KR20160052424A - Battery package including heat insulating film - Google Patents

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KR20160052424A
KR20160052424A KR1020150153426A KR20150153426A KR20160052424A KR 20160052424 A KR20160052424 A KR 20160052424A KR 1020150153426 A KR1020150153426 A KR 1020150153426A KR 20150153426 A KR20150153426 A KR 20150153426A KR 20160052424 A KR20160052424 A KR 20160052424A
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Abstract

The present invention relates to a battery package comprising a heat insulation film. The battery package comprises: a battery pack in which a plurality of batteries are embedded; and a heat insulation film arranged inside the battery pack for selectively dividing the batteries, and for preventing or blocking the heat conductivity between the batteries. The battery package is capable of improving the durability and a function of an electronic device by blocking the movement of the heat generated inside the battery or the heat applied to the battery from the outside. In addition, the battery package is capable of preventing the leakage of an electrolyte inside the battery.

Description

단열막을 포함하는 배터리 패키지{Battery package including heat insulating film}[0001] The present invention relates to a battery package including a heat insulating film,

본 발명은 배터리 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수개의 배터리의 수용이 가능하고, 배터리 간의 우수한 단열성을 가짐으로써 열에 의한 배터리의 손상을 방지할 수 있는 배터리 패키지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery package, and more particularly, to a battery package capable of accommodating a plurality of batteries and capable of preventing damage to the battery due to heat by having excellent thermal insulation between batteries.

최근들어 전자제품의 디지털화 및 고성능화로 인해 소형화, 박형화, 경량화, 및 고에너지 밀도를 만족할 수 있는 고용량 전원 공급 장치의 개발이 활발하다.2. Description of the Related Art Recently, with the digitization and high performance of electronic products, the development of a high capacity power supply device capable of satisfying a reduction in size, thickness, weight, and high energy density has been actively developed.

따라서, 최근에는 전술된 조건을 만족시키기 위해 고에너지 밀도 및 대용량을 갖는 리튬이온 이차전지, 리튬이온 고분자전지, 슈퍼커패시터(전기이중층 캐패시터 (Electric double layer capacitor) 및 수도 커패시터(Pseudo capacitor)) 등과 같은 전원 공급 장치가 개발되고 있다.Therefore, recently, in order to satisfy the above-mentioned conditions, a lithium ion secondary battery, a lithium ion polymer battery, a super capacitor (electric double layer capacitor and a pseudo capacitor) having a high energy density and a large capacity Power supply is being developed.

일반적으로, 고용량의 에너지가 필요한 전자기기에 전원을 공급하기 위해 배터리가 사용될 수 있다. 고용량의 에너지를 공급하기 위해선 복수개의 배터리가 직렬 또는 병렬로 연결된 형태의 배터리를 배터리 팩(battery pack) 내부에 수용시켜 하나의 배터리 패키지 형태로 사용하는 것이 일반적이다.Generally, batteries can be used to power electronic devices that require a high amount of energy. In order to supply a large amount of energy, a battery in which a plurality of batteries are connected in series or in parallel is generally housed in a battery pack to be used as one battery package.

전술된 패키지 형태의 전원공급장치가 소형화 또는 박형화된 전자기기에 적용되기 위해서는 복수의 배터리를 최대한 밀착시켜 배터리 팩 내에 수용시키게 된다. 하지만, 배터리의 내부에서 발생되는 열 또는 외부에서 배터리에 가해지는 열이 인접하는 배터리를 통해 전도되어 전자기기의 기능, 내구성을 저하시키는 문제점이 있다. 또한, 위와 같이 발생된 열은 배터리 내에 기체를 발생시키거나 전해 물질을 열팽창시켜 전해 물질 누출을 야기하는 문제점이 있다.In order to apply the power supply device of the package type described above to a miniaturized or thinned electronic device, a plurality of batteries are brought into close contact with each other and accommodated in the battery pack. However, the heat generated inside the battery or the heat applied to the battery from the outside is conducted through the adjacent battery, thereby deteriorating the function and durability of the electronic device. In addition, the heat generated as described above has a problem that gas is generated in the battery or thermal expansion of the electrolytic material causes electrolyte leakage.

KR 2014-0118264 AKR 2014-0118264 A KR 2014-0121205 AKR 2014-0121205 A

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 배터리의 내부에서 발생되는 열 또는 외부에서 배터리에 가해지는 열의 이동을 차단하여 전자기기의 기능 및 내구성을 향상시킬 수 있는 배터리 패키지를 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a battery package capable of preventing the heat generated in the battery or the heat applied to the battery from being externally applied thereto to improve the function and durability of the electronic device It has its purpose.

또한, 본 발명은 열로 인해 배터리 내에 기체를 발생시키거나, 전해 물질이 열팽창되는 것을 방지하여 배터리 내부 전해 물질 외부로 누출되는 것을 억제할 수 있는 배터리 패키지를 제공하는 데 다른 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a battery package that can prevent gas from being generated in a battery due to heat or thermal expansion of an electrolytic material, thereby preventing leakage of the electrolytic material to the outside of the battery.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 배터리 패키지를 제공한다. 상기 배터리 패키지는, 복수개의 배터리들이 내장되는 배터리 팩; 및 상기 배터리 팩 내에 배치되고 상기 배터리들을 선택적으로 구획하며 상기 배터리들 간의 열전도를 방지 또는 차단하는 단열막;을 포함한다.In order to solve the above-described problems, the present invention provides a battery package. The battery pack includes: a battery pack having a plurality of batteries; And a heat insulating film disposed in the battery pack and selectively separating the batteries and preventing or blocking heat conduction between the batteries.

또한, 상기 단열막은 상기 배터리들을 각각 구획할 수 있다.In addition, the heat insulating film may partition the batteries.

또한, 상기 배터리 팩은 일면이 개구될 수 있다.Further, the battery pack may have one side opened.

또한, 상기 배터리의 표면 및 단열막 사이에 접착제층을 더 포함할 수 있다.Further, an adhesive layer may be further included between the surface of the battery and the heat insulating film.

또한, 상기 접착제층은 폴리프탈레이트, PPa(acid modified polypropylene) 또는 PEa(acid modified polyethylene) 중에서 선택된 1종 이상을 함유할 수 있다.The adhesive layer may contain at least one selected from the group consisting of polyphthalate, acid-modified polypropylene (PPa), and acid-modified polyethylene (PEa).

또한, 상기 단열막은 공기를 수용할 수 있는 다수의 미세기공이 형성된 다공성 기재 및 단열필름 중 1 종 이상을 포함할 수 있다.In addition, the heat insulating film may include at least one of a porous substrate and a heat insulating film having a plurality of micropores capable of receiving air.

또한, 상기 다공성 기재는 섬유웹, 부직포, 직물 및 편물로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 기재를 포함하고, 상기 기재를 형성하는 섬유는 유기섬유 및 무기섬유 중 어느 하나 이상의 섬유를 포함할 수 있다.In addition, the porous substrate includes at least one substrate selected from the group consisting of a fibrous web, a nonwoven fabric, a fabric, and a knitted fabric, and the fibers forming the substrate may include at least one of organic fibers and inorganic fibers.

또한, 상기 섬유웹은 전기방사를 통해 형성된 나노섬유웹이며, 상기 나노섬유웹을 형성하는 나노섬유는 폴리아크릴로니트릴 나노섬유, 폴리비닐리덴플루오라이드 나노섬유 및 폴리아크릴로니트릴과 폴리비닐리덴플루오라이드의 복합나노섬유 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.Also, the fibrous web is a nanofiber web formed through electrospinning, and the nanofibers forming the nanofiber web include polyacrylonitrile nanofiber, polyvinylidene fluoride nanofiber, polyacrylonitrile and polyvinylidene fluoride Rid < / RTI > composite nanofibers.

