KR20170097678A - 전기화학적 에너지 저장 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전지 셀, 전해액 및 포장 케이스를 포함하는 전기화학적 에너지 저장 장치를 제공한다. 상기 전기화학적 에너지 저장 장치는 전지 셀과 포장 케이스 사이에 위치한 접착재를 더 포함한다. 접착재는 점성층과 보호층을 포함한다. 점성층은 전지 셀의 외면에 직접 또는 간접적으로 접착 설치되고, 전지 셀로부터 멀어진 면이 접착면이며, 보호층은 점성층의 접착면에 형성된다. 보호층은 전부 또는 일부가 전해액에 용해 또는 팽윤 분산되어 점성층의 접착면을 노출시키며, 이에 따라 점성층은 전지 셀과 포장 케이스를 접착시킨다. 보호층은 극성 분자이며, 상기 극성 분자는 -F, -CO-NH-, -NH-CO-NH-, 및 -NH-CO-O- 중의 하나 이상을 포함한다. 본 발명에 따른 전기화학적 에너지 저장 장치는 전지 셀과 포장 케이스 사이의 고정 연결을 구현하여 낙하 시험 중에 발생하는 각종 문제점을 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 접착재 양면이 모두 점성을 가짐에 따른 문제점인 전지 셀을 케이스에 넣기 어려운 문제점도 피할 수 있으며, 양호한 순환 성능과 고배율 충방전 성능도 가진다.

Description

전기화학적 에너지 저장 장치{Electrochemical energy storage device}
본 발명은 전기화학 기술분야에 관한 것이며, 특히 전기화학적 에너지 저장 장치에 관한 것이다.
리튬 이온 이차 전지는 전압이 높고 부피가 작으며, 질량이 가볍고 비용량이 높으며, 기억 효과가 없고 오염이 없으며, 자체방전이 작고 순환 수명이 긴 장점을 가진다. 따라서 통신, 전자기기, 전자 정보, 동력 장비 및 에너지 저장 등 분야에서 리튬 이온 이차 전지의 적용은 전대미문의 발전을 가져왔다. 또한, 사회의 발전에 따라 인간은 리튬 이온 이차 전지의 에너지 밀도, 충방전 속도, 순환 수명 및 안전 성능에 대해 더 높은 요구를 제기해 왔다.
낙하 시험은 리튬 이온 이차 전지에 대한 비교적 까다로운 안전 시험 중 하나이다. 리튬 이온 이차 전지는 낙하한 후 상부 밀봉 부분이 충돌에 의해 벌어지고, 전해액이 유출되고, 세퍼레이터에 주름이 생기고, 내부 단락이 발생하고, 탭이 끊어지는 등 문제점이 발생하기 쉽다. 종래에는 접착테이프를 이용하여 전지 셀을 묶거나 또는 상부 밀봉 부분의 사이즈를 증가시킴으로써 상부 밀봉 부분이 충돌에 의해 벌어지고 전해액이 유출되며 탭이 끊어지는 등 문제점을 해결했다. 그러나 상기 방법을 이용하면 리튬 이온 이차 전지의 에너지 밀도가 저하되고, 리튬 이온 이차 전지의 낙하시 발생하는 세퍼레이터의 수축, 주름 발생, 내부 단락 등 문제점을 해결할 수 없다. 전지 셀과 포장 케이스 사이에 종래의 양면 접착의 접착지를 접착시키면, 리튬 이온 이차 전지의 낙하시 발생하는 다양한 문제점을 해결할 수 있으나, 접착지 양면에 모두 점성층이 있으므로, 케이스에 넣는 과정에 접착지가 포장 케이스와 접착이 발생하여 전지 셀을 케이스에 넣는(즉 포장 케이스에 진입) 공정의 곤란도가 증가한다는 문제점이 발생한다.
배경기술에 존재하는 문제점을 감안하여, 본 발명의 목적은 전기화학적 에너지 저장 장치를 제공하는 것이다. 상기 전기화학적 에너지 저장 장치는 전지 셀과 포장 케이스 사이의 고정 연결을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 접착재 양면이 모두 점성을 가짐에 따른 문제점인 전지 셀을 케이스에 넣기 어려운 문제점도 해결할 수 있으며, 양호한 순환 성능과 고배율 충방전 성능도 가진다.
상기 목적을 구현하기 위해, 본 발명은 전지 셀, 전해액 및 포장 케이스를 포함하는 전기화학적 에너지 저장 장치를 제공한다. 전지 셀은 양극판, 음극판 및 양극판과 음극판 사이에 이격된 세퍼레이터를 포함하며; 전해액은 전지 셀을 침지시키며: 포장 케이스는 전지 셀을 패키징하고 전해액을 수용한다. 상기 전기화학적 에너지 저장 장치는 또한 전지 셀과 포장 케이스 사이에 위치한 접착재를 더 포함한다. 접착재는 점성층과 보호층을 포함한다. 점성층은 전지 셀의 외면에 직접 또는 간접적으로 접착 설치되고 전지 셀로부터 멀어진 면이 접착면이다. 보호층은 점성층의 접착면에 형성되고, 보호층은 전부 또는 일부가 전해액에 용해 또는 팽윤 분산되어 점성층의 접착면을 노출시키며, 이에 따라 점성층은 전지 셀과 포장 케이스를 접착시킨다. 보호층은 극성 분자이며, 상기 극성 분자는 -F, -CO-NH-, -NH-CO-NH-, 및 -NH-CO-O- 중의 하나 이상을 포함한다.
종래기술에 비해 본 발명은 아래와 같은 유익한 효과를 가진다.
본 발명에 따른 접착재의 점성층은 보호층이 전부 또는 일부가 전해액에 용해 또는 팽윤 분산되어 제거되기 전에는 포장 케이스에 접착되지 않는다. 따라서 접착재 양면이 모두 점성을 가짐에 따른 문제점인 전지 셀을 케이스에 넣기 어려운 문제점을 피할 수 있다.
본 발명에 따른 접착재의 보호층은 극성 분자로서, 망상 구조를 쉽게 형성한다. 따라서 전기화학적 에너지 저장 장치 내부의 과잉된 전해액을 흡수하여 전해액의 넘침 현상을 개선할 수 있다. 또한, 장기간의 순환 이후 전기화학적 에너지 저장 장치 내의 전해액은 분해되어 점차 감소한다. 이때 보호층이 흡수한 전해액은 농도 차로 인해 점차 전기화학적 에너지 저장 장치 내로 방출되어 전기화학적 에너지 저장 장치의 장기간의 순환 성능을 개선한다.
