KR20180032019A - 리튬 이차 전지 - Google Patents

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Abstract

전극 조립체 및 상기 전극 조립체를 수용하는 케이스를 포함하고, 상기 전극 조립체와 상기 케이스의 내면은 상기 전극 조립체의 외부 표면에 부착된 테이프에 의해 열접착되는 리튬 이차 전지가 제공된다.

Description

리튬 이차 전지{RECHARGEABLE LITHIUM BATTERY}
리튬 이차 전지에 관한 것이다.
리튬 폴리머 전지는 전극 조립체를 케이스 내부에 수납하고 전해액을 주입하여 밀폐시킨 것이 사용된다. 상기 전극 조립체는 양극과 음극 사이에 세러페이터를 개재시켜 이들을 젤리-롤(jelly-roll) 형태로 권취(coiling)함으로써 형성될 수 있다.
상기 전극 조립체는 마감되는 부분을 고정시키기 위하여 전극 조립체의 외각에 마감재가 사용되고, 마감재가 부착된 전극 조립체는 케이스에 수납되고, 내부로 전해액이 주입된 후 밀봉된다.
이러한 리튬 폴리머 전지는 외부의 충격에 약하여 전지의 안정성 저하가 발생할 수 있다.
일 구현예는 전지 케이스 내에서의 전극 조립체의 유동이 억제되어 외부 충격에 강하며, 고온에서의 수축을 방지하여 외관 불량이 발생하지 않는 리튬 이차 전지를 제공하기 위한 것이다.
일 구현예는 전극 조립체, 및 상기 전극 조립체를 수용하는 케이스를 포함하고, 상기 전극 조립체와 상기 케이스의 내면은 상기 전극 조립체의 외부 표면에 부착된 테이프에 의해 열접착되는 리튬 이차 전지를 제공한다.
상기 테이프는 65℃ 내지 100℃의 융점을 가지는 고분자를 포함할 수 있다.
상기 테이프는 폴리올레핀을 포함할 수 있다.
상기 테이프의 두께는 25 ㎛ 내지 55 ㎛ 일 수 있다.
상기 테이프의 기계 방향(MD) 및 수직 방향(TD) 각각의 열수축율은 하기 수학식 1에 따라, 0 % 이하일 수 있다.
[수학식 1]
열수축율(%) = [LO-L1)/LO] X 100
(상기 수학식 1에서, LO는 테이프의 초기 길이를 나타내고, L1은 100℃ 및 2분 방치 후 테이프의 길이를 나타낸다.)
상기 케이스와 상기 테이프의 접착력은 0.5 kgf/25mm 내지 1.5 kgf/25mm 일 수 있다.
상기 테이프의 점착력은 300 gf 내지 800 gf 일 수 있다.
상기 테이프의 인장강도는 400 kgf/cm2 내지 700 kgf/cm2 일 수 있다.
상기 테이프의 연신율은 100% 내지 750% 일 수 있다.
상기 테이프는 상기 전극 조립체와 접착되는 일면을 포함하는 점착층, 및 상기 점착층의 다른 일면에 위치하고 상기 케이스의 내면과 열접착되는 열접착층을 포함할 수 있다.
상기 열접착층은 65℃ 내지 100℃의 융점을 가지는 고분자를 포함할 수 있다.
상기 점착층은 아크릴계 점착제 및 핫멜트(Hotmelt) 점착제 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 열접착층의 두께는 상기 테이프의 총 두께 대비 40% 내지 90%의 비율을 가질 수 있다.
상기 테이프는 상기 전극 조립체와 접착되는 일면을 포함하는 제1 점착층, 상기 제1 점착층의 다른 일면에 위치하는 기재층, 상기 기재층과 접착되는 일면을 포함하는 제2 점착층, 및 상기 제2 점착층의 다른 일면에 위치하고 상기 케이스의 내면과 열접착되는 열접착층을 포함할 수 있다.
상기 제1 점착층 및 상기 제2 점착층은 각각 아크릴계 점착제 및 핫멜트(Hotmelt) 점착제 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 기재층은 부직포, 상기 열접착층의 고분자 보다 융점이 높은 고분자, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 열접착층의 고분자 보다 융점이 높은 고분자는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리프로필렌(PP), 폴리이미드(PI), 및 액정고분자수지(Liquid Crystalline Polymer, LCP) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 테이프는 상기 전극 조립체의 상부 및/또는 하부에 부착된 최외각 테이프를 더 포함할 수 있다.
상기 테이프는 상기 전극 조립체를 마감하는 외면에 부착된 전면 테이프, 상기 전극 조립체를 마감하는 외면의 다른 일면에 부착된 후면 테이프, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있고, 상기 전극 조립체와 상기 케이스의 내면은 상기 전면 테이프에 의해 열접착되거나, 상기 후면 테이프에 의해 열접착되거나, 또는 상기 전면 테이프 및 상기 후면 테이프에 의해 열접착될 수 있다.