또한, 상기 복합나노섬유는 모노사 내에서 폴리아크릴로니트릴과 폴리비닐리덴플루오라이드가 6:4 ~ 8.5:1.5의 중량비로 혼합될 수 있다.In addition, the composite nanofibers may be mixed with polyacrylonitrile and polyvinylidene fluoride in a weight ratio of 6: 4 to 8.5: 1.5 in monosaccharide.

또한, 상기 나노섬유웹은 평량이 2 ~ 6 g/㎡이며, 기공도가 40% 이상일 수 있다.In addition, the nanofiber web may have a basis weight of 2 to 6 g / m 2 and a porosity of 40% or more.

한편, 본 발명의 다른 측면의 배터리 패키지는, 내부 표면 상에 단열막이 배치된 배터리 수용 홀을 적어도 하나 포함하는 배터리 팩; 및 상기 배터리 수용 홀 내에 수용되는 배터리를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a battery pack comprising: a battery pack including at least one battery accommodation hole having a heat insulating film disposed on an inner surface thereof; And a battery accommodated in the battery receiving hole.

마지막으로, 본 발명의 또 다른 측면의 배터리 패키지는 배터리 및 단열막이 적어도 2회 교호로 배치되고, 상기 배터리 및 단열막을 패킹하는 배터리 팩을 포함한다.Finally, a battery package according to another aspect of the present invention includes a battery pack in which a battery and a heat insulating film are arranged alternately at least twice, and which packs the battery and the heat insulating film.

본 발명에 의한 단열막을 포함하는 배터리 패키지는 배터리의 내부에서 발생되는 열 또는 외부에서 배터리에 가해지는 열의 이동을 차단하여 전자기기의 기능 및 내구성 향상시킬 수 있다.The battery package including the heat insulating film according to the present invention can prevent the heat generated in the battery or the heat applied to the battery from being externally applied, thereby improving the function and durability of the electronic device.

또한, 본 발명에 의한 배터리 패키지는 열로 인해 배터리 내에 기체를 발생시키거나, 전해 물질이 열팽창되는 것을 방지하여 배터리 내부 전해 물질 외부로 누출되는 것을 억제할 수 있다.In addition, the battery package according to the present invention can prevent gas from being generated in the battery due to heat or thermal expansion of the electrolytic material, thereby preventing leakage of the electrolytic material to the outside of the battery.

도 1은 본 발명의 일 실시예로서 복수의 배터리가 내장된 배터리 팩을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예로서 복수의 배터리가 내장된 배터리 팩을 도시한 도면,
그리고, 도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예로서 복수의 배터리가 내장된 배터리 팩을 도시한 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a battery pack having a plurality of batteries therein according to an embodiment of the present invention;
2 illustrates a battery pack having a plurality of batteries therein according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view illustrating a battery pack having a plurality of batteries according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG.

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 패키지는 복수개의 배터리들(15)이 내장되는 배터리 팩(10), 및 상기 배터리 팩(10) 내에 배치되고 상기 배터리들(15)을 선택적으로 구획하며 상기 배터리들(15) 간의 열전도를 방지 또는 차단하는 단열막(13)을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 패키지는 단열막(13)을 포함함에 따라 배터리(15)의 내부에서 발생되는 열 또는 외부에서 배터리에 가해지는 열의 이동을 차단하여 전자기기의 기능 및 내구성 향상시킬 수 있다. 또한, 열로 인해 배터리(15) 내에 기체를 발생시키거나, 전해 물질이 열팽창되는 것을 방지하여 배터리(15) 내부 전해물질이 누출되는 것을 억제할 수 있다. 1 and 2, a battery package according to an embodiment of the present invention includes a battery pack 10 in which a plurality of batteries 15 are embedded, and a plurality of batteries 15 disposed in the battery pack 10, And a heat insulating film 13 for preventing or blocking heat conduction between the batteries 15. The battery package according to an embodiment of the present invention includes the heat insulating film 13 to prevent the heat generated inside the battery 15 or the heat applied to the battery from being externally applied to improve the function and durability of the electronic device . In addition, it is possible to prevent gas from being generated in the battery 15 due to heat or thermal expansion of the electrolytic material, and leakage of the electrolytic substance in the battery 15 can be suppressed.

상기 배터리 팩(10)은 직렬 또는 병렬로 연결된 복수개의 배터리들(15)을 내부에 수용하는 역할을 수행한다. 상기 배터리 팩(10)은 배터리들(15)을 수용할 수 있는 소정의 형태를 가질 수 있는 소재라면 제한 없이 사용이 가능하다. 일 예고, 상기 배터리 팩(10)을 형성하기 위한 소재로 절연성 수지를 사용할 수 있다. 상기 절연성 수지로 실리콘 수지, 불소 수지, 및 아크릴 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 사용할 수 있다.The battery pack 10 serves to receive a plurality of batteries 15 connected in series or in parallel. The battery pack 10 can be used without limitation as long as it can have a predetermined shape capable of accommodating the batteries 15. [ For example, an insulating resin may be used as a material for forming the battery pack 10. As the insulating resin, at least one selected from the group consisting of a silicone resin, a fluororesin, and an acrylic resin can be used.

상기 배터리 팩(10)은 일면이 개구될 수 있다. 이는 개구된 면을 통해 상기 배터리(15)에 전기적 접속이 가능한 다양한 단자를 연결시켜 전류를 전달 받거나 또는 외부로 전달하기 위함이다.One side of the battery pack 10 may be opened. This is to connect various terminals that can be electrically connected to the battery 15 through the opened surface to transmit or receive the electric current to the outside.

상기 배터리(15)는 일차 배터리 또는 이차 배터리일 수 있다. 일 예로, 상기 배터리(15)는 충전 및 방전이 가능한 이차 배터리가 사용될 수 있다. 이때, 상기 배터리는 원통형, 각형, 코인형 및 파우치형 중 적어도 하나의 형태를 가질 수 있다. 또한, 도 1의 배터리 패키지에서 배터리(15)를 3개 포함하는 형태로 나타냈지만, 그 개수를 한정하는 것은 아니다.The battery 15 may be a primary battery or a secondary battery. For example, the battery 15 may be a secondary battery capable of charging and discharging. At this time, the battery may have a shape of at least one of a cylindrical shape, a square shape, a coin shape, and a pouch shape. Although the battery pack of Fig. 1 includes three batteries 15, it is not limited thereto.

상기 배터리(15)가 2차 배터리일 경우 서로 대향 배치된 양극 조립체 및 음극 조립체, 상기 양극 조립체와 음극 조립체 사이에 배치되는 분리막으로 이루어진 전극 조립체와 전해액을 수용시킨 후, 캡 플레이트를 이용하여 상기 전극 조립체를 수용한 전지 케이스를 밀폐시킴으로써 제조될 수 있다.When the battery 15 is a secondary battery, an electrode assembly including an anode assembly and a cathode assembly disposed opposite to each other, a separator disposed between the anode assembly and the cathode assembly, and an electrolyte solution are received, And sealing the battery case housing the assembly.

먼저, 양극 조립체 및 음극 조립체를 설명하면 다음과 같다.First, the anode assembly and the cathode assembly are described as follows.

상기 양극 조립체 및 음극 조립체는 박형 형태를 가질 수 있는 배터리에 적합한 시트형태를 가질 수 있다.The positive electrode assembly and the negative electrode assembly may have a sheet shape suitable for a battery which may have a thin shape.

상기 양극 조립체는 양극 집전체 및 상기 양극 집전체에 도포되는 양극 활물질을 포함할 수 있고, 음극 조립체는 음극 집전체 및 상기 음극 집전체에 도포되는 음극 활물질을 포함할 수 있다.The cathode assembly may include a cathode current collector and a cathode active material coated on the cathode current collector, and the cathode assembly may include a cathode current collector and a negative electrode active material coated on the anode current collector.