본 발명에 따른 접착재의 보호층은 전부 또는 일부가 전해액에 용해 또는 팽윤 분산된 후 점성을 형성하고, 전해액을 따라 전기화학적 에너지 저장 장치 내부로 확산될 수 있다. 이로써 세퍼레이터와 극판을 접착시킴으로써 전기화학적 에너지 저장 장치의 낙하 후 세퍼레이터가 수축하는 것을 방지할 수 있다. 또한 장기간의 순환 이후 극판의 팽창으로 인한 변형에 대해 일정한 억제 작용도 할 수 있다.
본 발명에 따른 보호층은 분자 극성이 커, 리튬염의 이온화에 유리하여 전해액의 이온 전도 능력을 향상하고, 전기화학적 에너지 저장 장치의 고배율 충반전 성능의 발휘에 유리하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기화학적 에너지 저장 장치의 부분 절개 사시도이며;
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기화학적 에너지 저장 장치의 부분 절개 사시도이며;
도 3은 본 발명에 따른 전기화학적 에너지 저장 장치의 접착재의 일 실시예의 구성 개략도이며;
도 4는 도 1의 A-A선에 따른 절단면을 과장되게 나타낸, 본 발명에 따른 전기화학적 에너지 저장 장치의 다른 실시예의 구성도이다.
이하, 본 발명에 따른 전기화학적 에너지 저장 장치 및 실시예, 비교예 및 시험 과정과 시험 결과를 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참고하여 먼저 본 발명에 따른 전기화학적 에너지 저장 장치를 설명한다. 상기 전기화학적 에너지 저장 장치는 전지 셀(1), 전해액 및 포장 케이스(2)를 포함한다. 전지 셀(1)은 양극판, 음극판 및 양극판과 음극판 사이에 이격된 세퍼레이터를 포함하고; 전해액은 전지 셀(1)을 침지시키고; 포장 케이스(2)는 전지 셀(1)을 패키징하고 전해액을 수용한다. 상기 전기화학적 에너지 저장 장치는 또한 전지 셀(1)과 포장 케이스(2) 사이에 위치하는 접착재(3)를 더 포함한다. 접착재(3)는 점성층(31)과 보호층(32)을 포함한다. 점성층(31)은 직접 또는 간접적으로 전지 셀(1)의 외면에 접착 설치되며, 전지 셀(1)로부터 멀어진 면이 접착면이다. 보호층(32)은 점성층(31)의 접착면에 형성되고, 보호층(32)은 전부 또는 일부가 전해액에 용해 또는 팽윤 분산되어 점성층(31)의 접착면을 노출시키며, 이에 따라 점성층(31)은 전지 셀(1)과 포장 케이스(2)를 접착시킨다. 보호층(32)은 극성 분자이며, 상기 극성 분자는 -F, -CO-NH-, -NH-CO-NH-, 및 -NH-CO-O- 중의 하나 이상을 포함한다.
일 실시예에서, 보호층(32)이 전부 또는 일부가 전해액에 용해 또는 팽윤 분산되어 점성층(31)의 접착면을 노출시킨 후, 외부로부터 포장 케이스(2)를 가압 또는 가열하여 점성층(31)으로 전지 셀(1)과 포장 케이스(2)를 접착시킬 수 있다.
본 발명에 따른 전기화학적 에너지 저장 장치에서, 보호층(32)은 극성을 가진 불소함유 폴리올레핀, 극성을 가진 불소함유 폴리에스테르, 극성을 가진 불소 고무, 폴리아미드 및 폴리우레탄으로부터 하나 이상 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 전기화학적 에너지 저장 장치에서, 상기 극성을 가진 불소함유 폴리올레핀은 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리아크릴산으로 개질된 폴리비닐리덴플루오라이드, 불소함유 폴리프로필렌(FPP), 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 공중합체(불소 고무 26), 테트라플루오로에틸렌-탄화수소프로필렌 공중합체(불소 고무 TP), 플루오로올레핀-비닐에테르 공중합체(FEVE), 비닐리덴플루오라이드-테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(VDF-TFE-HEP), 및 테트라프로필플루오로 고무로부터 하나 이상 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 전기화학적 에너지 저장 장치에서, 상기 극성을 가진 불소함유 폴리에스테르는 불소함유 폴리우레탄, 불소함유의 선형 폴리부틸렌이소테레프탈레이트(FPBI), 불소함유의 선형 폴리부틸렌테레프탈레이트(FPBT), 히드록시 말단의 불소함유 폴리에스테르폴리실록산(hydroxyl-terminated fluorine-containing polyester polysiloxane), 및 불소함유 멀티히드록시하이퍼브렌치폴리에스테르(HBFP)(multi-hydroxyl group hyperbranched polyester)로부터 하나 이상 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 전기화학적 에너지 저장 장치에서, 상기 극성을 가진 불소 고무는 히드록시니트로소플루오로 고무 및 플루오로에테르 고무로부터 하나 이상 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 전기화학적 에너지 저장 장치에서, 상기 폴리아미드는 폴리데카메틸렌세바카미드(poly(decamethylene sebacamide)), 폴리운데칸오일아미드(polyundecanoylamide) 및 폴리도데칸오일아미드(polydodecanoylmide)로부터 하나 이상 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 전기화학적 에너지 저장 장치에서, 상기 폴리우레탄은 이중결합을 갖는 다가알코올, 디이소시아네이트 및 사슬연장제(chain extension agent)가 반응하여 생성된 것일 수 있다. 상기 이중결합을 갖는 다가알코올은 폴리헥실렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 및 폴리카프로락톤글리콜(polycaprolactone glycol)로부터 하나 이상 선택될 수 있으며; 상기 디이소시아네이트는 디페닐메탄디이소시아네이트(Diphenyl-methane-diisocyanate), 리신디이소시아네이트(lysinediisocyanate), 수소화 톨루엔디이소시아네이트(hydrogenation of toluene diisocyanate), 및 2,4,6-트리이소프로필페닐디이소시아네이트로부터 하나 이상 선택될 수 있으며; 상기 사슬연장제는 헥산디아민, 부탄디아민, 프로판디아민 및 크실렌디아민으로부터 하나 이상 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 전기화학적 에너지 저장 장치에서, 상기 폴리우레탄은 불소함유 폴리우레탄일 수 있다.
본 발명에 따른 전기화학적 에너지 저장 장치에서, 상기 전기화학적 에너지 저장 장치는 리튬 이차 전지, 리튬 이온 이차 전지, 울트라 커패시터, 연료 전지 및 태양 전지로부터 선택된 하나일 수 있다.
