, and the process at such a high temperature causes vaporization of a part of the electrolyte and bubbles inside the battery. By doing so, it is possible to prevent the internal pressure from causing the problem of deteriorating the battery performance or reducing the battery life by pressing the jelly roll.
또한, 본 발명의 다른 양태는 전극 조립체의 전극 표면에 상술한 이차전지 파우치용 접착 조성물을 코팅하는 단계,In addition, another aspect of the present invention comprises the steps of coating the above-described adhesive composition for a secondary battery pouch on the electrode surface of the electrode assembly,
상기 코팅된 전극 조립체를 파우치 내에 수납하는 단계,Receiving the coated electrode assembly in a pouch;
상기 전극 조립체가 수납된 파우치 내에 전해액을 투입하는 단계 및Injecting an electrolyte into the pouch containing the electrode assembly;
열압착하여 상기 파우치와 전극 표면을 접착하는 단계Bonding the pouch and the electrode surface by thermal compression
를 포함하는 파우치형 리튬 이차전지의 제조방법을 제공하는 것이다. It provides a method of manufacturing a pouch-type lithium secondary battery comprising a.
상기 접착 조성물을 코팅하는 단계는 전극 조립체의 전극 표면에 접착 조성물을 도포하여 코팅하는 것으로, 도포방법은 크게 제한되는 것은 아니지만, 바 코팅, 다이 코팅, 와이어 코팅, 콤마 코팅, 마이크로 그라비어 코팅, 스프레이 코팅, 딥 코팅, 스핀 코팅, 잉크젯 코팅, 롤 코팅 및 나이프 코팅 중에서 선택되는 어느 하나의 방법을 사용할 수 있다. The coating of the adhesive composition may be performed by coating the adhesive composition on the electrode surface of the electrode assembly, and the method of coating is not particularly limited, but may be bar coating, die coating, wire coating, comma coating, micro gravure coating, or spray coating. Any one method selected from dip coating, spin coating, inkjet coating, roll coating and knife coating can be used.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 접착 조성물이 코팅된 전극 조립체는 충분히 건조되어 표면 상에 접착층을 형성하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 접착층은 접착력을 가지고 있지 않아, 전극 조립체를 파우치 내에 수납하기 전에, 상기 접착층이 표면에 형성된 전극 조립체를 별도로 적층시켜 보관할 수 있고, 작업 시 점착에 의한 공정 효율 저하를 방지할 수 있어 보관성 및 작업성이 탁월한 효과를 가진다. 상기 접착층은 후 공정에서 열압착에 의해 접착력이 재발현되는 것을 특징으로 한다. According to an embodiment of the present invention, the electrode assembly coated with the adhesive composition is sufficiently dried to form an adhesive layer on the surface. In this case, the adhesive layer does not have an adhesive force, and before storing the electrode assembly in the pouch, the adhesive layer may be separately stacked and stored on the surface of the adhesive layer, and may be prevented from deteriorating the process efficiency due to adhesion during operation. Excellent workability and workability. The adhesive layer is characterized in that the adhesive force is re-expressed by thermocompression in a later step.
상기 접착 조성물이 코팅된 전극 조립체를 파우치 내에 수납시킨 후, 전극 조립체가 수납된 파우치 내에 전해액을 투입한다. 이때, 상기 접착 조성물은 전해액에 대한 내용제성을 가지고 있어 접착층 구조 변형이 없는 특성을 가진다. After the electrode assembly coated with the adhesive composition is accommodated in a pouch, an electrolyte solution is introduced into the pouch in which the electrode assembly is accommodated. At this time, the adhesive composition has a solvent resistance to the electrolyte solution and has the property of no structural modification of the adhesive layer.
상기 전극 조립체가 수납된 파우치 내에 전해액이 투입된 후, 이를 열압착 함으로써 상기 파우치와 전극 표면을 접착하는 공정을 실시한다. After the electrolyte is introduced into the pouch in which the electrode assembly is accommodated, a process of adhering the pouch and the surface of the electrode is performed by thermocompression bonding.