상기 양극 집전체 및/또는 음극 집전체는 박형의 금속 호일로 이루어질 수 있고, 일방향으로 길게 이어진 띠 형상으로 형성되며 구리, 알루미늄, 스테인리스 스틸, 니켈, 티타늄, 크롬, 망간, 철, 코발트, 아연, 몰리브덴, 텅스텐, 은, 금 및 이들의 조합에 의하여 제조되는 금속 호일로 이루어질 수 있다.The anode current collector and / or the anode current collector may be made of a thin metal foil and may be formed in a strip shape extending in one direction. The anode current collector and / or the anode current collector may be formed of a metal such as copper, aluminum, stainless steel, nickel, titanium, chromium, manganese, iron, cobalt, Molybdenum, tungsten, silver, gold, and combinations thereof.

상기 양극 집전체 및/또는 음극 집전체는 0.5 ~ 2㎛ 두께로 형성하는 것이 바람직하다.The cathode current collector and / or the anode current collector is preferably formed to a thickness of 0.5 to 2 탆.

상기 양극 활물질은 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 양극 활물질을 포함하며, 이러한 양극 활물질의 대표적인 예로는LiCoO2, LiNiO2, LiNiCoO2, LiMnO2, LiMn2O4, V2O5, V6O13, LiNi1 -x- yCoxMyO2(0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤y ≤ 1, 0 ≤ x+y ≤ 1, M은 Al, Sr, Mg, La 등의 금속)와 같은 리튬-전이 금속 산화물, NCM(Lithium Nickel Cobalt Manganese)계 활물질 중 하나를 사용할 수 있고, 이들의 1종 이상의 혼합물을 사용할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.The positive electrode active material includes a positive electrode active material capable of reversibly intercalating and deintercalating lithium ions. Typical examples of the positive electrode active material include LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiNiCoO 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , V 2 O 5 , V 6 O 13 , LiNi 1 -x- y Co x M y O 2 (0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤y ≤ 1, 0 ≤ x + y ≤ 1, M is Al, Sr, Mg , And La), and a lithium-transition metal oxide or an NCM (Lithium Nickel Cobalt Manganese) -based active material, and mixtures of at least one of them may be used, but the present invention is not limited thereto.

음극 활물질은 리튬 이온을 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 음극 활물질을 포함하며, 이러한 음극 활물질로는 결정질 또는 비정질의 탄소, 탄소 섬유, 또는 탄소 복합체의 탄소계 음극 활물질, 주석 산화물, 이들을 리튬화한 것, 리튬, 리튬합금 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. The negative electrode active material includes a negative electrode active material capable of intercalating and deintercalating lithium ions. Examples of the negative electrode active material include carbon-based negative electrode active material of crystalline or amorphous carbon, carbon fiber, or carbon composite, tin oxide, Lithium, lithium, a lithium alloy, and a mixture thereof. However, the present invention is not limited thereto.

다음으로, 분리막은 전해액의 함침성을 최적화시킬수 있는 복합 다공성 분리막을 적용할 수 있다. 상기 복합 다공성 분리막은 지지체(matrix)로서 사용되며 미세 기공을 갖는 다공성 부직포와, 다공성 부직포의 양 측면에 박막으로 적층되며, 방사 가능한 고분자 물질로 형성되어 전해액을 함침하고 있는 다공성 나노섬유 웹일 수 있다.Next, a composite porous separator capable of optimizing the impregnation property of the electrolyte can be applied to the separator. The composite porous separator may be a porous nonwoven fabric which is used as a matrix and has fine pores and a porous nanofiber web laminated with a thin film on both sides of the porous nonwoven fabric and formed of a spinnable polymer material and impregnated with an electrolytic solution.

마지막으로, 전해액은 분리막의 기공에 함습된 겔 상태의 겔 폴리머 전해질이 바람직하며, 기존의 액체 전해액의 누액을 개선할 수 있고, 특히 벤딩시에 가스나 누액이 발생되는 것을 방지할 수 있다.Finally, the electrolyte is preferably a gel polymer electrolyte in the form of a gel impregnated in the pores of the separator, and it is possible to improve leakage of the existing liquid electrolyte, and particularly to prevent gas or leakage from occurring during bending.

상기 전해액은 비수성 유기용매와 리튬염의 용질이 포함된 유기 전해액을 사용할 수 있다.The electrolytic solution may be an organic electrolytic solution containing a non-aqueous organic solvent and a solute of a lithium salt.

상기 비수성 유기용매로는 카보네이트, 에스테르, 에테르 또는 케톤을 사용할 수 있다. 상기 카보네이트로는 디메틸 카보네이트(DMC), 디에틸 카보네이트(DEC), 디프로필 카보네이트(DPC), 메틸프로필 카보네이트(MPC), 에틸프로필 카보네이트(EPC), 메틸에틸 카보네이트(MEC), 에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌 카보네이트(PC), 부틸렌 카보네이트(BC) 등이 사용될 수 있으며, 상기 에스테르로는 부티로락톤(BL), 데카놀라이드(decanolide), 발레로락톤(valerolactone), 메발로노락톤(mevalonolactone), 카프로락톤(caprolactone), n-메틸 아세테이트, n-에틸 아세테이트, n-프로필 아세테이트 등이 사용될 수 있으며, 상기 에테르로는 디부틸 에테르 등이 사용될 수 있으며, 상기 케톤으로는 폴리메틸비닐케톤이 있으나, 본 발명은 비수성 유기용매의 종류에 한정되는 것은 아니다.As the non-aqueous organic solvent, a carbonate, an ester, an ether or a ketone may be used. Examples of the carbonate include dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate (DPC), methyl propyl carbonate (MPC), ethyl propyl carbonate (EPC), methyl ethyl carbonate (MEC) Propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC) and the like can be used as the ester. Examples of the ester include butyrolactone (BL), decanolide, valerolactone, mevalonolactone Caprolactone, n-methyl acetate, n-ethyl acetate, n-propyl acetate and the like can be used. As the ether, dibutyl ether and the like can be used. As the ketone, polymethyl vinyl ketone However, the present invention is not limited to the kind of the non-aqueous organic solvent.

또한, 본 발명에 따른 전해액은 리튬염을 포함하며, 상기 리튬염은 전지 내에서 리튬 이온의 공급원으로 작용하여 기본적인 리튬 전지의 작동을 가능하게 하 며, 그 예로는 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiClO4, LiCF3SO3, LiN(CF3SO2)2, LiN(C2F5SO2)2, LiAlO4, LiAlCl4, LiN(CxF2x + 1SO2)(CyF2x + 1SO2)(여기서, x 및 y는 유리수이다.) 및 LiSO3CF3로 이루어진 군에서 선택되는 것을 하나 이상 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.In addition, the electrolyte according to the present invention includes a lithium salt, which acts as a source of lithium ions in the battery to enable operation of a basic lithium battery, examples of which include LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAsF 6, LiClO 4, LiCF 3 SO 3, LiN (CF 3 SO 2) 2, LiN (C 2 F 5 SO 2) 2, LiAlO 4, LiAlCl 4, LiN (C x F 2x + 1 SO 2) ( C y F 2x + 1 SO 2 ) (where x and y are rational numbers), and LiSO 3 CF 3 .