본 발명에 따른 전기화학적 에너지 저장 장치에서, 전지 셀(1)은 권취형 전지 셀, 적층형 전지 셀, 또는 적층되어 권취된 형태의 전지 셀일 수 있다.
본 발명에 따른 전기화학적 에너지 저장 장치에서, 접착재(3)는 전지 셀(1)과 포장 케이스(2) 사이의 임의의 위치에 설치될 수 있다. 예를 들어, 접착재(3)는 권취형 전지 셀(1)의 권취된 마감부(11), 또는 전지 셀(1) 표면 상의 포장 케이스(2)를 마주한 임의의 위치에 접착 설치될 수 있다. 접착재(3)는 전지 셀(1)의 폭 방향에 수직하는 방향으로 전지 셀(1)을 둘러싸도록 전지 셀(1)의 상부와 하부에 접착 설치될 수 있으며, 전지 셀(1)의 임의의 하나의 엣지 및 모서리에 설치하거나 또는 동시에 다수의 위치에 부착할 수도 있다. 접착재(3)의 면적은 전지 셀(1)의 표면적을 초과하지 않으며, 접착재(3)의 형상은 장방형, 원형, 마름모형, 삼각형, 고리형, 회자형(回字形) 및 다공 형태 중의 하나 이상일 수 있다.
본 발명에 따른 전기화학적 에너지 저장 장치에서, 포장 케이스(2)는 소프트 포장 케이스 또는 하드 포장 케이스로부터 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 전기화학적 에너지 저장 장치에서, 도 4를 참고하면, 상기 전기화학적 에너지 저장 장치는 단면 또는 양면이 점성을 가진 접착지(4)를 더 포함할 수 있다. 상기 접착지(4)는 전지 셀(1)과 접착재(3) 사이에 위치하고 그 접착면은 전지 셀(1)의 외면에 접착 설치되고 다른 면은 접착재(3)에 접착 연결되어 접착재(3)가 간접적으로 전지 셀(1)의 외면에 접착 설치되도록 한다.
본 발명에 따른 전기화학적 에너지 저장 장치에서, 접착지(4)의 기재는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 배향성 폴리프로필렌(PP) 및 폴리이미드(PI)로부터 하나 이상 선택될 수 있으며; 접착지(4)의 점착제는 아크릴산 수지 접착제, 열경화성 폴리우레탄 접착제, 실리콘 접착제, 천연 고무 및 합성고무로부터 하나 이상 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 전기화학적 에너지 저장 장치에서, 접착지(4)의 두께는 3㎛~20㎛일 수 있다.
본 발명에 따른 전기화학적 에너지 저장 장치에서, 점성층(31)의 두께는 3㎛~40㎛일 수 있다.
본 발명에 따른 전기화학적 에너지 저장 장치에서, 점성층(31)은 온도민감형 접착제 및 압력민감형 접착제로부터 하나 이상 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 전기화학적 에너지 저장 장치에서, 상기 온도민감형 접착제는 테르펜 수지, 석유 수지, 나프테닉 오일(naphthenic oil), 폴리올레핀, 폴리비닐부티랄, 폴리아미드계, 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체(EVA), 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체(SIS) 및 폴리에스테르계로부터 하나 이상 선택될 수 있으며, 그중 나프테닉 오일은 단독으로 사용할 수 없다.
본 발명에 따른 전기화학적 에너지 저장 장치에서, 상기 압력민감형 접착제는 에틸렌-부틸렌-폴리스티렌 선형 삼중블록 공중합체(SEBS), 스티렌-부타디엔 블록 공중합체(SEPS), 에폭시화 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체(ESIS), 아크릴산 수지 접착제, 열경화성 폴리우레탄 접착제, 실리콘 접착제, 천연 고무, 및 합성고무로부터 하나 이상 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 전기화학적 에너지 저장 장치에서, 점성층(31)은 유동성을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 전기화학적 에너지 저장 장치에서, 점성층(31)은 무기 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 상기 무기 첨가제는 Al2O3 및 SiO2로부터 하나 이상 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 전기화학적 에너지 저장 장치에서, 보호층(32)의 두께는 2㎛~20㎛일 수 있다.
본 발명에 따른 전기화학적 에너지 저장 장치에서, 무기 첨가제를 사용함으로써 점성층(31)의 점성을 효과적으로 제어하여 접착재(3)가 가압 또는 가열 작용하에 전지 셀(1)의 패키지 변 측으로 유동하지 않도록 할 수 있으며, 이로써 접착재(3)의 불규칙적인 유동에 따른 패키징 불량 문제점을 해결할 수 있다.
이어서 본 발명에 따른 전기화학적 에너지 저장 장치의 실시예와 비교예를 설명한다. 여기서 제1 접착재와 제2 접착재는 본 발명의 접착재(3)의 서로 다른 유형이다.
[실시예 1]
1. 양극판의 제조
LiCoO2, 도전 탄소, 폴리비닐리덴플루오라이드를 96:1:3의 중량비로 N-메틸피롤리돈에 넣어 양극 슬러리를 제조한 후, 코팅 및 압밀 다짐하여 두께가 100㎛인 양극판을 제조했다.
2. 음극판의 제조
흑연, 도전 탄소, 카르복시메틸셀루로오스 나트륨, 스티렌-부타디엔 고무를 97:1:1:1의 중량비로 순수 속에 넣어 음극 슬러리를 제조한 후, 코팅 및 압밀 다짐하여 두께가 90㎛인 음극판을 제조했다.
3. 전해액의 제조
EC, PC, DEC, EMC를 20:20:50:10의 중량비로 배합하여 비수 유기 용매를 제조한 후, 1mol/L의 LiPF6을 리튬염으로서 첨가하여 전해액을 제조했다.
4. 전지 셀의 제조
제조한 양극판, PP 세퍼레이터 및 음극판을 차례로 권취하여 두께 3.5mm, 폭 48mm, 길이 80mm인 권취형 전지 셀을 제조했다.
5. 접착재의 제조
접착재의 길이는 75mm이고 폭은 8mm이다.
점성층은 폴리부틸렌(PB)과 테르펜 수지의 혼합물이며 두께는 20㎛이다.
보호층은 PVDF이고, 두께는 3㎛이다.