이때, 열압착 공정은 40 내지 120℃, 구체적으로 50 내지 80℃의 온도 범위에서 실시되며, 압력은 1 내지 10 atm, 구체적으로 2 내지 8 atm의 조건으로 실시될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. At this time, the thermocompression process is carried out in a temperature range of 40 to 120 ℃, specifically 50 to 80 ℃, the pressure may be carried out under the conditions of 1 to 10 atm, specifically 2 to 8 atm, but is not necessarily limited thereto. no.
이하 본 발명에 따른 파우치형 리튬이차전지의 접착제 및 이를 이용하여 제조되는 이차전지에 대한 일예를 들어 설명하는 바, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, an example of an adhesive of a pouch-type lithium secondary battery according to the present invention and a secondary battery manufactured using the same will be described. However, the present invention is not limited to the following examples.
(평가)(evaluation)
(1) 접착력(1) adhesion
실시예 및 비교예에 따라 형성되는 접착층과 동일한 방법으로 KS M3734에 의거하여 시편(10cm×10cm×30mm)을 제작한 다음 상기 시편에 대하여 만능 시험기(TEST ONE 사의 TO-102 )를 이용하여 10mm/min의 속도로 인장하며 시편의 접착층에 대한 인장전단 접착강도를 측정하였으며 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. According to the same method as the adhesive layer formed according to the Examples and Comparative Examples to prepare a specimen (10cm × 10cm × 30mm) based on KS M3734 and then to the specimen using a universal testing machine (TO-102 of TEST ONE) 10mm / The tensile shear bond strength of the adhesive layer of the specimen was measured while pulling at a speed of min, and the results are shown in Table 1 below.
(2) 낙하 충격강도(낙하 시험)(2) Drop impact strength (drop test)
이차전지 파우치형 젤리롤을 제조 후 각각의 시편을 접착제와 접착테입을 사용하여 알루미늄파우치에 고정시키고 플라스틱 케이스에 넣은 후 조립 밀봉하여 1m의 높이에서 플라스틱 케이스의 6면과 각각의 모서리 8면 방향으로 자유낙하를 실시하였으며 이를 1회로 규정하고 이의 낙하 시험을 만족한 최종 낙하 횟수를 하기 표 1에 나타내었다. After manufacturing the secondary battery pouch-type jelly roll, each specimen was fixed in an aluminum pouch using adhesive and adhesive tape, put in a plastic case, and then assembled and sealed, in the direction of 6 sides of the plastic case and 8 sides of each corner at a height of 1 m. Free fall was carried out, and it was defined as one time and the final number of falls satisfying the drop test is shown in Table 1 below.
(3) 내전해액성(3) electrolyte resistance
실시예 및 비교예에서 전극 조립체에 접착층을 표면 상에 형성한 다음 건조시킨 후, 1M의 리튬염(LiPF6)이 용매(에틸카보네이트(EC) 및 에틸메틸카보네이트(EMC)에 부피비(EC/EMC)로 3/7(v/v))에 녹인 전해액에 완전히 잠긴 상태로 80℃에서 480시간 동안 방치한 다음, 접착층의 구조 변형이 있는지 확인하여 구조 변형 없이 온전한 경우 ○, 접착층의 구조 변형이 있거나 박리되는 경우 ×로 표기하였다. In Examples and Comparative Examples, after forming an adhesive layer on the surface of the electrode assembly and then drying, 1M lithium salt (LiPF 6 ) was added to the solvent (ethyl carbonate (EC) and ethyl methyl carbonate (EMC) in volume ratio (EC / EMC). ), Which is completely immersed in the electrolyte dissolved in 3/7 (v / v)) and left at 80 ° C. for 480 hours, and then checks if there is any structural deformation of the adhesive layer. When peeling off, it described with x.