다음으로, 상기 단열막(13)은 도 1과 같이 상기 배터리들을 선택적으로 구획할 수 있다. 더욱 바람직하게는 상기 단열막은 상기 배터리들을 각각 구획할 수 있다. 이 경우, 상기 단열막(13)을 통해 배터리들(15)이 각각 구획된 공간 내에 수납될 수 있다. 또한, 상기 복수개의 배터리들 중 어느 하나의 배터리의 전해 물질이 누출됐을 때 누출된 전해 물질이 다른 배터리로 전이되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 복수개의 배터리들 중 어느 하나의 배터리의 전해 물질이 누출됐을 때 해당 배터리만을 교체할 수 있어 유지 보수 비용을 절감할 수 있다.Next, the heat insulating film 13 can selectively partition the batteries as shown in FIG. More preferably, the heat insulating film can partition the batteries. In this case, the batteries 15 can be accommodated in the partitioned space through the heat insulating film 13. In addition, it is possible to prevent the leaked electrolytic material from being transferred to another battery when the electrolytic material of any one of the plurality of batteries is leaked. In addition, when the electrolytic material of any one of the plurality of batteries is leaked, only the corresponding battery can be replaced, thereby reducing the maintenance cost.

상기 단열막(13)은 막이 외력에 의해 파손되지 않는 범위 내에서 박막으로 구현될 수 있고, 고열, 예를 들어 30℃ 이상, 바람직하게는 180℃ 이상에서 형상을 유지할 수 있는 내열성을 갖춘 공지된 단열부재인 경우 제한 없이 사용할 수 있다. 그 일 예로, 상기 단열막(13)은 공기를 수용할 수 있는 다수의 미세기공이 형성된 다공성 기재 및/또는 단열필름을 포함할 수 있다.The heat insulating film 13 may be formed as a thin film within a range in which the film is not damaged by an external force, and may be a known film having heat resistance capable of maintaining the shape at high temperature, for example, at 30 DEG C or more, The heat insulating member can be used without limitation. For example, the heat insulating film 13 may include a porous substrate and / or a heat insulating film having a plurality of micropores capable of receiving air.

상기 다공성 기재는 섬유웹, 부직포, 직물 및 편물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 기재를 포함할 수 있다. 상기 직물 및 편물은 섬유가 방향성 및/또는 규칙성을 가지고 배열된 통상의 원단을 의미한다. 또한, 상기 섬유웹 및 부직포는 섬유가 방향성을 가지지 않고 집합되어 형성된 기재를 의미하며, 상기 섬유웹은 방사와 동시에 별도의 접착공정이나 접착제의 투입 없이도 섬유간 융착에 의해 3차원 네트워크 구조를 형성하는 기재를 의미하며, 상기 부직포는 단섬유 간을 별도의 접착제나 열 등을 통해 부착시켜 제조하는 통상의 부직포를 의미한다. 상기와 같은 다공성 기재를 형성하는 섬유는 셀룰로오스계, 단백질, 폴리에스테르계(PET, PBT 등), 폴리아미드계(나일론6, 나일론66 등), 아크릴계(폴리아크릴로니트릴, 모다아크릴 등), 올레핀계(폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등), 비닐계(폴리비닐알코올, 폴리염화비닐 등) 및 불소계(PVDF, PCTFE, PTFE 등) 등을 포함하는 공지된 유기섬유 및/또는 유리섬유, 암면섬유 등의 무기섬유일 수 있다.The porous substrate may comprise one or more substrates selected from the group consisting of a fibrous web, a nonwoven fabric, a fabric and a knitted fabric. The fabric and the knitted fabric mean conventional fabrics in which the fibers are arranged with directional and / or regularity. Further, the fibrous web and the nonwoven fabric means a substrate formed by gathering fibers without having directionality, and the fibrous web forms a three-dimensional network structure by fusion between the fibers at the same time as the spinning, And the nonwoven fabric means a conventional nonwoven fabric prepared by adhering short fibers through a separate adhesive or heat. The fibers forming the porous substrate may be selected from the group consisting of cellulose, protein, polyester (PET, PBT), polyamide (nylon 6, nylon 66, etc.), acrylic (polyacrylonitrile, Inorganic fibers such as known organic fibers and / or glass fibers, rock wool fibers, including vinyl (polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride) and fluorine (PVDF, PCTFE, PTFE, etc.) Fiber.

본 발명의 일 실시예에 포함되는 단열막(13)은 섬유웹일 수 있다. 단열막으로 섬유웹을 사용할 경우 단열효과 이외에 배터리 패키지 내의 충격을 흡수할 수 있는 효과가 있다. 이는 상기 섬유웹 내에 형성된 기공이 충격이 전파되는 것을 차단함으로써 상기 배터리 내로 충격이 흡수되는 것이다.The heat insulating film 13 included in an embodiment of the present invention may be a fibrous web. When a fibrous web is used as a heat insulating film, there is an effect of absorbing the impact in the battery package in addition to the heat insulating effect. This is because the pores formed in the fibrous web block the propagation of the impact so that the impact is absorbed into the battery.

일예로 상기 섬유웹은 전기방사를 통해 형성된 나노섬유웹일 수 있다. 상기 나노섬유웹을 형성하는 나노섬유는 내열성을 갖추기 위해 폴리아크릴로니트릴 나노섬유를 포함할 수 있다. 또한, 나노섬유웹을 형성하는 나노섬유 자체가 접착성을 발현하여 내구성, 기계적 강도를 향상시키기 위하여 폴리비닐리덴플루오라이드 나노섬유를 포함할 수 있다. 또는 상기 나노섬유는 폴리아크릴로니트릴과 폴리비닐리덴플루오라이드의 복합나노섬유일 수 있고, 이를 통해 내열성 및 접착성을 통한 내구성, 기계적강도를 동시에 발현시킬 수 있다. 이때, 상기 복합나노섬유는 모노사 내에서 폴리아크릴로니트릴과 폴리비닐리덴플루오라이드가 6:4 ~ 8.5:1.5의 중량비로 혼합된 복합나노섬유일 수 있다. 만일 PAN과 PVDF가 6:4 비율 미만으로 포함되는 경우 내열성이 저하되어 단열효과를 발현하는 도중에 나노섬유웹의 용융이 발생함에 따라 나노섬유웹의 기공이 현저히 감소하여 단열효과가 제대로 발현되지 않는 문제점이 있을 수 있다. 또한, 만일 PAN과 PVDF가 8.5:1.5 비율을 초과하여 포함되는 경우 기계적 강도, 내구성을 발현시키기 어려우며, PAN의 비율이 높아 전기방사시에 방사성이 현저히 떨어져 생산성이 좋지 않을 수 있고, 목적하는 수준의 기공도와 공경 등을 구현하기 어려워 충분한 단열효과를 발현하는 나노섬유웹을 제조하기 어렵다.For example, the fibrous web may be a nanofiber web formed through electrospinning. The nanofibers forming the nanofiber web may include polyacrylonitrile nanofibers to have heat resistance. In addition, the nanofiber itself forming the nanofiber web may include polyvinylidene fluoride nanofibers in order to exhibit adhesiveness to improve durability and mechanical strength. Alternatively, the nanofibers may be composite nanofibers of polyacrylonitrile and polyvinylidene fluoride, through which heat resistance, durability through adhesiveness, and mechanical strength can be simultaneously exhibited. In this case, the composite nanofiber may be a composite nanofiber in which polyacrylonitrile and polyvinylidene fluoride are mixed in a weight ratio of 6: 4 to 8.5: 1.5 in a mono yarn. If the PAN and PVDF are contained in a ratio of less than 6: 4, the heat resistance is lowered and the pores of the nanofiber web are significantly decreased due to the melting of the nanofiber web during the adiabatic effect, This can be. In addition, if PAN and PVDF are contained in excess of the ratio of 8.5: 1.5, it is difficult to exhibit mechanical strength and durability, and since the proportion of PAN is high, the productivity may be poor due to remarkable radioactivity during electrospinning, It is difficult to fabricate a nanofiber web that exhibits sufficient adiabatic effect because it is difficult to realize pores and pores.