6. 리튬 이온 이차 전지의 제조
접착재의 점성층을 권취형 전지 셀의 마감부에 직접적으로 접착시킨 후, 포장 케이스 내부에 넣고 전해액을 주입했다. 그후 60℃에서, 전지 셀 중 접착재가 접착된 부위에 대응되는 포장 케이스의 외면에 1MPa의 면 압력을 가해 점성층의 접착면과 포장 케이스의 내면이 접합되도록 하여 리튬 이온 이차 전지의 제조를 완료했다.
[실시예 2]
아래 면에서 다른 것을 제외하고 실시예 1의 방법으로 리튬 이온 이차 전지를 제조했다.
5. 접착재의 제조
보호층은 PVDF이고, 두께는 20㎛이다.
[실시예 3]
아래 면에서 다른 것을 제외하고 실시예 1의 방법으로 리튬 이온 이차 전지를 제조했다.
5. 접착재의 제조
보호층은 FPP이고, 두께는 3㎛이다.
[실시예 4]
아래 면에서 다른 것을 제외하고 실시예 1의 방법으로 리튬 이온 이차 전지를 제조했다.
5. 접착재의 제조
보호층은 FPBI이고, 두께는 3㎛이다.
[실시예 5]
아래 면에서 다른 것을 제외하고 실시예 1의 방법으로 리튬 이온 이차 전지를 제조했다.
5. 접착재의 제조
1) 접착재
접착재의 길이는 75mm이고 폭은 8mm이다.
점성층은 폴리부틸렌(PB)과 테르펜 수지의 혼합물이고, 두께는 20㎛이다.
보호층은 FPBI이고, 두께는 3㎛이다.
2) 청테이프
청테이프의 길이는 75mm이고 폭은 8mm이다. 청테이프는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 기재로 하고 아크릴산 수지 접착제를 점착제로 하며, 아크릴산 수지 접착제가 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)의 일면에 코팅된 것이다. 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)의 두께는 7㎛이고, 아크릴산 수지 접착제의 두께는 8㎛이다.
6. 리튬 이온 이차 전지의 제조
접착재의 점성층을 권취형 전지 셀의 마감부의 상반면에 직접적으로 접착시키고, 전지 셀의 마감부에 하나의 청테이프를 부착한 후, 포장 케이스 내에 넣고 전해액을 주입했다. 그후 60℃에서, 전지 셀 중 접착재가 접착된 부위에 대응되는 포장 케이스의 외면에 1MPa의 면 압력을 가해, 점성층의 접착면과 포장 케이스의 내면이 접합되도록 하여 리튬 이온 이차 전지의 제조를 완료했다.
[실시예 6]
아래 면에서 다른 것을 제외하고 실시예 1의 방법으로 리튬 이온 이차 전지를 제조했다.
6. 리튬 이온 이차 전지의 제조
접착재의 점성층을 권취형 전지 셀의 마감부에 직접적으로 접착시킨 후, 포장 케이스 내에 넣고 전해액을 주입했다. 그후 25℃에서, 전지 셀 중 접착재가 접착된 부위에 대응되는 포장 케이스의 외면에 1MPa의 면 압력을 가해, 점성층의 접착면과 포장 케이스의 내면이 접합되도록 하여 리튬 이온 이차 전지의 제조를 완료했다.
[실시예 7]
아래 면에서 다른 것을 제외하고 실시예 1의 방법으로 리튬 이온 이차 전지를 제조했다.
5. 접착재의 제조
점성층은 SIS와 테르펜 수지의 혼합물이고, 두께는 20㎛이다.
6. 리튬 이온 이차 전지의 제조
접착재의 점성층을 권취형 전지 셀의 마감부에 직접적으로 접착시킨 후, 포장 케이스 내에 넣고 전해액을 주입했다. 그후 85℃에서, 전지 셀 중 접착재가 접착된 부위에 대응되는 포장 케이스의 외면에 1MPa의 면 압력을 가해 점성층의 접착면과 포장 케이스의 내면이 접합되도록 하여 리튬 이온 이차 전지의 제조를 완료했다.
[실시예 8]
아래 면에서 다른 것을 제외하고 실시예 7의 방법으로 리튬 이온 이차 전지를 제조했다.
5. 접착재의 제조
점성층은 SIS와 테르펜 수지의 혼합물이고, 점성층에는 Al2O3 무기 첨가제가 더 첨가되며, 두께는 40㎛이다.
[실시예 9]
아래 면에서 다른 것을 제외하고 실시예 1의 방법으로 리튬 이온 이차 전지를 제조했다.
6. 리튬 이온 이차 전지의 제조
접착재의 점성층을 권취형 전지 셀의 마감부에 직접적으로 접착시킨 후, 포장 케이스 내에 넣고 전해액을 주입했다. 그후 25℃에서, 전지 셀 중 접착재가 접착된 부위에 대응되는 포장 케이스의 외면에 0.2MPa의 면 압력을 가해 점성층의 접착면과 포장 케이스의 내면이 접합되도록 하여 리튬 이온 이차 전지의 제조를 완료했다.
[실시예 10]
아래 면에서 다른 것을 제외하고 실시예 1의 방법으로 리튬 이온 이차 전지를 제조했다.
6. 리튬 이온 이차 전지의 제조
접착재의 점성층을 권취형 전지 셀의 마감부에 직접적으로 접착시킨 후, 포장 케이스 내에 넣고 전해액을 주입했다. 그후 25℃에서, 전지 셀 중 접착재가 접착된 부위에 대응되는 포장 케이스의 외면에 0.6MPa의 면 압력을 가해 점성층의 접착면과 포장 케이스의 내면이 접합되도록 하여 리튬 이온 이차 전지의 제조를 완료했다.
[실시예 11]
아래 면에서 다른 것을 제외하고 실시예 1의 방법으로 리튬 이온 이차 전지를 제조했다.
6. 리튬 이온 이차 전지의 제조
접착재의 점성층을 권취형 전지 셀의 마감부에 직접적으로 접착시킨 후, 포장 케이스 내에 넣고 전해액을 주입했다. 그후 25℃에서, 전지 셀 중 접착재가 접착된 부위에 대응되는 포장 케이스의 외면에 0.8MPa의 면 압력을 가해 점성층의 접착면과 포장 케이스의 내면이 접합되도록 하여 리튬 이온 이차 전지의 제조를 완료했다.
[실시예 12]
아래 면에서 다른 것을 제외하고 실시예 1의 방법으로 리튬 이온 이차 전지를 제조했다.
5. 접착재의 제조
접착재의 길이는 75mm이고, 폭은 11mm이다.
점성층은 폴리부틸렌(PB)과 석유 수지의 혼합물이고, 두께는 10㎛이다.