(4) 점착성(4) adhesiveness
실시예 및 비교예에서 접착 조성물을 전극 조립체의 알루미늄 표면에 분무하여 접착층을 형성하고, 이를 건조한 다음 점착성이 있는지를 두께 100㎛ PE 필름을 접착층에 적층하여 일정한 압력을 준 후 점착성이 없는 경우 ○, 접착성이 있는 경우 ×로 표기하였다. In Examples and Comparative Examples, the adhesive composition is sprayed onto the aluminum surface of the electrode assembly to form an adhesive layer, which is dried and then adhered to a 100 μm thick PE film on the adhesive layer for adhesiveness to give a constant pressure, and there is no adhesiveness ○, In the case of adhesiveness, it is indicated by x.
(실시예 1) (Example 1)
사이클로헥산 100중량부에 대하여 2.3몰%의 말레인산으로 개질한 중량평균분자량 63,000g/mol의 폴리프로필렌 10 중량부를 사이클로헥산에 투입하여 용해한 후 전극조립체의 알루미늄 표면에 충분히 분무하였다. 이후, 3분간 60℃에서 건조한 후, 접착층의 두께가 9㎛으로 코팅된 전극조립체를 제조하였다.10 parts by weight of polypropylene having a weight average molecular weight of 63,000 g / mol modified with 2.3 mole% of maleic acid based on 100 parts by weight of cyclohexane was added to cyclohexane, dissolved, and then sufficiently sprayed onto the aluminum surface of the electrode assembly. Thereafter, after drying at 60 ° C. for 3 minutes, an electrode assembly coated with a thickness of 9 μm was prepared.
상기 접착층이 형성된 전극조립체를 PP 필름으로 코팅된 알루미늄 파우치 속에 넣고, 전해액을 투입하였다. 다음으로, 80℃에서 5 atm으로 5초 동안 눌러 접착을 실시하였다.The electrode assembly in which the adhesive layer was formed was placed in an aluminum pouch coated with a PP film, and an electrolyte solution was added thereto. Next, adhesion was performed by pressing at 80 ° C. for 5 seconds at 5 atm.
(실시예 2) (Example 2)
실시예 1에서, 0.5몰%의 아크릴산 및 2.3몰%의 말레산으로 개질한 중량평균분자량 70,000g/mol의 폴리프로필렌을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1, except that polypropylene having a weight average molecular weight of 70,000 g / mol modified with 0.5 mol% of acrylic acid and 2.3 mol% of maleic acid was used.
(실시예 3)(Example 3)
실시예 1에서, 2.3몰%의 말레산으로 개질한 중량평균분자량 63,000g/mol의 폴리프로필렌 8.5중량부 및 중량평균분자량 100,000 g/mol의 SEBS 1.5중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. Example 1 was the same as in Example 1, except that 8.5 parts by weight of polypropylene having a weight average molecular weight of 63,000 g / mol and 1.5 parts by weight of SEBS having a weight average molecular weight of 100,000 g / mol were used. It was carried out by the method.
(실시예 4) (Example 4)
실시예 1에서 사용한 개질 폴리프로필렌을 대신하여, 무수말레산으로 개질된 염소화 폴리프로필렌(maleic anhydride modified chlorinated polypropylene, 일본제지주식회사, 슈퍼클론 822S)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. In place of the modified polypropylene used in Example 1, it was carried out in the same manner as in Example 1 except that maleic anhydride modified chlorinated polypropylene (Japan Paper, Superclone 822S) was used. It was.
(실시예 5) (Example 5)
실시예 1에서 사용한 개질 폴리프로필렌을 대신하여, 11몰%의 말레산으로 개질한 중량평균분자량 75,000g/mol의 폴리프로필렌을 사용한 것을 제외하고는 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. Subsequent to the modification of the polypropylene used in Example 1, it was carried out in the same manner as in Example 1 except for using a polypropylene having a weight average molecular weight of 75,000 g / mol modified with 11 mol% maleic acid.