또한, 나노섬유웹을 형성하는 나노섬유의 평균직경은 0.1㎛ ~ 2㎛인 것을, 바람직하게는 0.1㎛ ~ 1.0㎛일 수 있으며, 이때, 나노섬유의 평균직경이 0.1㎛ 미만이면 충분한 다공성을 확보하지 못해서 단열성이 떨어지는 문제가 있을 수 있고, 2㎛를 초과하는 경우, 나노섬유에 의해 형성된 공극이 너무 커서 오히려 단열성이 떨어지는 문제가 있을 수 있다.The average diameter of the nanofibers forming the nanofiber web may be 0.1 to 2 μm, preferably 0.1 to 1.0 μm. If the average diameter of the nanofibers is less than 0.1 μm, sufficient porosity is secured There may be a problem that the heat insulating property is deteriorated. If it exceeds 2 탆, there may be a problem that the void formed by the nanofiber is too large and the heat insulating property is deteriorated.

또한, 상기 나노섬유웹은 평량이 2 ~ 6 g/㎡이며, 기공도가 40% 이상일 수 있고, 보다 바람직하게는 40 ~ 80%일 수 있고, 또한, 평균공경은 300 ~ 400㎛일 수 있으며, 이를 통해 목적하는 단열효과를 더욱 더 향상되도록 발현시킬 수 있다. 만일 기공도가 80% 초과 및/또는 평균공경 400㎛ 초과하는 경우 나노섬유웹의 기계적 강도가 약해 단열막으로써의 기능을 제대로 수행할 수 없을 수 있다.In addition, the nanofiber web may have a basis weight of 2 to 6 g / m 2, a porosity of 40% or more, more preferably 40 to 80%, and an average pore size of 300 to 400 μm , Whereby the desired adiabatic effect can be expressed to be further improved. If the porosity exceeds 80% and / or the average pore size exceeds 400 탆, the mechanical strength of the nanofibrous web may be weak and it may not be able to function properly as a heat insulating film.

또한, 상기 단열필름은 공지된 단열필름을 사용할 수 있고, 필름 내부에 공기주머니를 구비하는 필름이거나 필름 내부에 공기를 함유하고 있지 않은 상태로 단열효과를 발현하는 공지의 단열필름인 경우 본 발명에서 특별히 구체적 종류를 한정하지 않는다. The heat insulating film may be a known heat insulating film, a film having an air bag inside the film, or a known heat insulating film exhibiting an adiabatic effect in a state in which air is not contained in the film, It is not particularly limited to a specific kind.

또한, 상기 단열막(13)은 평균두께 10 ㎛ ~ 50 ㎛, 바람직하게는 평균 두께 15 ㎛ ~ 40 ㎛, 더욱 바람직하게는 15 ㎛ ~ 35 ㎛로 형성시키는 것이 좋다. 이때, 단열막은 평균두께 10 ㎛ 미만이면 목적하는 수준의 단열효과를 발현시킬 수 없는 문제가 있고, 50㎛를 초과하는 것은 비경제적이며, 슬림화된 플렉서블 배터리를 제조하는데 있어서 바람직하지 못할 수 있다.The heat insulating film 13 is preferably formed to have an average thickness of 10 탆 to 50 탆, preferably an average thickness of 15 탆 to 40 탆, more preferably 15 탆 to 35 탆. At this time, if the average thickness of the heat insulating film is less than 10 탆, there is a problem that the desired heat insulating effect can not be exhibited, and when it exceeds 50 탆, it is not economical and may not be preferable in manufacturing a slimmed flexible battery.

또한, 본 발명의 일 실시에에 포함되는 단열막(13)은 제1 단열막 및 제2 단열막이 적층된 구조일 수 있고, 이때 상기 제1 단열막은 상술한 나노섬유웹일 수 있고, 제2 단열막은 부직포일 수 있다. 이때, 상기 나노섬유웹의 두께는 3 ~ 10㎛일 수 있고, 부직포의 두께는 10 ~ 40㎛일 수 있다. 이때 상기 부직포는 그 자체가 단열막의 기능을 하는 동시에 적층되는 나노섬유웹의 기계적 강도를 보완시켜 단열막의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있도록 하는 역할을 담당할 수 있다.In addition, the heat insulating film 13 included in one embodiment of the present invention may be a structure in which the first heat insulating film and the second heat insulating film are laminated, wherein the first heat insulating film may be the nanofiber web described above, The membrane may be a nonwoven fabric. At this time, the thickness of the nanofiber web may be 3 to 10 mu m, and the thickness of the nonwoven fabric may be 10 to 40 mu m. At this time, the nonwoven fabric may serve as a heat insulating film, and at the same time, it may serve to improve the durability of the heat insulating film by compensating the mechanical strength of the laminated nanofiber web.

한편, 상기 배터리(15)의 표면 및 단열막(13) 사이에 접착제층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 접착제층은 상기 배터리(15) 및 배터리 팩(10) 간의 접착력을 높여주는 역할을 수행한다. 동시에, 상기 접착제층은 상기 배터리(15)의 표면 손상으로 인해 전해액이 배터리로부터 누출되는 경우 상기 표면 손상부를 막아 전해액이 배터리로부터 누출되는 것을 막을 수 있다. 상기 접착제층은 실리콘, 폴리프탈레이트, 산 변성 폴리프로필렌(PPa, acid modified polypropylene), 및 산 변성 폴리에틸렌(Pea, acid modified polyethylene) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 보다 바람직하게는 산 변성 폴리프로필렌(PPa, acid modified polypropylene) 및 산 변성 폴리에틸렌(Pea, acid modified polyethylene) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 산 변성 폴리프로필렌 및 산 변성 폴리에틸렌은 말레산, 아크릭산, 유기과산화물 등의 산성분을 중합체내에 0.1 ~10wt%로 포함하는 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌일 수 있고, 만일 산성분의 함량이 상기 범위를 만족하지 못하는 경우 배터리(15)의 표면 및 단열막(13) 간의 목적하는 수준의 접착력이 발현되지 않아 층간 박리가 빈번히 발생하고 전해액이 누액되는 문제점이 있을 수 있다.Meanwhile, an adhesive layer (not shown) may further be provided between the surface of the battery 15 and the heat insulating film 13. The adhesive layer enhances the adhesion between the battery 15 and the battery pack 10. At the same time, when the electrolyte leaks from the battery due to surface damage of the battery 15, the adhesive layer can prevent the electrolyte from leaking from the battery by blocking the surface damage. The adhesive layer may include at least one selected from silicone, polyphthalate, acid modified polypropylene (PPa), and acid modified polyethylene (PEa). More preferably at least one selected from the group consisting of acid modified polypropylene (PPa) and acid modified polyethylene (PEa). The acid-modified polypropylene and the acid-modified polyethylene may be polypropylene or polyethylene containing 0.1 to 10 wt% of an acid component such as maleic acid, acrylic acid and organic peroxide in the polymer, and if the content of the acid component satisfies the above range The desired level of adhesive force between the surface of the battery 15 and the heat insulating film 13 can not be developed, so that interlayer peeling frequently occurs and electrolyte leakage may occur.

상기 접착제층은 드라이 라미네이트층(dry lamination layer)일 수 있다. 이 경우, 상기 배터리(15) 및 상기 배터리 팩(10) 간의 접착력을 더 강화할 수 있다.The adhesive layer may be a dry lamination layer. In this case, the adhesive strength between the battery 15 and the battery pack 10 can be further enhanced.

이때, 상기 접착제층은 평균두께가 5㎛ ~ 30㎛일 수 있고, 바람직하게는 10㎛ ~ 20㎛일 수 있다. 이는, 상기 제1 접착층의 평균두께가 5㎛를 초과하면 안정적인 접착력 확보가 어려울 수 있고, 30㎛를 초과하면 박형화에 불리하다.At this time, the adhesive layer may have an average thickness of 5 탆 to 30 탆, preferably 10 탆 to 20 탆. This is because if the average thickness of the first adhesive layer exceeds 5 mu m, it may be difficult to stably secure the adhesive strength, and if it exceeds 30 mu m, it is disadvantageous for thinning.