기타 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
전지 케이스 내에서의 전극 조립체의 유동이 억제되어 외부 충격에 강하며, 고온에서의 수축을 방지하여 외관 불량이 발생하지 않는 리튬 이차 전지를 구현할 수 있다.
도 1은 일 구현예에 따른 열접착 전의 리튬 이차 전지의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 2는 일 구현예에 따른 테이프의 단면 구조를 보여주는 단면도이다.
도 3은 다른 일 구현예에 따른 테이프의 단면 구조를 보여주는 단면도이다.
도 4는 다른 일 구현예에 따른 테이프의 단면 구조를 보여주는 단면도이다.
도 5는 다른 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지를 도시한 평면도이다.
도 6은 실시예 1 및 비교예 1 따른 리튬 이차 전지의 해체 사진을 나타낸다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 　다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
일 구현예에 따른 리튬 이차 전지는 전극 조립체, 그리고 상기 전극 조립체를 수용하는 케이스를 포함하며, 상기 전극 조립체와 상기 케이스의 내면은 상기 전극 조립체의 외부 표면에 부착된 테이프에 의해 열접착되어 일체화될 수 있다. 상기 테이프에 의해 전극 조립체와 케이스의 내면이 열접착되어 일체화된 구조의 리튬 이차 전지는 전지 케이스 내에서의 전극 조립체의 유동이 억제됨으로써 외부 충격에 강하여 전지 안정성이 향상될 뿐만 아니라, 고온에서 또는 전해액 내에서 수축 현상이 방지됨으로써 전지의 외관 불량이 최소화될 수 있다.
구체적으로, 전극 조립체와 케이스의 내면이 열접착되기 전의 리튬 이차 전지의 구성에 대해 도 1을 참고하여 설명한다.
도 1은 일 구현예에 따른 열접착 전의 리튬 이차 전지의 구성을 보여주는 개략도이다. 도 1은 파우치형의 리튬 이차 전지를 도시한 것으로, 일 예를 나타낸 것일 뿐 이에 한정되지 않는다.
도 1을 참고하면, 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지(100)는 전극 조립체(10), 상기 전극 조립체(10)의 외부 표면에 부착된 테이프(15), 상기 전극 조립체(10)를 담고 있는 케이스(20), 그리고 상기 전극 조립체(10)에서 형성된 전류를 외부로 유도하기 위한 전기적 통로 역할을 하는 전극 탭(13)을 포함할 수 있다. 상기 케이스(20)의 두 면은 서로 마주보는 면을 겹쳐 밀봉하게 된다. 또한, 상기 전극 조립체(10)를 담고 있는 케이스(20) 내부로 전해액이 주입된다.
상기 전극 조립체(10)는 양극, 상기 양극과 대향하는 음극, 그리고 상기 양극과 상기 음극 사이에 배치되어 있는 세퍼레이터로 구성되며, 상기 양극, 상기 세퍼레이터 및 상기 음극이 순차적으로 감겨져 있는 젤리-롤(jelly-roll) 형태를 가질 수 있다.
상기 전극 조립체(10)와 상기 케이스(20)의 내면(17)은 상기 전극 조립체(10)의 외부 표면에 부착된 테이프(15)에 의해 열접착될 수 있다.
상기 테이프(15)는 상기 전극 조립체(10)의 외부 표면에 부착된 것으로, 상기 전극 조립체(10)와 상기 케이스(20)의 내면(17)을 열접착시킬 수 있다. 일 구현예에서의 테이프(15)는 상기 케이스(20)의 내면(17) 재질과 동일한 재료를 사용할 수 있다. 다시 말해, 상기 테이프(15)의 재료로는 저융점을 가지는 고분자를 포함할 수 있고, 예를 들면, 65℃ 내지 100℃의 융점을 가지는 고분자를 포함할 수 있다.
상기 저융점을 가지는 고분자의 예로는, 폴리올레핀, 폴리우레탄, 및 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 수지 등을 들 수 있다. 상기 폴리올레핀은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 폴리올레핀은 연신 폴리올레핀을 사용할 수도 있고, 무연신 폴리올레핀을 사용할 수도 있으며, 이들을 혼합하여 사용할 수도 있다.
상기 전극 조립체(10)의 젤리-롤 형태가 변형되거나 상기 케이스(20) 내에서의 전극 조립체의 유동성이 커질 경우, 전지의 내부 단락이 발생하고, 그에 따라 전지의 성능이 저하된다. 하지만, 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지는, 전극 조립체의 외부 표면에 부착된 테이프를 포함함으로서 외부 충격에도 전극 조립체의 젤리-롤 형태가 안정적으로 유지되고 케이스 내에서의 전극 조립체의 유동이 방지되어, 전지의 성능 저하도 막을 수 있다.
일 구현예에 따른 도 1에서는, 상기 테이프(15)가 젤리-롤 형태의 전극 조립체(10)를 마감하는 외부 표면에 부착된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다.