(실시예 6) (Example 6)
실시예 1에서 사용한 개질 폴리프로필렌을 대신하여, 0.3몰%의 말레산으로 개질한 중량평균분자량 58,000g/mol의 폴리프로필렌을 사용한 것을 제외하고는 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. Instead of the modified polypropylene used in Example 1, it was carried out in the same manner as in Example 1 except for using a polypropylene having a weight average molecular weight of 58,000g / mol modified with 0.3 mol% maleic acid.
(비교예 1) (Comparative Example 1)
실시예 1에서, 전극조립체의 알루미늄 표면에 분무를 통해 접착층을 형성하는 대신에, 상용화된 제품으로 두께 60㎛의 OPS 양면 접착 테이프를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.In Example 1, instead of forming an adhesive layer by spraying on the aluminum surface of the electrode assembly, it was carried out in the same manner as in Example 1 except that a commercially available product using an OPS double-sided adhesive tape having a thickness of 60㎛.
(비교예 2)(Comparative Example 2)
개질 폴리프로필렌을 사용하는 것을 대신하여, 비스페놀 A 에폭시 수지(국도화학, YD-020)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. Instead of using modified polypropylene, it was carried out in the same manner as in Example 1 except that bisphenol A epoxy resin (Kukdo Chemical, YD-020) was used.
(N/cm2)Adhesion
(N / cm 2 )
(횟수)Drop test
(Count)
상기 표 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예들은 낮은 두께에도 불구하고 전극 조립체 및 파우치 간 접착력이 우수할 뿐만 아니라, 낙하 시험에서도 10회가 넘는 낙하 횟수에도 불구하고 전극 조립체의 탈 리가 발생하지 않아 탁월한 내충격강도를 가지고 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 내용제성이 우수하며, 건조 후 점착성이 발현되지 않아 다수 제조한 전극 조립체의 적층이 가능하여 보관 및 작업 용이성을 확보할 수 있음을 확인하였다. 반면, 비교예 1은 두께 대비 접착력이 낮고, 낙하 시험 횟수도 6회에 불과하여 본 발명의 실시예에 비하여 내충격 강도가 현저히 떨어짐을 알 수 있었다. 또한, 내용제성이 떨어져 전해액으로 인한 전극 내구성 및 안전성을 확보할 수 없었다. 비교예 2 또한 접착력 및 내충격 강도가 낮게 나타났으며, 내용제성이 떨어지며, 건조 후 점착 특성으로 보관성, 작업성을 확보할 수 없었다. As can be seen in Table 1, the embodiments according to the present invention not only have excellent adhesion between the electrode assembly and the pouch despite the low thickness, but also the dropping of the electrode assembly in spite of more than 10 drops in the drop test. As it did not occur, it was confirmed that it had an excellent impact strength. In addition, it was confirmed that the solvent resistance is excellent, the adhesiveness is not expressed after drying, it is possible to laminate a large number of manufactured electrode assemblies to ensure easy storage and operation. On the other hand, Comparative Example 1 has a low adhesive strength to the thickness, the drop test was also only six times, it can be seen that the impact strength is significantly lower than the embodiment of the present invention. In addition, poor solvent resistance could not ensure electrode durability and safety due to the electrolyte. Comparative Example 2 also showed low adhesive strength and impact resistance, poor solvent resistance, and could not secure storage and workability due to adhesive properties after drying.
이상과 같이 본 발명에서는 한정된 실시예에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. As described above in the present invention has been described by a limited embodiment, which is provided only to help a more general understanding of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments, it is to be understood that the general knowledge in the field Those having a variety of modifications and variations are possible from these descriptions.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all of the equivalents and equivalents of the claims, as well as the appended claims, will fall within the scope of the present invention. .