6. 리튬 이온 이차 전지의 제조
접착재의 점성층을 권취형 전지 셀의 마감부에 직접적으로 접착시킨 후, 포장 케이스 내에 넣고 전해액을 주입했다. 그후 60℃에서, 전지 셀 중 접착재가 접착된 부위에 대응되는 포장 케이스의 외면에 1.5MPa의 면 압력을 가해 점성층의 접착면과 포장 케이스의 내면이 접합되도록 하여 리튬 이온 이차 전지의 제조를 완료했다.
[실시예 13]
아래 면에서 다른 것을 제외하고 실시예 1의 방법으로 리튬 이온 이차 전지를 제조했다.
5. 접착재의 제조
접착재의 길이는 75mm이고 폭은 11mm이다.
점성층은 SEBS와 폴리스티렌(PS)의 혼합물이고, 두께는 30㎛이다.
보호층은 PVDF이고, 두께는 5㎛이다.
6. 리튬 이온 이차 전지의 제조
접착재의 점성층을 권취형 전지 셀의 마감부에 직접적으로 접착시킨 후, 포장 케이스 내에 넣고 전해액을 주입했다. 그후 85℃에서, 전지 셀 중 접착재가 접착된 부위에 대응되는 포장 케이스의 외면에 1MPa의 면 압력을 가해 점성층의 접착면과 포장 케이스의 내면이 접합되도록 하여 리튬 이온 이차 전지의 제조를 완료했다.
[실시예 14]
아래 면에서 다른 것을 제외하고 실시예 1의 방법으로 리튬 이온 이차 전지를 제조했다.
4. 전지 셀의 제조
제조된 양극판, PP 세퍼레이터 및 음극판을 차례로 중첩시켜 두께 3.5mm, 폭 48mm, 길이 80mm인 적층형 전지 셀을 제조했다.
5. 접착재의 제조
점성층은 폴리이소프렌(PI)과 나프테닉 오일의 혼합물이고, 두께는 20㎛이다.
6. 리튬 이온 이차 전지의 제조
접착재의 점성층을 적층형 전지 셀의 표면에 접착시킨 후, 접착재가 부착된 전지 셀을 포장 케이스 내에 넣고 전해액을 주입했다. 그후 70℃에서, 전지 셀 중 접착재가 접착된 부위에 대응되는 포장 케이스의 외면에 1MPa의 면 압력을 가해 점성층의 접착면과 포장 케이스의 내면이 접합되도록 하여 리튬 이온 이차 전지의 제조를 완료했다.
[실시예 15]
아래 면에서 다른 것을 제외하고 실시예 1의 방법으로 리튬 이온 이차 전지를 제조했다.
5. 접착재의 제조
1) 제1 접착재
접착재의 길이는 75mm이고 폭은 8mm이다.
점성층은 폴리이소프렌(PI)과 나프테닉 오일의 혼합물이고, 두께는 20㎛이다.
보호층은 PVDF이고, 두께는 3㎛이다.
2) 제2 접착재
접착재의 길이는 30mm이고 폭은 8mm이다.
점성층은 폴리이소프렌(PI)과 나프테닉 오일의 혼합물이고, 두께는 20㎛이다.
보호층은 PVDF이고, 두께는 3㎛이다.
3) 접착지
접착지는 길이 75mm, 폭 8mm인 청테이프이다. 청테이프는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 기재로 하고 아크릴산 수지 접착제를 점착제로 하며, 아크릴산 수지 접착제가 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)의 일면에 코팅된 것이다. 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)의 두께는 7㎛이고, 아크릴산 수지 접착제의 두께는 8㎛이다.
6 . 리튬 이온 이차 전지의 제조
접착지를 권취형 전지 셀의 마감부 표면에 접착시킨 후, 제1 접착재의 점성층을 전지 셀의 마감부에 대응되는 청테이프에 접착시키고, 전지 셀의 폭 방향에 수직하는 방향으로 전지 셀을 둘러싼 하부 위치에 2개의 감는 접착테이프(
Figure pct00001
) 형태의 제2 접착재를 접착시키고, 전지 셀의 폭 방향에 수직하는 방향으로 전지 셀을 둘러싼 상부 위치에 하나의 감는 접착테이프(
Figure pct00002
) 형태의 제2 접착재를 접착시킨다. 그후 접착재가 부착된 전지 셀을 포장 케이스 내에 넣고 전해액을 주입했다. 그후 70℃에서, 전지 셀 중 접착재가 접착된 부위에 대응되는 포장 케이스의 외면에 1MPa의 면 압력을 가해 점성층의 접착면과 포장 케이스의 내면이 접합되도록 하여 리튬 이온 이차 전지의 제조를 완료했다.
[비교예 1]
아래 면에서 다른 것을 제외하고 실시예 1의 방법으로 리튬 이온 이차 전지를 제조했다.
5. 접착재의 제조
접착재는 아크릴산 수지 양면 테이프이며, 길이는 75mm, 폭은 11mm, 두께는 20㎛이다. 아크릴산 수지 양면 테이프는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 기재로 하고, 아크릴산 수지 접착제를 점착제로 하며, 아크릴산 수지 접착제가 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)의 양면에 코팅된 것이다. 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)의 두께는 6㎛이고, 아크릴산 수지 접착제의 두께는 7㎛이다.
6. 리튬 이온 이차 전지의 제조
접착재가 부착된 전지 셀을 포장 케이스 내에 넣고 전해액을 주입했다. 그후 25℃에서, 전지 셀 중 접착재가 접착된 부위에 대응되는 포장 케이스의 외면에 1MPa의 면 압력을 가해 점성층의 접착면과 포장 케이스의 내면이 접합되도록 하여 리튬 이온 이차 전지의 제조를 완료했다.
이어서 본 발명에 따른 리튬 이온 이차 전지의 시험 과정 및 시험 결과를 설명한다.
1. 리튬 이온 이차 전지의 낙하 시험
리튬 이온 이차 전지를 양면 테이프로 낙하 시험 클램프에 고정하였다. 리튬 이온 이차 전지의 초기 전압을 측정하여 V0으로 기록하고, 클램프의 6개 면에 차례로 번호 1, 2, 3, 4, 5, 6을 부여하고, 클램프의 네 모서리에 차례로 번호 C1, C2, C3, C4를 부여했다.
25℃에서, 클램프를 높이 1.5m인 시험대에 놓고, 번호 1-6의 순서로 차례로 리튬 이온 이차 전지를 낙하시킨 후, 다시 번호 C1-C4의 순서로 차례로 리튬 이온 이차 전지를 낙하시켰다. 이 동작을 6번 순환시켜 낙하 시험을 완료하고 1h 방치한 후, 리튬 이온 이차 전지의 최종 전압을 측정하여 V1로 기록했다.