다시 말해, 상기 테이프(15)는 상기 전극 조립체(10)를 마감하는 외면에 부착된 전면 테이프, 상기 전극 조립체를 마감하는 외면의 다른 일면에 부착된 후면 테이프, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 전극 조립체는 상기 전면 테이프에 의해 상기 케이스의 일 내면과 열접착될 수도 있고, 상기 전극 조립체는 상기 후면 테이프에 의해 상기 케이스의 다른 일 내면과 열접착될 수도 있으며, 또한 상기 전극 조립체는 상기 전면 테이프 및 상기 후면 테이프에 의해 상기 케이스의 두 내면과 모두 열접착될 수도 있다.
상기 테이프는 적층 구조를 가질 수 있다. 적층 구조의 테이프는 도 2 내지 도 4를 참고하여 설명될 수 있다. 도 2 내지 도 4는 테이프의 적층 구조의 일 예를 나타낸 것일 뿐, 일 구현예에 따른 테이프의 구조가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2는 일 구현예에 따른 테이프의 단면 구조를 보여주는 단면도이다.
도 2를 참고하면, 상기 테이프(15)는 상기 전극 조립체(10)와 접착되는 일면을 포함하는 점착층(11), 그리고 상기 점착층(11)의 다른 일면에 위치하고 상기 케이스(20)의 내면(17)과 열접착되는 열접착층(12)을 포함할 수 있다.
상기 저융점의 고분자로 이루어지며 상기 케이스(20)의 내면(17)과 접착되는 열접착층(12)을 포함하는 테이프(15)를 사용할 경우, 케이스 내에서의 전극 조립체의 유동을 억제할 수 있음에 따라 외부 충격에 안정하며, 고온에서 또는 전해액 내에서 수축 현상을 방지할 수 있음에 따라 전지의 외관 불량 발생을 막을 수 있다.
일 구현예에서, 열접착은 예를 들면, 60℃ 이상의 온도 및 100 kgf 이상의 압력에서의 열 가압(heat press)을 통해 수행될 수 있다. 예를 들어, 일 구현예에서는 무연신 폴리프로필렌 테이프를 포함하는 경우, 100℃ 이상에서 100kgf 이상의 압력으로 열압착하고, 핫멜트(Hotmelt) 수지의 테이프를 포함하는 경우에는 60℃ 이상에서 100kgf 이상의 압력의 열압착을 통해 수행될 수 있다.
상기 테이프(15)는 열 가압(heat press)시 접착성을 가짐에 따라, 권취된 전극 조립체가 풀리지 않도록 젤리-롤 형태를 안정적으로 유지할 수 있을 뿐 아니라, 상기 테이프(15)가 부착된 전극 조립체(10)와 케이스의 내면(17) 사이의 접착력이 강화되어 외부 충격에도 케이스 내에서의 전극 조립체의 유동성을 억제할 수 있다. 또한, 고온에서 또는 전해액 내에서 수축 현상을 방지할 수 있음에 따라 전지의 외관 불량 발생을 막을 수 있다.
도 3은 다른 일 구현예에 따른 테이프의 단면 구조를 보여주는 단면도이다.
도 3를 참고하면, 상기 테이프(15)는 상기 전극 조립체(10)와 접착되는 일면을 포함하는 제1 점착층(21), 상기 제1 점착층(21)의 다른 일면에 위치하는 기재층(22), 상기 기재층(22)과 접착되는 일면을 포함하는 제2 점착층(23), 그리고 상기 제2 점착층(23)의 다른 일면에 위치하고 상기 케이스(20)의 내면(17)과 열접착되는 열접착층(24)을 포함할 수 있다.
도 4는 또 다른 일 구현예에 따른 테이프의 단면 구조를 보여주는 단면도이다.
도 4를 참고하면, 상기 테이프(15)는 상기 전극 조립체(10)와 접착되는 일면을 포함하는 점착층(31), 상기 점착층(31)의 다른 일면에 위치하는 기재층(32), 상기 기재층(32)의 다른 일면에 위치하고 상기 케이스(20)의 내면(17)과 열접착되는 열접착층(33)을 포함할 수 있다.
도 2 내지 도 4와 같은 적층 구조를 가지는 테이프(15)를 사용하여 전극 조립체와 케이스 내면을 열접착시키는 경우, 전극 조립체와 케이스 내면의 접착력이 강하여 전지 케이스 내에서의 전극 조립체의 유동이 억제될 수 있다. 이에 따라 전지 낙하 시 등 외부 충격에 강하여 전지 안정성이 향상될 수 있다. 이 뿐만 아니라, 고온에서 또는 전해액 내에서 수축 현상이 방지됨으로써 전지의 외관 불량이 최소화될 수 있다.
도 2 내지 도 4와 같은 테이프(15)의 적층 구조에서, 케이스의 내면과 직접 접착되는 열접착층은 저융점을 가지는 고분자를 포함할 수 있고, 구체적으로는, 예를 들면, 65℃ 내지 100℃의 융점을 가지는 고분자를 포함할 수 있다. 상기 고분자의 예로는 위에서 전술한 바와 같다.