본 실시예의 구성 요소 중 상술한 본 발명의 일 실시예의 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대해서는, 상기 도 1 및 도 2의 도면 부호를 원용하고, 이에 대한 상세한 설명을 생략하기로 한다.The same components as those of the above-described embodiment of the present invention among the constituent elements of the present embodiment are denoted by the same reference numerals of FIGS. 1 and 2, and a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 패키지는 도 3과 같이 내부 표면 상에 단열막(13)이 배치된 배터리 수용 홀(11)을 적어도 하나를 포함하는 배터리 팩(10), 및 상기 배터리 수용 홀(11) 내에 수용되는 배터리(15)를 포함한다. 이 경우, 상기 배터리 수용 홀(11) 내부 표면 상에 단열막(13)이 배치됨에 따라 상기 배터리 수용 홀(11) 내에 수용되는 배터리로부터 발생된 열이 전도되는 것을 억제 또는 차단할 수 있다.The battery pack according to another embodiment of the present invention includes a battery pack 10 including at least one battery receiving hole 11 having a heat insulating film 13 disposed on an inner surface thereof as shown in FIG. 3, And a battery 15 accommodated in the battery 11. In this case, since the heat insulating film 13 is disposed on the inner surface of the battery receiving hole 11, the heat generated from the battery accommodated in the battery receiving hole 11 can be prevented or prevented from being conducted.

이때, 전술된 실시예와 같이 상기 배터리 팩(10) 및 상기 단열막(13) 사이에 접착제층(미도시)을 더 포함할 수 있다.At this time, an adhesive layer (not shown) may be further provided between the battery pack 10 and the heat insulating film 13 as in the above-described embodiment.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 패키지는 배터리 및 단열막이 적어도 2회 교호로 배치되고, 상기 배터리 및 단열막을 패킹하는 배터리 팩을 포함하는 형태이다. 이때, 상기 배터리는 도 1과 같이 육면체 형태 또는 소정의 두께를 갖는 막 형태인 것이 바람직하다. 상기 배터리 및 단열막이 서로 교호 배열됨에 따라 상기 단열막에서 서로 인접하는 배터리 간의 열전도를 억제 또는 차단한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a battery pack comprising a battery pack and a heat insulating film disposed alternately at least twice, the battery pack packing the battery and the heat insulating film. At this time, the battery is preferably in the form of a hexahedron or a film having a predetermined thickness as shown in FIG. As the battery and the heat insulating film are alternately arranged, heat conduction between adjacent batteries in the heat insulating film is suppressed or blocked.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예(example)를 제시한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in order to facilitate understanding of the present invention. However, the following examples are intended to aid understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the following experimental examples.

<실시예 1> &Lt; Example 1 >

실리콘 수지를 포함하는 판을 이용하여 일면이 개구되고 육면체 형상을 갖는 배터리 팩을 제조했다.A battery pack having a hexahedral shape with one side opened using a plate containing a silicone resin was produced.

다음으로, PAN(DOLAN, N-PAN, 중량평균분자량 85,000g/mol)과 PVDF(Solvary/Solef 5130)가 8:2의 중량비로 혼합된 방사용액을 전기방사하여 제조한 두께가 25㎛이고, 평량이 4.6 g/㎡이며, 기공도가 65%이고, 평균공경이 330 ㎛인 나노섬유웹 단열막을 접착제(3M, 아크릴계 접착제)를 이용하여 도 1과 같이 상기 배터리 팩 내부에 배터리 수용 공간이 세 개가 되도록 배터리 팩 내부를 구획하여 고정시켰다.Next, a thickness of 25 탆 produced by electrospinning a spinning solution mixed with PAN (DOLAN, N-PAN, weight average molecular weight 85,000 g / mol) and PVDF (Solvary / Solef 5130) at a weight ratio of 8: As shown in Fig. 1, a battery accommodation space is provided inside the battery pack using an adhesive (3M, acrylic adhesive) of a nanofiber web thermal insulating film having a basis weight of 4.6 g / m 2, a porosity of 65%, and an average pore size of 330 탆 And the inside of the battery pack was partitioned and fixed.

다음으로, 배터리를 제조하기 위해 먼저, 양극조립체 및 음극조립체를 준비했다. 양극조립체는 두께가 20㎛인 알루미늄 재질의 양극집전체에 NCM(Lithium Nickel Cobalt Manganese)계 양극활물질을 최종 두께가 120㎛이 되도록 양극집전체의 양면에 캐스팅하여 양극조립체를 제조하였다. 또한, 음극조립체는 두께가 15㎛인 구리재질의 음극집전체에 그라파이트 음극활물질을 최종 두께가 115㎛가 되도록 음극집전체의 양면에 캐스팅하여 음극조립체를 제조하였다. 이후 PET/PEN 재질의 두께 20㎛의 분리막을 준비하여, 양극조립체, 분리막 및 음극조립체를 적층시켜 전극조립체를 제조하였다. 이후, 제조된 전극조립체와 LiPF6 전해액을 수용시킨 후, 캡 플레이트를 이용하여 상기 전극 조립체를 수용한 전지 케이스를 밀폐시켜 총 3개의 배터리를 제작했다.Next, in order to manufacture a battery, a cathode assembly and a cathode assembly were first prepared. The positive electrode assembly was prepared by casting a positive electrode current collector made of aluminum having a thickness of 20 탆 on both sides of a positive electrode current collector such that a final thickness of 120 탆 was formed by a negative electrode active material of NCM (Lithium Nickel Cobalt Manganese). Also, the negative electrode assembly was made by casting a graphite negative electrode active material on a copper negative electrode current collector having a thickness of 15 탆 on both sides of a negative electrode current collector so as to have a final thickness of 115 탆. Then, a separation membrane having a thickness of 20 mu m made of PET / PEN material was prepared, and an electrode assembly was manufactured by laminating the anode assembly, the separation membrane and the cathode assembly. Then, the prepared electrode assembly and LiPF 6 After the electrolyte solution was received, the battery case containing the electrode assembly was sealed using a cap plate to produce three batteries in total.

다음으로, 앞서 제조된 배터리 팩의 3개의 배터리 수용 공간에 각각 배터리를 수용시켰다.Next, the batteries were accommodated in the three battery accommodating spaces of the previously manufactured battery pack.

다음으로, 상기 배터리 및 단열막 사이에 PPa 접착제를 충진한 뒤 드라이 라미네이트하여 상기 배터리 및 단열막 사이에 접착제층을 형성하여 배터리 패키지를 제조했다.Next, a battery package was prepared by filling a PPa adhesive between the battery and the heat insulating film and dry-laminating the same to form an adhesive layer between the battery and the heat insulating film.

<실시예 2~3>&Lt; Examples 2 to 3 >

실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 단열막으로 사용된 나노섬유웹의 PAN, PVDF 함량을 하기 [표 2]와 같이 변경하여 단열막을 제조하였고, 이를 통해 하기 [표 1]과 같은 배터리 패키지를 제조하였다.The PAN and PVDF contents of the nanofiber web used as a heat insulating film were prepared in the same manner as in Example 1, and the insulating films were prepared as shown in Table 2 below. .

<실시예 4><Example 4>

실시예 1과 비교하여, 상기 단열막 형성 시, PEN 부직포 상에 상기 PAN 및 PVDF 혼합 방사 용액을 전기방사하여 부직포 및 나노섬유웹 일체형 단열막을 제조한 것을 제외하곤 동일한 조건 하에서 배터리 패키지를 제조하였다.Compared with Example 1, a battery package was manufactured under the same conditions except that the PAN and PVDF mixed spinning solution was electrospun on the PEN nonwoven fabric to form the heat insulating film, thereby manufacturing a nonwoven fabric and a nano-fiber web integral heat insulating film.