(1) 낙하 과정의 전압강하 ΔV＝V0-V1을 기록했다.
(2) 리튬 이온 이차 전지의 포장 케이스가 파손되었는지 또는 상부 밀봉 부분이 충돌에 의해 벌어졌는지를 관찰했다.
(3) 리튬 이온 이차 전지를 분해하여 전지 셀의 탭(tab)에 크랙이 발생했는지를 관찰했다.
(4) 리튬 이온 이차 전지를 분해하여 전지 셀의 폭방향 양측의 세퍼레이터의 위치가 이동했는지 또는 주름이 발생했는지를 관찰했다.
(5) 리튬 이온 이차 전지를 분해하여 양극판과 음극판이 접촉하여 내부 단락이 발생했는지를 관찰했다.
(6) 최대 접착제 넘침 폭의 시험: 낙하한 리튬 이온 이차 전지의 샘플을 분해하여 포장 케이스를 제거한 후, 직선 자를 이용하여 전지 셀 중의 접착재를 부착한 위치 측의 최대 접착제 넘침 폭을 측정했다. 전지 셀의 길이방향으로 10개 수치를 기록한 후 평균값을 구했다.
2. 리튬 이온 이차 전지의 순환 성능 시험
리튬 이온 이차 전지를 25℃의 항온 박스에 넣고, 0.5C의 배율로 정전류 충전을 진행하되 4.35V 전압이 될 때까지 진행했다. 그후 4.35V 정전압 충전을 진행하되 0.025C 전류가 될 때까지 진행했다. 3min 방치한 후 0.5C 정전류 방전을 진행하되 3.0V 전압이 될 때까지 진행했다. 상기는 하나의 충방전 순환 과정이며, 상기 충방전 과정을 800회 반복하여 단락 발생 여부를 관찰했다. 각 그룹은 50개 리튬 이온 이차 전지를 시험한 후, 리튬 이온 이차 전지의 통과율을 산출했다.
두께측정기를 이용하여 순환 전의 리튬 이온 이차 전지의 초기 두께를 측정하여 D1로 기록하고, 800회 순환 후의 두께를 D2로 기록했다. D2/D1-1로 리튬 이온 이차 전지의 변형률을 표시할 수 있다. 이때 변형률<8％인 경우 리튬 이온 이차 전지가 변형하지 않은 것으로 볼 수 있다. 리튬 이온 이차 전지의 무변형 통과율을 산출했다.
3. 리튬 이온 이차 전지의 고배율 방전 순환 횟수
리튬 이온 이차 전지를 25℃의 항온 박스에 넣고, 0.7C의 배율로 정전류 충전을 진행하되 4.35V 전압이 될 때까지 진행했다. 그후 4.35V 정전압 충전을 진행하되 0.025C 전류가 될 때까지 진행했다. 3min 방치한 후 1C 정전류 방전을 진행하되 3.0V 전압이 될 때까지 진행했다. 상기는 하나의 충방전 순환 과정이며, 리튬 이온 이차 전지의 용량이 <80%로 감쇠할 때까지 순환을 반복하고 순환 횟수를 기록했다.
4. 리튬 이온 이차 전지의 전해액 넘침에 대한 시험
리튬 이온 이차 전지를 화성 및 배기시킨 후, 리튬 이온 이차 전지의 외관에 전해액의 넘침 현상이 명백하게 있는지를 육안으로 관찰하고, 전해액의 넘침이 없는 리튬 이온 이차 전지의 수량을 P0로, 측정한 리튬 이온 이차 전지의 총 수량을 P로, 리튬 이온 이차 전지의 전해액 넘침이 없는 통과율을 P0/P로 기록했다.
표 1은 실시예 1-15와 비교예 1의 파라미터를 나타냈다.
표 2는 실시예 1-15와 비교예 1의 성능 시험 결과를 나타냈다.
표 1 실시예 1-15 및 비교예 1의 파라미터
전지 셀 유형 접착재 접착지 온도
℃		 압력MPa
위치 길이mm 폭 mm 점성층 보호층 재료 두께
mm
재료 무기 첨가제 두께
mm		 재료 두께
mm
실시예1 권취 마감부 75 8 PB테르펜 수지 / 20 PVDF 3 / / 60 1
실시예2 권취 마감부 75 8 PB테르펜 수지 / 20 PVDF 20 / / 60 1
실시예3 권취 마감부 75 8 PB테르펜 수지 / 20 FPP 3 / / 60 1
실시예4 권취 마감부 75 8 PB테르펜 수지 / 20 FPBI 3 / / 60 1
실시예5 권취 마감부의 상반면 75 8 PB테르펜 수지 / 20 FPBI 3 / / 60 1
마감부 75 8 청테이프 / 15 / / / /
실시예6 권취 마감부 75 8 PB테르펜 수지 / 20 PVDF 3 / / 25 1
실시예7 권취 마감부 75 8 SIS 테르펜 수지 / 20 PVDF 3 / / 85 1
실시예8 권취 마감부 75 8 SIS 테르펜 수지 Al2O3 40 PVDF 3 / / 85 1
실시예9 권취 마감부 75 8 PB테르펜 수지 / 20 PVDF 3 / / 25 0.2
실시예10 권취 마감부 75 8 PB테르펜 수지 / 20 PVDF 3 / / 25 0.6
실시예11 권취 마감부 75 8 PB테르펜 수지 / 20 PVDF 3 / / 25 0.8
실시예12 권취 마감부 75 11 PB테르펜 수지 / 10 PVDF 3 / / 60 1.5
실시예13 권취 마감부 75 11 SEBS PS / 30 PVDF 5 / / 85 1
실시예14 적층 전지 셀 표면 75 8 PI 나프테닉오일 / 20 PVDF 3 / / 70 1
실시예15 권취 마감부 75 8 PI 나프테닉오일 / 20 PVDF 3 청테이프 15 70 1
상부 하부 30 8 PI 나프테닉오일 / 20 PVDF 3
비교예1 권취 마감부 75 11 아크릴산
수지
양면
테이프		 / 20 / / / / 25 1
표 2 실시예 1-15 및 비교예 1의 성능 시험 결과
최대
접착
제
넘침
폭		 고배
율
방전
순환
횟수		 무팽
윤
통과
율
전압
강하