도 2 내지 도 4에서의 각 적층 구조에서, 전극 조립체와 접착되는 상기 점착층(11, 31) 및 상기 제1 점착층(21), 그리고 도 3의 적층 구조에서 기재층(22)과 열접착층(24) 사이에 위치하는 제2 점착층(23)은 각각 아크릴계 점착제, 핫멜트(Hotmelt) 점착제를 포함할 수 있다.
상기 점착층(11, 31)과 상기 제1 점착층(21)이 상기 점착제 물질로 이루어지는 경우 전극 조립체의 외각을 잘 마감시킬 수 있고, 케이스와 전극 조립체가 일체화되어 외부 충격에 안정적이며 외관 불량의 발생도 방지할 수 있다.
또한, 도 3에서, 상기 제2 점착층(23)이 상기 물질로 이루어지는 경우, 기재층(22)과 열접착층(24)의 접착력을 강화시킬 수 있고, 케이스와 전극 조립체가 일체화되어 외부 충격에 안정적이며 외관 불량의 발생도 방지할 수 있다.
도 3 및 도 4의 적층 구조에서, 상기 기재층(22, 32)은 부직포, 상기 열접착층의 고분자 보다 융점이 높은 고분자, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일 구현예에 따른 열접착층의 고분자 보다 융점이 높은 고분자는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리프로필렌(PP), 폴리이미드(PI), 액정고분자수지(Liquid Crystalline Polymer, LCP), 또는 이들의 조합를 들 수 있다.
일 구현예에 따른 기재층(22, 32)은 열에 의해 열접착층(24, 33) 용융된 경우, 열접착층(24, 33)을 지지하여 형태를 유지시키며 테이프(15)의 연신을 억제하는 역할을 한다. 또한, 기재층(22, 32)이 상기와 같은 물질을 포함함으로써, 상기 제1 점착층(21)과 상기 제2 점착층(23)의 접착력을 강화시킬 수 있고, 케이스와 전극 조립체가 일체화되어 외부 충격에 안정적이며 외관 불량의 발생도 방지할 수 있다.
일 구현예에 따른 적층 구조를 가지는 테이프의 두께는 약 25 ㎛ 내지 약 55 ㎛ 일 수 있다. 테이프의 두께가 상기 범위 내인 경우 케이스의 내면과 전극 조립체의 접착력이 우수하여 전지 낙하 등의 외부 충격에 안정하며, 고온에서 또는 전해액 내에서 수축 현상을 방지할 수 있음에 따라 전지의 외관 불량 발생을 막을 수 있다.
또한, 일 구현예에 따른 열접착층의 두께는 상기 테이프의 총 두께 대비 40% 내지 90%의 비율을 가질 수 있다. 상기 열접착층의 두께가 상기 범위 내인 경우, 케이스 내에서의 전극 조립체의 유동을 억제할 수 있음에 따라 외부 충격에 안정하며, 고온에서 또는 전해액 내에서 수축 현상을 방지할 수 있음에 따라 전지의 외관 불량 발생을 막을 수 있다.
일 구현예에 따른 테이프의 기계 방향(Machine Direction, MD) 및 수직 방향(Transverse Direction, TD) 각각의 열수축율은 하기 수학식 1에 따라 0% 이하일 수 있다. 상기 범위 내의 열수축율을 가질 경우, 열 가압 시, 우수한 접착력을 얻을 수 있고 고온에서 또는 전해액 내에서 수축현상을 방지할 수 있다.
[수학식 1]
열수축율(%) = [LO-L1)/LO] X 100
(상기 수학식 1에서, LO는 테이프의 초기 길이를 나타내고, L1은 100℃ 및 2분 방치 후 테이프의 길이를 나타낸다.)
일 구현예에 따라 케이스와 테이프의 접착력은 0.5 kgf/25mm 내지 1.5 kgf/25mm 일 수 있다. 상기 범위 내의 접착력을 가질 경우, 전지 케이스 내에서의 전극 조립체의 유동을 효과적으로 억제할 수 있다.
상기 테이프의 점착력은 300 gf 내지 800 gf 일 수 있다. 상기 범위 내의 점착력을 가질 경우, 열 가압시 우수한 접착력을 얻을 수 있다.
상기 테이프의 인장강도는 400 kgf/cm2 내지 700 kgf/cm2 일 수 있다. 상기 범위 내의 인장강도를 가질 경우 열 가압시 우수한 접착력을 얻을 수 있다.
상기 테이프의 연신율은 100 % 내지 750% 일 수 있다. 상기 범위 내의 연신율을 가질 경우 열 가압시 형성되는 우수한 접착성을 얻을 수 있다.
도 5는 다른 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지의 평면도이다. 예를 들어, 도 5는 전극 조립체를 포함하는 리튬 이차 전지의 평면도를 나타낸다.
도 5를 참고하면, 일 구현예에 따른 전극 조립체(10)는 전극 조립체(10) 상부 및/또는 하부에 부착되어 있는 최외각 테이프(16)를 더 포함할 수 있다. 일 구현예에 따른 최외각 테이프(16)는 절연 테이프로서 전극 조립체의 상부 및/또는 하부를 따라 부착되고, 예를 들어, 전극 조립체(10)의 상하부의 모서리 부분을 따라 전부 또는 일부에 절곡된 상태로 부착될 수 있다.