<실시예 5>&Lt; Example 5 >

실시예 1과 비교하여 접착제층을 형성하지 않은 것을 제외하곤 실시예 1과 동일하게 실시하여 배터리 패키지를 제조하였다.A battery package was manufactured in the same manner as in Example 1 except that no adhesive layer was formed as compared with Example 1.

<비교예 1>&Lt; Comparative Example 1 &

실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 단열막을 생략하여 배터리 패키지를 제조하여 이를 통해 하기 [표 2]와 같은 배터리 패키지를 제조하였다.A battery package was fabricated in the same manner as in Example 1 except that the heat insulating film was omitted, thereby manufacturing a battery package as shown in Table 2 below.

<실험예 1><Experimental Example 1>

실시예 1~5 및 비교예 5를 통해 제조된 배터리 패키지에서 가장 왼편에 있는 배터리를 꺼내 150 ℃의 열원에 30분 동안 접촉시킨 후 다시 배터리 팩 내에 수용시킨 후 상기 가장 왼편에 있는 배터리와 가장 인접하게 배치된 배터리의 성능변화 유무를 평가하기 위해 하기와 같은 물성을 평가하여 하기 [표 2]에 나타냈다.The battery on the leftmost side of the battery package manufactured through Examples 1 to 5 and Comparative Example 5 was taken out and brought into contact with a heat source of 150 ° C for 30 minutes and then stored in the battery pack. The following properties were evaluated in order to evaluate the performance change of the batteries arranged in Table 2 below.

1. 온도 25℃, 습도 65%의 환경에서 완전방전된 배터리를 완전 충전하여 충전용량을 측정 후 다시 완전 방전시키고, 재충전하는 과정을 총 100번 실시하여 평균 충전용량을 측정하였다. 다만, 100회 실시 전 충전용량이 0mAh가 되는 경우 최초 0mAh으로 측정되었을 때까지 측정된 충전용량의 평균을 계산하였다. 이때, 충전 및 방전 조건은 하기 [표 1]와 같다.1. A fully charged battery was fully charged in an environment of a temperature of 25 ° C and a humidity of 65%, and the charge capacity was measured. Then, the battery was completely discharged again and recharged. However, if the charge capacity was 0 mAh before 100 runs, the average of the charge capacities measured until the first 0 mAh was measured was calculated. The charging and discharging conditions are shown in Table 1 below.

충전조건Charging conditions Normal CurrentNormal Current 0.2C0.2C Max. CurrentMax. Current 0.5C0.5 C CC-CVCC-CV 4.2V4.2V Cut-OffCut-Off 0.05C0.05C 방전조건
Discharge condition
Normal CurrentNormal Current 0.2C0.2C
Max. CurrentMax. Current 0.5C0.5 C Cut-off VoltageCut-off Voltage 2.8V2.8V

2. 내구성 1 2. Durability 1

배터리 패키지 내 배터리들의 단면을 광학현미경으로 관찰하여 전해액의 누액 발생 여부를 평가하였고, 평가결과 이상이 없는 경우를 , 누액이 발생한 경우 × 로 평가했다.The cross section of the batteries in the battery package was observed with an optical microscope to evaluate whether leakage of the electrolyte occurred.

3. 내구성 23. Durability 2

배터리 패키지를 지면으로부터 1m의 높이에서 낙하시키는 과정을 반복하여 배터리 팩으로부터 배터리가 분리될 때의 낙하시킨 횟수를 기록했다.The process of dropping the battery pack at a height of 1 m from the ground was repeated to record the number of times the battery pack was dropped when the battery was detached from the battery pack.

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 [표 2]를 확인하면 알 수 있듯이, PAN과 PVDF가 본 발명의 바람직한 범위내의 중량비로 혼합된 방사용액으로 전기방사된 나노섬유웹을 단열막으로 구비하는 실시예 1은 충전 특성이 우수함을 알 수 있다.As can be seen from the results of Table 2, Example 1 in which PAN and PVDF were applied as a heat insulating film to a nanofiber web electrospun with a spinning solution mixed in a weight ratio within the preferred range of the present invention has excellent charging characteristics Able to know.

이에 반하여 PAN이 더 많이 방사용액에 포함되어 제조된 단열막을 구비하는 실시예 2는 평균충전용량이 실시예 1에 비해 현저히 감소했는데, 이는 PAN의 전기방사성이 좋지 않아 섬유길이가 매우 짧거나 액적과 같은 상태로 섬유가 전기방사됨에 따라 제조된 나노섬유웹층의 기공도가 높게 제조되지 않고, 평균공경도 매우 작아서 단열효과가 실시예 1에 비해 현저히 저하된 결과로 해석될 수 있다. 실시예 2의 경우 내구성 평가결과 누액의 발생은 없었으며, 다만 평균충전용량의 감소로 미루어 전극조립체에 이상이 발생했을 것으로 예상할 수 있다. 또한, 배터리 팩과 배터리간의 접착력이 약화되어 낙하 이후 배터리 팩과 배터리 간의 들뜸, 이격이 발생했음을 확인할 수 있다.On the contrary, in Example 2 in which the PAN was included in the spinning solution in the spinning solution, the average charge capacity of Example 2 was significantly lower than that in Example 1 because PAN had a poor electrospinning property and the fiber length was very short, As the fibers are electrospun in the same state, the prepared nanofiber web layer has not been produced with a high porosity and the average pore size is very small, which is interpreted as a result that the adiabatic effect is significantly lowered than in Example 1. In the case of Example 2, no leakage occurred as a result of the durability evaluation, but it is expected that an abnormality occurred in the electrode assembly due to the decrease in the average charging capacity. Also, since the adhesion between the battery pack and the battery is weakened, it can be confirmed that the battery pack and the battery have been lifted and separated after the battery has fallen.

한편, PVDF의 함량을 높인 나노섬유웹을 단열막으로 사용한 실시예 3의 경우 평균충전용량이 실시예 1 및 실시예 2보다 현저히 저하되었는데, 이는 단열막의 PVDF가 일부 용융되어 나노섬유웹의 기공을 막아 단열막의 기능을 제대로 수행하지 못한 결과로 해석할 수 있다. 다만, 실시예 3의 경우에도 누액이 발생하지 않은 것으로 미루어 보아 전극조립체에 심한 열손상에 따른 물성저하가 유발된 것으로 예상된다.On the other hand, in Example 3 using a nanofiber web having a higher PVDF content as a heat insulating film, the average charge capacity was significantly lower than that of Example 1 and Example 2. This is because the PVDF of the heat insulating film was partially melted, It can be interpreted as a result of failing to perform the function of the insulating film properly. However, even in the case of Example 3, it is expected that the leakage of the liquid does not occur and that the electrode assembly is deteriorated in physical properties due to severe thermal damage.

또한, 단열막을 외장재에 구비하지 않은 비교예 1에 배터리 패키지는 인서트몰딩 공정후 평균충전용량이 30 mAh에 불과하고, 내구성 평가결과가 누액이 발생하여 내구성이 현저히 좋지 못한 것을 확인할 수 있고, 외장재에 단열막이 구비되지 않은 상태로 배터리의 기능저하 및 불량이 발생한다는 것을 명확히 보여주고 있다.In Comparative Example 1 in which the heat insulating film was not provided on the casing, it was confirmed that the battery pack had an average filling capacity of only 30 mAh after the insert molding process, and the durability evaluation result was leaky and the durability was remarkably poor. It is clearly shown that the function of the battery is deteriorated and the failure occurs in a state in which the heat insulating film is not provided.

또한, 단열막 및 배터리 사이에 접착제층을 형성한 실시예 4의 경우 다른 실시예와 비교하여 전기적 특성 및 기계성 특성이 모두 우수함을 알 수 있었다.In addition, in Example 4 in which an adhesive layer was formed between the heat insulating film and the battery, it was found that both the electrical characteristics and the mechanical properties were excellent as compared with the other examples.