없음		 포장
케이
스의
파손
또는
상부
패키
징의
벌어
짐이
없음		 탭의
크랙
이
없음		 세퍼
레이
터의
위치
이동
또는
주름
발생
없음		 극판
접촉
에
의한
내부
단락
없음		 순환
후
무단
락
통과
율		 순환
후
무변
형
통과
율
실시예1 2 100% 100% 100% 100% 100% 100% 90% 1000 100%
실시예2 2 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 1000 100%
실시예3 2 100% 100% 100% 100% 100% 100% 95% 1000 100%
실시예4 2 100% 100% 100% 100% 100% 100% 95% 1000 100%
실시예5 2 100% 100% 100% 100% 100% 100% 95% 1000 100%
실시예6 1 100% 100% 100% 100% 100% 100% 95% 1000 100%
실시예7 2 100% 100% 100% 100% 100% 100% 95% 1000 100%
실시예8 1 100% 100% 100% 100% 100% 100% 95% 1000 100%
실시예9 0 100% 100% 100% 100% 100% 100% 95% 1000 100%
실시예10 1 100% 100% 100% 100% 100% 100% 95% 1000 100%
실시예11 1.5 100% 100% 100% 100% 100% 100% 95% 1000 100%
실시예12 1 100% 100% 100% 100% 100% 100% 95% 1000 100%
실시예13 2 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 1000 100%
실시예14 2 100% 100% 100% 100% 100% 100% 95% 1000 100%
실시예15 2 100% 100% 100% 100% 100% 100% 95% 1000 100%
실시예 1-15와 비교예 1의 비교로부터 볼 수 있는 바, 본 발명에 따른 리튬 이온 이차 전지는 낙하 시험 통과율이 높고, 순환 후 무단락 통과율이 높으며, 순환 후 무변형 통과율이 높고, 전해액의 넘침이 없는 통과율이 높으며, 고배율 방전 순환 횟수가 높다. 그 이유는 아래와 같다. 비교예 1에서 일반적인 아크릴산 수지 양면 테이프를 이용한 경우, 그 양면이 상온에서 모두 접착성을 가져 양면 테이프를 이용하여 접착한 전지 셀과 포장 케이스는 접착시의 위치를 조정하기 어렵다. 또한 양면 테이프의 접착 강도가 작아, 바람직한 접착 강도를 얻기 위해서는 양면 테이프의 폭을 증가시켜 접착 면적을 증가시킴으로써 접착 강도를 향상해야 한다. 본 발명에 따른 보호층은 극성 분자로서, 망상 구조를 형성하기 쉬우며 전해액을 흡수할 수 있다. 또한 리튬 이온 이차 전지 내의 전해액은 분해되어 점점 감소할 때, 보호층이 흡수한 전해액은 농도 차로 인해 점차 방출된다. 보호층은 전부 또는 일부가 전해액에 용해 또는 팽윤 분산된 후 점성을 가지며, 전해액을 따라 리튬 이온 이차 전지의 내부로 확산되어 세퍼레이터와 극판을 접착시킬 수 있다. 이로써 헤드부와 테일부에 별도로 접착 테이프를 감을 필요가 없이 리튬 이온 이차 전지의 낙하 후 세퍼레이터가 수축하는 것을 방지할 수 있다. 한편, 보호층의 분자 극성이 크므로, 리튬염의 이온화에 유리하여 전해액의 이온 전도 능력을 향상하며, 리튬 이온 이차 전지의 고배율 충방전 성능의 발휘에 유리하다.
실시예 1-2로부터 볼 수 있는 바, 보호층의 두께가 증가함에 따라 보호층이 전해액에 용해 또는 팽윤 분산되는 양이 증가하고, 양극판과 음극판 사이에 유입되는 양이 많아지며, 양극판과 음극판 사이의 접착력이 강해질 수 있다. 따라서 리튬 이온 이차 전지의 순환 후 무변형 통과율이 어느 정도 향상된다.
실시예 5로부터 볼 수 있는 바, 접착재의 접착재 부착 위치가 변경된 후 리튬 이온 이차 전지의 성능에 영향을 미치지 않는다.
실시예 6-7로부터 볼 수 있는 바, 리튬 이온 이차 전지의 가압 및 온도가 변화된 경우 리튬 이온 전지의 성능은 변하지 않는다.
실시예 8로부터 볼 수 있는 바, 접착층이 무기 첨가제를 함유한 경우, 접착층의 두께가 크더라도 리튬 이온 이차 전지는 여전히 바람직한 성능을 가진다. 이는 무기 첨가제가 접착층의 점성을 효과적으로 제어하여, 가압 또는 가열 작용 하에서도 접착재가 전지 셀의 패키지 변 측으로 유동하지 않도록 하기 때문이다. 따라서, 접착재의 불규칙적인 유동으로 인한 패키징 불량 문제를 해결하고 접착제의 넘침 폭을 개선한다.
실시예 9-11로부터 볼 수 있는 바, 리튬 이온 이차 전지에 인가한 압력이 점점 증가하는 경우 접착제의 넘침 폭도 어느 정도 증가한다.
실시예 12-15로부터 볼 수 있는 바, 전지 셀의 마감부 중 청테이프가 부착된 표면에 접착재를 접착 설치하는 경우는, 전지 셀의 마감부에 직접적으로 접착재를 접착 설치하는 경우와 일으키는 작용이 대등하다. 또한, 접착층의 두께와 보호층의 두께가 증가한 경우, 전지 셀과 포장 케이스 사이의 접착 증가에 유리하며, 리튬 이온 이차 전지의 순환 후 무변형 통과율을 향상한다.