또한, 일 구현예에 따른 최외각 테이프(16)는 전극 조립체(10) 외면에 부착된 테이프(15)와 중첩되도록 부착될 수도 있다. 일 구현예에 따른 최외각 테이프(16)는 특히, 파우치형 이차 전지에 사용시 안정성을 더욱 강화시킬 수 있다.
도 5의 최외각 테이프(16)는 전극 조립체(10)의 상부에 위치하는 전극 탭(13) 사이 및 전극 조립체(10) 하부에 일정 간격으로 테이프를 부착하여, 상하부 노출된 부분을 마감처리하고 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 구현예에 따라 전극 조립체를 구성하는 상기 양극은 집전체 및 상기 집전체에 형성되는 양극 활물질 층을 포함한다. 상기 양극 활물질 층은 양극 활물질, 바인더 및 선택적으로 도전재를 포함한다.
상기 집전체로는 Al(알루미늄)을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 양극 활물질로는 리튬의 가역적인 인터칼레이션 및 디인터칼레이션이 가능한 화합물(리티에이티드 인터칼레이션 화합물)을 사용할 수 있다. 구체적으로는 코발트, 망간, 니켈 또는 이들의 조합의 금속과 리튬과의 복합 산화물 중 1종 이상의 것을 사용할 수 있으며, 그 구체적인 예로는 하기 화학식 중 어느 하나로 표현되는 화합물을 사용할 수 있다:
LiaA1 - bBbD2 (상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.8, 및 0 ≤ b ≤ 0.5이다); LiaE1 -bBbO2-cDc (상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05이다); LiE2-bBbO4-cDc (상기 식에서, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05이다); LiaNi1 -b- cCobBcDα (상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α ≤ 2이다); LiaNi1 -b- cCobBcO2 - αFα (상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α < 2이다); LiaNi1 -b- cCobBcO2 - αF2 (상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α < 2이다); LiaNi1 -b- cMnbBcDα (상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α ≤ 2이다); LiaNi1 -b-cMnbBcO2-αFα (상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α < 2이다); LiaNi1 -b- cMnbBcO2 - αF2 (상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.05, 0 < α < 2이다); LiaNibEcGdO2 (상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.9, 0 ≤ c ≤ 0.5, 0.001 ≤ d ≤ 0.1이다.); LiaNibCocMndGeO2 (상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0 ≤ b ≤ 0.9, 0 ≤ c ≤ 0.5, 0 ≤ d ≤0.5, 0.001 ≤ e ≤ 0.1이다.); LiaNiGbO2 (상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0.001 ≤ b ≤ 0.1이다.); LiaCoGbO2(상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0.001 ≤ b ≤ 0.1이다.); LiaMnGbO2 (상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0.001 ≤ b ≤ 0.1이다.); LiaMn2GbO4 (상기 식에서, 0.90 ≤ a ≤ 1.8, 0.001 ≤ b ≤ 0.1이다.); QO2; QS2; LiQS2; V2O5; LiV2O5; LiIO2; LiNiVO4; Li(3-f)J2(PO4)3(0 ≤ f ≤ 2); Li(3-f)Fe2(PO4)3(0 ≤ f ≤ 2); 및 LiFePO4.
상기 화학식에 있어서, A는 Ni, Co, Mn 또는 이들의 조합이고; B는 Al, Ni, Co, Mn, Cr, Fe, Mg, Sr, V, 희토류 원소 또는 이들의 조합이고; D는 O, F, S, P, 또는 이들의 조합이고; E는 Co, Mn 또는 이들의 조합이고; F는 F, S, P 또는 이들의 조합이고; G는 Al, Cr, Mn, Fe, Mg, La, Ce, Sr, V 또는 이들의 조합이고; Q는 Ti, Mo, Mn 또는 이들의 조합이고; I는 Cr, V, Fe, Sc, Y 또는 이들의 조합이고; J는 V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu 또는 이들의 조합일 수 있다.