Claims (8)
상기 접착층이 형성된 전극 조립체를 적층 보관하는 단계,
상기 적층된 전극조립체로부터 전극 조립체를 분리하여 파우치 내에 수납하는 단계, 및
열압착하여 상기 파우치 내에 수납된 전극조립체의 표면과 상기 파우치를 접착하는 단계,
를 포함하는 파우치형 리튬 이차전지의 제조방법.Coating and drying an adhesive composition comprising a polyolefin resin modified on the surface of the electrode assembly with an ethylenically unsaturated carboxylic acid group or a carboxylate group to form an adhesive layer on the electrode assembly,
Stacking and storing the electrode assembly having the adhesive layer formed thereon;
Separating the electrode assembly from the stacked electrode assembly and accommodating the pouch in the pouch; and
Bonding the pouch to the surface of the electrode assembly accommodated in the pouch by thermal compression;
Method of manufacturing a pouch-type lithium secondary battery comprising a.
상기 접착 조성물을 코팅하는 단계는 바 코팅, 다이 코팅, 와이어 코팅, 콤마 코팅, 마이크로 그라비어 코팅, 스프레이 코팅, 딥 코팅, 스핀 코팅, 잉크젯 코팅, 롤 코팅 및 나이프 코팅 중에서 선택되는 어느 하나의 방법으로 실시하는 것인 파우치형 리튬 이차전지의 제조방법.The method of claim 1,
Coating the adhesive composition is carried out by any one method selected from bar coating, die coating, wire coating, comma coating, micro gravure coating, spray coating, dip coating, spin coating, inkjet coating, roll coating and knife coating Method of manufacturing a pouch-type lithium secondary battery.
상기 열압착은 40 내지 120℃, 1 내지 10 atm 의 조건으로 실시된 것인 파우치형 리튬 이차전지의 제조방법.The method of claim 1,
The thermal compression is a manufacturing method of a pouch-type lithium secondary battery that is carried out under the conditions of 40 to 120 ℃, 1 to 10 atm.
상기 접착 조성물은 스티렌계 엘라스토머를 더 포함하는 것인 파우치형 리튬 이차전지의 제조방법.The method of claim 1,
The adhesive composition is a method of manufacturing a pouch-type lithium secondary battery further comprises a styrene-based elastomer.
상기 폴리올레핀 수지는 전체 몰수를 기준으로 에틸렌계 불포화 카르복실산기 또는 카르복실산염기를 0.1 내지 10몰% 포함하는 것인 리튬이차전지의 제조방법.The method of claim 1,
The polyolefin resin is a method for producing a lithium secondary battery containing 0.1 to 10 mol% ethylenically unsaturated carboxylic acid groups or carboxylate groups based on the total number of moles.
상기 폴리올레핀 수지는 폴리에틸렌 단독중합체, 폴리프로필렌 단독중합체 및 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과 C3-C10의 알파올레핀 공중합체으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것인 리튬이차전지의 제조방법. The method of claim 1,
The polyolefin resin is any one or more selected from the group consisting of polyethylene homopolymer, polypropylene homopolymer and polyethylene or polypropylene and C 3 -C 10 alpha olefin copolymer.
상기 폴리올레핀 수지는 중량평균분자량이 15,000 내지 300,000 g/mol인 리튬이차전지의 제조방법.The method of claim 1,
The polyolefin resin has a weight average molecular weight of 15,000 to 300,000 g / mol manufacturing method of a lithium secondary battery.
상기 전극 조립체를 분리하여 파우치 내에 수납한 후, 상기 전극 조립체가 수납된 파우치 내에 전해액을 투입하는 단계를 더 포함하는 것인 리튬이차전지의 제조방법.The method of claim 1,
After separating the electrode assembly and accommodated in the pouch, the method of manufacturing a lithium secondary battery further comprising the step of injecting an electrolyte into the pouch containing the electrode assembly.
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