1 전지 셀
11 마감부
2 포장 케이스
3 접착재
31 점성층
32 보호층
4 접착지

Claims (26)

  1. 양극판, 음극판 및 양극판과 음극판 사이에 이격된 세퍼레이터를 포함한 전지 셀(1);
    전지 셀(1)이 침지되는 전해액; 및
    전지 셀(1)을 패키징하고 전해액을 수용한 포장 케이스(2)를 포함하는 전기화학적 에너지 저장 장치에 있어서,
    상기 전기화학적 에너지 저장 장치는,
    전지 셀(1)과 포장 케이스(2) 사이에 위치한 접착재(3)를 더 포함하며,
    상기 접착재(3)는,
    전지 셀(1)의 외면에 직접 또는 간접적으로 접착 설치되고 전지 셀(1)로부터 멀어진 면이 접착면인 점성층(31);
    점성층(31)의 접착면에 형성된 보호층(32)을 포함하며,
    보호층(32)은 전부 또는 일부가 전해액에 용해 또는 팽윤 분산되어 점성층(31)의 접착면을 노출시키며, 점성층(31)은 전지 셀(1)과 포장 케이스(2)를 접착시키며,
    보호층(32)은 극성 분자이며, 상기 극성 분자는 -F, -CO-NH-, -NH-CO-NH-, 및 -NH-CO-O- 중의 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학적 에너지 저장 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    보호층(32)은 극성을 가진 불소함유 폴리올레핀, 극성을 가진 불소함유 폴리에스테르, 극성을 가진 불소 고무, 폴리아미드 및 폴리우레탄으로부터 하나 이상 선택된 것을 특징으로 하는 전기화학적 에너지 저장 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 극성을 가진 불소함유 폴리올레핀은 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리아크릴산으로 개질된 폴리비닐리덴플루오라이드, 불소함유 폴리프로필렌, 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-탄화수소프로필렌 공중합체, 플루오로올레핀-비닐에테르 공중합체, 비닐리덴플루오라이드-테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체 및 테트라프로필플루오로 고무로부터 하나 이상 선택된 것을 특징으로 하는 전기화학적 에너지 저장 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 극성을 가진 불소함유 폴리에스테르는 불소함유의 선형 폴리부틸렌이소테레프탈레이트, 불소함유의 선형 폴리부틸렌테레프탈레이트, 히드록시 말단의 불소함유 폴리에스테르 폴리실록산, 및 불소함유 멀티히드록시하이퍼브렌치폴리에스테르로부터 하나 이상 선택된 것을 특징으로 하는 전기화학적 에너지 저장 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 극성을 가진 불소 고무는 히드록시니트로소플루오로 고무 및 플루오로에테르 고무로부터 하나 이상 선택된 것을 특징으로 하는 전기화학적 에너지 저장 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 폴리아미드는 폴리데카메틸렌세바카미드, 폴리운데칸오일아미드 및 폴리도데칸오일아미드로부터 하나 이상 선택된 것을 특징으로 하는 전기화학적 에너지 저장 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 폴리우레탄은 이중결합을 갖는 다가알코올, 디이소시아네이트 및 사슬연장제가 반응하여 생성된 것을 특징으로 하는 전기화학적 에너지 저장 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 이중결합을 갖는 다가알코올은 폴리헥실렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 및 폴리카프로락톤글리콜로부터 하나 이상 선택된 것을 특징으로 하는 전기화학적 에너지 저장 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 디이소시아네이트는 디페닐메탄디이소시아네이트, 리신디이소시아네이트, 수소화 톨루엔디이소시아네이트, 및 2,4,6-트리이소프로필페닐디이소시아네이트로부터 하나 이상 선택된 것을 특징으로 하는 전기화학적 에너지 저장 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 사슬연장제는 헥산디아민, 부탄디아민, 프로판디아민 및 크실렌디아민으로부터 하나 이상 선택된 것을 특징으로 하는 전기화학적 에너지 저장 장치.
  11. 제 2 항에 있어서,
    상기 폴리우레탄은 불소함유 폴리우레탄인 것을 특징으로 하는 전기화학적 에너지 저장 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    점성층(31)은 온도민감형 접착제 및 압력민감형 접착제로부터 하나 이상 선택된 것을 특징으로 하는 전기화학적 에너지 저장 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 온도민감형 접착제는 테르펜 수지, 석유 수지, 나프테닉 오일, 폴리올레핀, 폴리비닐부티랄, 폴리아미드계, 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체, 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체 및 폴리에스테르계로부터 하나 이상 선택되고, 그중 나프테닉 오일은 단독으로 사용할 수 없는 것을 특징으로 하는 전기화학적 에너지 저장 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 압력민감형 접착제는 에틸렌-부틸렌-폴리스티렌 선형 삼중블록 공중합체, 스티렌-부타디엔 블록 공중합체, 에폭시화 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체, 아크릴산 수지 접착제, 열경화성 폴리우레탄 접착제, 실리콘 접착제, 천연 고무 및 합성고무로부터 하나 이상 선택된 것을 특징으로 하는 전기화학적 에너지 저장 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    점성층(31)은 유동성을 가진 것을 특징으로 하는 전기화학적 에너지 저장 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    점성층(31)은 무기 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기화학적 에너지 저장 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 무기 첨가제는 Al2O3 및 SiO2로부터 하나 이상 선택된 것을 특징으로 하는 전기화학적 에너지 저장 장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기화학적 에너지 저장 장치는, 단면 또는 양면이 점성을 가진 접착지(4)를 더 포함하며, 상기 접착지(4)는, 전지 셀(1)과 접착재(3) 사이에 위치하고 그 접착면은 전지 셀(1)의 외면에 접착 설치되고 다른 면은 접착재(3)에 접착 연결되어 접착재(3)가 간접적으로 전지 셀(1)의 외면에 접착 설치되도록 한 것을 특징으로 하는 전기화학적 에너지 저장 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    접착지(4)의 기재는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 배향성 폴리프로필렌 및 폴리이미드로부터 하나 이상 선택된 것을 특징으로 하는 전기화학적 에너지 저장 장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    접착지(4)의 점착제는 아크릴산 수지 접착제, 열경화성 폴리우레탄 접착제, 실리콘 접착제, 천연 고무 및 합성 고무로부터 하나 이상 선택된 것을 특징으로 하는 전기화학적 에너지 저장 장치.
  21. 제 18 항에 있어서,
    접착지(4)의 두께는 3㎛~20㎛인 것을 특징으로 하는 전기화학적 에너지 저장 장치.
  22. 제 1 항에 있어서,
    점성층(31)의 두께는 3㎛~40㎛인 것을 특징으로 하는 전기화학적 에너지 저장 장치.
  23. 제 1 항에 있어서,
    보호층(32)의 두께는 2㎛~20㎛인 것을 특징으로 하는 전기화학적 에너지 저장 장치.
  24. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기화학적 에너지 저장 장치는 리튬 이온 이차 전지, 울트라 커패시터, 연료 전지 및 태양 전지로부터 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 전기화학적 에너지 저장 장치.
  25. 제 1 항에 있어서,
    전지 셀(1)은 권취형 전지 셀, 적층형 전지 셀, 또는 적층되어 권취된 형태의 전지 셀인 것을 특징으로 하는 전기화학적 에너지 저장 장치.
  26. 제 1 항에 있어서,
    포장 케이스(2)는 소프트 포장 케이스 또는 하드 포장 케이스에서 선택되는 것을 특징으로 하는 전기화학적 에너지 저장 장치.
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