<실시예 6>&Lt; Example 6 >

배터리 제조 공정 없이, 실시예 1과 동일한 조건 하에서 접착제층인 PPa를 PET 기판 상에 도포하여 접착제층을 형성했다. 이후, 접착제층 상에 실시예 1과 동일한 조건으로 제조된 단열막을 부착시켰다. 이후, 상기 기판으로부터 접착제층/단열막 형태의 접착 구조물을 탈리시켰다.PPa, which is an adhesive layer, was applied on a PET substrate under the same conditions as in Example 1 without a battery manufacturing process to form an adhesive layer. Then, a heat insulating film prepared under the same conditions as in Example 1 was adhered onto the adhesive layer. Thereafter, the adhesive structure in the form of an adhesive layer / adiabatic film was removed from the substrate.

<실시예 7>&Lt; Example 7 >

상기 실시예 6과 비교하여 접착제층으로 PP를 사용한 것을 제외하곤 동일한 조건 하에서 접착 구조물을 제조했다.An adhesive structure was prepared under the same conditions except that PP was used as the adhesive layer as compared with the above-mentioned Example 6. [

<실험예 2><Experimental Example 2>

접착제층에 포함된 물질에 따른 전해액 누출 시 단열막 박리 여부를 관찰했다.It was observed whether the insulation film peeled off when the electrolyte leaked depending on the material contained in the adhesive layer.

자세하게는, LiPF6 전해액 60ml를 250℃까지 승온시킨 뒤, 상기 실시예 6 및 7에서 제조된 접착 구조물을 10분 동안 함침시킨 후, 접착제층 및 단열막의 박리 여부를 관찰하여 하기 [표 3]에 결과를 나타냈다.Specifically, LiPF 6 After the temperature of the electrolytic solution was raised to 250 ° C, the adhesive structures prepared in Examples 6 and 7 were impregnated for 10 minutes, and then peeling off of the adhesive layer and the heat insulating film was observed and the results are shown in Table 3 below.

실시예 6Example 6 실시예 7Example 7 접착제층Adhesive layer PPaPPa PPPP 박리여부Whether or not peeling ××

상기 표 3을 참조하면, 고온의 전해액에서 PP접착제층을 사용한 실시예 7의 경우 접착제층 및 단열막의 박리가 일어났으며, 실시예 6의 경우 접착제층 및 단역막의 박리가 일어나지 않았음을 확인했다.Referring to Table 3, it was confirmed that the adhesive layer and the heat insulating film were peeled in the case of Example 7 using the PP adhesive layer in the electrolytic solution at a high temperature, and the peeling of the adhesive layer and the single-layer film did not occur in the case of Example 6 .

이를 통해 접착제층으로 PPa를 사용하면 배터리 내부 열에 의해 전해액이 팽창되어 누액되더라도 접착제층으로부터 단열막이 박리되지 않고 안정적으로 결합되어 있음을 알 수 있다.If PPa is used as the adhesive layer, it can be seen that the insulating film is stably bonded from the adhesive layer without peeling off even if the electrolytic solution is inflated and leaked by the internal heat of the battery.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예 및 실험예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예 및 실험예에 의해 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형 및 변경이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention, Various modifications and variations are possible.

10 : 배터리 팩 11 : 배터리 수용 홀
13 : 단열막 15 : 배터리
10: Battery pack 11: Battery receiving hole
13: adiabatic film 15: battery

Claims (12)

복수개의 배터리들이 내장되는 배터리 팩; 및
상기 배터리 팩 내에 배치되고 상기 배터리들을 선택적으로 구획하며 상기 배터리들 간의 열전도를 방지 또는 차단하는 단열막;을 포함하는 배터리 패키지.
A battery pack having a plurality of batteries built therein; And
And a heat insulating film disposed in the battery pack and selectively separating the batteries and preventing or blocking heat conduction between the batteries.
제1항에 있어서,
상기 단열막은 상기 배터리들을 각각 구획하는 배터리 패키지.
The method according to claim 1,
Wherein the heat insulating film separates the batteries from each other.
제1항에 있어서,
상기 배터리 팩은 일면이 개구된 배터리 패키지.
The method according to claim 1,
Wherein the battery pack has one side opened.
제1항에 있어서,
상기 배터리의 표면 및 단열막 사이에 접착제층을 더 포함하는 배터리 패키지.
The method according to claim 1,
Further comprising an adhesive layer between the surface of the battery and the insulating film.
제4항에 있어서,
상기 접착제층은 폴리프탈레이트, PPa(acid modified polypropylene) 또는 PEa(acid modified polyethylene) 중에서 선택된 1종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 배터리 패키지.
5. The method of claim 4,
Wherein the adhesive layer contains at least one selected from polyphthalate, acid-modified polypropylene (PPa), and acid-modified polyethylene (PEa).
제1항에 있어서,
상기 단열막은 공기를 수용할 수 있는 다수의 미세기공이 형성된 다공성 기재 및 단열필름 중 1 종 이상을 포함하는 배터리 패키지.
The method according to claim 1,
Wherein the heat insulating film includes at least one of a porous substrate and a heat insulating film having a plurality of micropores capable of accommodating air.
제6항에 있어서,
상기 다공성 기재는 섬유웹, 부직포, 직물 및 편물로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 기재를 포함하고, 상기 기재를 형성하는 섬유는 유기섬유 및 무기섬유 중 어느 하나 이상의 섬유를 포함하는 배터리 패키지.
The method according to claim 6,
Wherein the porous substrate includes at least one substrate selected from the group consisting of a fibrous web, a nonwoven fabric, a fabric and a knitted fabric, and the fibers forming the substrate include at least one of organic fibers and inorganic fibers.
제7항에 있어서,
상기 섬유웹은 전기방사를 통해 형성된 나노섬유웹이며,
상기 나노섬유웹을 형성하는 나노섬유는 폴리아크릴로니트릴 나노섬유, 폴리비닐리덴플루오라이드 나노섬유 및 폴리아크릴로니트릴과 폴리비닐리덴플루오라이드의 복합나노섬유 중 어느 하나 이상을 포함하는 배터리 패키지.
8. The method of claim 7,
The fibrous web is a nanofiber web formed through electrospinning,
Wherein the nanofiber forming the nanofiber web comprises at least one of a polyacrylonitrile nanofiber, a polyvinylidene fluoride nanofiber, and a composite nanofiber of polyacrylonitrile and polyvinylidene fluoride.
제8항에 있어서,
상기 복합나노섬유는 모노사 내에서 폴리아크릴로니트릴과 폴리비닐리덴플루오라이드가 6:4 ~ 8.5:1.5의 중량비로 혼합된 배터리 패키지.
9. The method of claim 8,
Wherein the composite nanofiber is a mixture of polyacrylonitrile and polyvinylidene fluoride in a weight ratio of 6: 4 to 8.5: 1.5 in a mono yarn.
제8항에 있어서,
상기 나노섬유웹은 평량이 2 ~ 6 g/㎡이며, 기공도가 40% 이상인 배터리 패키지.
9. The method of claim 8,
The nanofiber web has a basis weight of 2 to 6 g / m 2 and a porosity of 40% or more.
내부 표면 상에 단열막이 배치된 배터리 수용 홀을 적어도 하나 포함하는 배터리 팩; 및
상기 배터리 수용 홀 내에 수용되는 배터리를 포함하는 배터리 패키지.
A battery pack including at least one battery housing hole in which a heat insulating film is disposed on an inner surface; And
And a battery accommodated in the battery accommodating hole.
배터리 및 단열막이 적어도 2회 교호로 배치되고, 상기 배터리 및 단열막을 패킹하는 배터리 팩을 포함하는 배터리 패키지.A battery package comprising a battery and a heat insulating film arranged alternately at least twice and a battery pack packed with the battery and the insulating film.
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