물론 이 화합물 표면에 코팅층을 갖는 것도 사용할 수 있고, 또는 상기 화합물과 코팅층을 갖는 화합물을 혼합하여 사용할 수도 있다. 이 코팅층은 코팅 원소의 옥사이드, 하이드록사이드, 코팅 원소의 옥시하이드록사이드, 코팅 원소의 옥시카보네이트 및 코팅 원소의 하이드록시카보네이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 코팅 원소 화합물을 포함할 수 있다. 이들 코팅층을 이루는 화합물은 비정질 또는 결정질일 수 있다. 상기 코팅층에 포함되는 코팅 원소로는 Mg, Al, Co, K, Na, Ca, Si, Ti, V, Sn, Ge, Ga, B, As, Zr 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 코팅층 형성 공정은 상기 화합물에 이러한 원소들을 사용하여 양극 활물질의 물성에 악영향을 주지 않는 방법(예를 들어 스프레이 코팅, 침지법 등으로 코팅할 수 있으면 어떠한 코팅 방법을 사용하여도 무방하며, 이에 대하여는 당해 분야에 종사하는 사람들에게 잘 이해될 수 있는 내용이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 바인더는 양극 활물질 입자들을 서로 잘 부착시키고, 또한 양극 활물질을 집전체에 잘 부착시키는 역할을 하며, 구체적인 예로는 폴리비닐알콜, 카르복시메틸셀룰로즈, 히드록시프로필셀룰로즈, 디아세틸셀룰로즈, 폴리비닐클로라이드, 카르복실화된 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐플루오라이드, 에틸렌 옥사이드를 포함하는 폴리머, 폴리비닐피롤리돈, 폴리우레탄, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 스티렌-부타디엔 러버, 아크릴레이티드 스티렌-부타디엔 러버, 에폭시 수지, 나일론 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 도전재는 전극에 도전성을 부여하기 위해 사용되는 것으로서, 구성되는 전지에 있어서, 화학변화를 야기하지 않고 전자 전도성 재료이면 어떠한 것도 사용가능하며, 그 예로 천연 흑연, 인조 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸블랙, 탄소섬유, 구리, 니켈, 알루미늄, 은 등의 금속 분말, 금속 섬유 등을 사용할 수 있고, 또한 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 재료를 1종 또는 1종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 전극 조립체를 구성하는 상기 음극은 음극 집전체 및 상기 음극 접전체 위에 형성되어 있는 음극 활물질 층을 포함한다.
상기 음극 집전체는 구리 박을 사용할 수 있다.
상기 음극 활물질 층은 음극 활물질, 바인더 및 선택적으로 도전재를 포함한다.
상기 음극 활물질로는 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션/디인터칼레이션할 수 있는 물질, 리튬 금속, 리튬 금속의 합금, 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질, 또는 전이 금속 산화물을 포함한다.
상기 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션/디인터칼레이션할 수 있는 물질로는 탄소 물질로서, 리튬 이차 전지에서 일반적으로 사용되는 탄소계 음극 활물질은 어떠한 것도 사용할 수 있으며, 그 대표적인 예로는 결정질 탄소, 비정질 탄소 또는 이들을 함께 사용할 수 있다. 상기 결정질 탄소의 예로는 무정형, 판상, 린편상(flake), 구형 또는 섬유형의 천연 흑연 또는 인조 흑연과 같은 흑연을 들 수 있고, 상기 비정질 탄소의 예로는 소프트 카본(soft carbon: 저온 소성 탄소) 또는 하드 카본(hard carbon), 메조페이스 피치 탄화물, 소성된 코크스 등을 들 수 있다.
상기 리튬 금속의 합금으로는 리튬과 Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Ca, Sr, Si, Sb, Pb, In, Zn, Ba, Ra, Ge, Al 및 Sn으로 이루어진 군에서 선택되는 금속의 합금이 사용될 수 있다.
상기 리튬을 도프 및 탈도프할 수 있는 물질로는 Si, SiOx(0 < x < 2), Si-C 복합체, Si-Y 합금(상기 Y는 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 13족 내지 16족 원소, 전이금속, 희토류 원소 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이며, Si은 아님), Sn, SnO2, Sn-C 복합체, Sn-Y(상기 Y는 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 13족 내지 16족 원소, 전이금속, 희토류 원소 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 원소이며, Sn은 아님) 등을 들 수 있고, 또한 이들 중 적어도 하나와 SiO2를 혼합하여 사용할 수도 있다. 상기 원소 Y로는 Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, Rf, V, Nb, Ta, Db, Cr, Mo, W, Sg, Tc, Re, Bh, Fe, Pb, Ru, Os, Hs, Rh, Ir, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, B, Al, Ga, Sn, In, Ti, Ge, P, As, Sb, Bi, S, Se, Te, Po, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 전이 금속 산화물로는 바나듐 산화물, 리튬 바나듐 산화물 등을 들 수 있다.
상기 바인더는 음극 활물질 입자들을 서로 잘 부착시키고, 또한 음극 활물질을 전류 집전체에 잘 부착시키는 역할을 하며, 그 대표적인 예로 폴리비닐알콜, 카르복시메틸셀룰로즈, 히드록시프로필셀룰로즈, 폴리비닐클로라이드, 카르복실화된 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐플루오라이드, 에틸렌 옥사이드를 포함하는 폴리머, 폴리비닐피롤리돈, 폴리우레탄, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 스티렌-부타디엔 러버, 아크릴레이티드 스티렌-부타디엔 러버, 에폭시 수지, 나일론 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 도전재는 전극에 도전성을 부여하기 위해 사용되는 것으로서, 구성되는 전지에 있어서, 화학변화를 야기하지 않고 전자 전도성 재료이면 어떠한 것도 사용가능하며, 그 예로 천연 흑연, 인조 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸블랙, 탄소섬유 등의 탄소계 물질; 구리, 니켈, 알루미늄, 은 등의 금속 분말 또는 금속 섬유 등의 금속계 물질; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 폴리머; 또는 이들의 혼합물을 포함하는 도전성 재료를 사용할 수 있다.
상기 음극 및 상기 양극은 각각 활물질, 도전재 및 바인더를 용매 중에서 혼합하여 활물질 조성물을 제조하고, 이 조성물을 집전체에 도포하여 제조한다.
이와 같은 전극 제조 방법은 당해 분야에 널리 알려진 내용이므로 본 명세서에서 상세한 설명은 생략하기로 한다. 상기 용매로는 N-메틸피롤리돈, 물 등을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 전극 조립체를 수용하는 케이스 내부로 전해액이 주입될 수 있다.
상기 전해액은 유기용매와 리튬염을 포함한다.
상기 유기용매는 전지의 전기화학적 반응에 관여하는 이온들이 이동할 수 있는 매질 역할을 한다. 상기 유기용매로는 카보네이트계, 에스테르계, 에테르계, 케톤계, 알코올계 및 비양성자성 용매에서 선택될 수 있다.
상기 카보네이트계 용매로는 예컨대 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate, DMC), 디에틸 카보네이트(diethyl carbonate, DEC), 디프로필 카보네이트(dipropyl carbonate, DPC), 메틸프로필 카보네이트(methylpropyl carbonate, MPC), 에틸프로필 카보네이트(ethylpropyl carbonate, EPC), 에틸메틸 카보네이트(ethylmethyl carbonate, EMC), 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate, EC), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate, PC), 부틸렌 카보네이트(butylene carbonate, BC) 등이 사용될 수 있다.
특히, 사슬형 카보네이트 화합물 및 환형 카보네이트 화합물을 혼합하여 사용하는 경우, 유전율을 높이는 동시에 점성이 작은 용매로 제조될 수 있다. 이 경우 환형 카보네이트 화합물 및 사슬형 카보네이트 화합물은 약 1:1 내지 1:9의 부피비로 혼합하여 사용할 수 있다.
또한 상기 에스테르계 용매로는 예컨대 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, n-프로필아세테이트, 메틸프로피오네이트, 에틸프로피오네이트, γ-부티로락톤, 데카놀라이드(decanolide), 발레로락톤, 메발로노락톤(mevalonolactone), 카프로락톤(caprolactone) 등이 사용될 수 있다. 상기 에테르 용매로는 예컨대 디부틸에테르, 테트라글라임, 디글라임, 디메톡시에탄, 2-메틸테트라히드로퓨란, 테트라히드로퓨란 등이 사용될 수 있으며, 상기 케톤계 용매로는 시클로헥사논 등이 사용될 수 있다. 또한 상기 알코올계 용매로는 에틸알코올, 이소프로필 알코올 등이 사용될 수 있다.
상기 유기용매는 단독 또는 하나 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 하나 이상 혼합하여 사용하는 경우의 혼합 비율은 목적하는 전지 성능에 따라 적절하게 조절할 수 있다.
상기 전해액은 에틸렌카보네이트, 피로카보네이트 등의 과충전 방지제와 같은 첨가제를 더 포함할 수도 있다.
상기 리튬염은 유기용매에 용해되어, 전지 내에서 리튬 이온의 공급원으로 작용하여 기본적인 리튬 이차 전지의 작동을 가능하게 하고, 양극과 음극 사이의 리튬 이온의 이동을 촉진하는 역할을 하는 물질이다.
상기 리튬염의 구체적인 예로는 LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiN(SO3C2F5)2, LiN(CF3SO2)2, LiC4F9SO3, LiClO4, LiAlO2, LiAlCl4, LiN(CxF2x + 1SO2)(CyF2y + 1SO2)(여기서, x 및 y는 자연수임), LiCl, LiI, LiB(C2O4)2(리튬 비스옥살레이토 보레이트(lithium bis(oxalato) borate; LiBOB), 또는 이들의 조합을 들 수 있다.
상기 리튬염의 농도는 약 0.1M 내지 약 2.0M 범위 내에서 사용하는 것이 좋다. 리튬염의 농도가 상기 범위에 포함되면, 전해액이 적절한 전도도 및 점도를 가지므로 우수한 전해액 성능을 나타낼 수 있고, 리튬 이온이 효과적으로 이동할 수 있다.
상기 전극 조립체를 구성하는 상기 세퍼레이터는 음극과 양극을 분리하고 리튬 이온의 이동 통로를 제공하는 것으로 리튬 전지에서 통상적으로 사용되는 것이라면 모두 사용가능하다.　 즉, 전해질의 이온 이동에 대하여 저저항이면서 전해액 함습 능력이 우수한 것이 사용될 수 있다.　 예를 들어, 유리 섬유, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 또는 이들의 조합물 중에서 선택된 것으로서, 부직포 또는 직포 형태이어도 무방하다.　 예를 들어, 리튬이온전지에는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등과 같은 폴리올레핀계 고분자 세퍼레이터가 주로 사용되고, 내열성 또는 기계적 강도 확보를 위해 세라믹 성분 또는 고분자 물질이 포함된 코팅된 세퍼레이터가 사용될 수도 있으며, 선택적으로 단층 또는 다층 구조로 사용될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 　
다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다. 또한, 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략한다.
실시예 1
LiCoO2, 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 및 카본블랙을 각각 97:1.5:1.5의 중량비로 혼합하여, N-메틸-2-피롤리돈에 분산시켜 양극 활물질 층 조성물을 제조하였다. 상기 양극 활물질 층 조성물을 두께 12 ㎛의 알루미늄 호일에 코팅하여 건조 및 압연 후 양극을 제조하였다.
흑연 및 스티렌-부타디엔 러버를 98:2의 중량비로 혼합하여, 물에 분산시켜 음극 활물질 층 조성물을 제조하였다. 상기 음극 활물질 층 조성물을 두께 8 ㎛의 구리 호일에 코팅하여 건조 및 압연 후 음극을 제조하였다.
에틸렌 카보네이트(EC), 프로필렌 카보네이트(PC) 및 EMC, DEC 비가 25:5:40:30 용액에 1.3M 농도의 LiPF6를 용해하여 전해액을 제조하였다.
상기 제조된 양극 및 음극과 폴리에틸렌 재질의 세퍼레이터를 권취하여 젤리-롤 형태의 전극 조립체를 제조하였다.
상기 전극 조립체를 마감하는 외부 표면에 2층 구조의 테이프를 부착하였다. 2층 구조의 테이프는 아크릴계 점착층, 그리고 점착층 위에 융점이 85℃인 연신 폴리프로필렌(casted polypropylene, CPP)(대현 ST, Tapex 社)으로 이루어진 열접착층으로 구성되었다. 상기 테이프의 총 두께는 25㎛이고, 점착층은 5㎛, 열접착층은 20㎛의 두께를 가진다.
상기 2층 구조의 테이프로 마감된 상기 전극 조립체를 파우치 케이스 내에 수납하고 상기 전해액을 주입하여 밀봉하여, 120℃, 100 kgf의 조건 하에서 약 3초 동안 열 가압(heat press)하여, 리튬 이차 전지를 제작하였다.
실시예 2
2층 구조의 테이프 대신 4층 구조의 테이프를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 이차 전지를 제작하였다.
4층 구조의 테이프는 아크릴계 고무로 이루어진 5㎛ 두께의 제1 점착층, 제1 점착층 위에 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 이루어진 7㎛ 두께의 기재층, 및 기재층 위에 아크릴계 고무로 이루어진 5㎛ 두께의 제2 점착층, 그리고 상기 제2 점착층 위에 연신 폴리프로필렌으로 이루어진 20㎛ 두께의 열접착층으로 구성되었다.
실시예 3
5㎛ 아크릴계 고무로 이루어진 점착층 위에, 융점이 65℃~75℃인 50㎛ 두께의 핫멜트(Tapex 社 제조)로 이루어진 열접착층으로 구성된 테이프를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 이차 전지를 제작하였다.
상기 2층 구조의 테이프로 마감된 상기 전극 조립체를 파우치 케이스 내에 수납하고 상기 전해액을 주입하여 밀봉하여, 65℃, 100 kgf의 조건 하에서 약 3초 동안 열 가압(heat press)하여, 리튬 이차 전지를 제작하였다.
실시예 4
2층 구조의 테이프 대신 3층 구조의 테이프를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일한 방법으로 리튬 이차 전지를 제작하였다.
3층 구조의 테이프는 아크릴계 고무로 이루어진 5㎛ 두께의 점착층, 점착층 위에 연신 폴리프로필렌(Oriented Polypropylene, OPP)로 이루어진 25㎛ 두께의 기재층, 및 기재층 위에 핫멜트(Tapex 社 제조)로 이루어진 20㎛ 두께의 열접착층으로 구성되었다.
비교예 1
실시예 1에서 제조된 양극 및 음극과 폴리에틸렌 재질의 세퍼레이터를 권취하여 젤리-롤 형태의 전극 조립체를 제조하였다.
상기 전극 조립체를 마감하는 외면에 연신 폴리스티렌(oriented polystyrene, OPS) 필름(Tapex 社 제조)을 부착하였다. 상기 OPS 필름은 융점이 80℃ 이고 두께는 56㎛ 이다.
상기 연신 폴리스티렌 필름으로 마감된 상기 전극 조립체를 파우치 케이스 내에 수납하고 상기 전해액을 주입하여 밀봉하여, 리튬 이차 전지를 제작하였다.
평가 1: 테이프의 물성
실시예 1 내지 4 및 비교예 1에서 사용된 테이프에 대해 하기 각각의 물성을 측정하여, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[1] 열수축율 측정
하기 수학식 1에 따라 기계 방향(MD) 및 수직 방향(TD) 각각의 열수축율 값을 산출하였다.
[수학식 1]
열 수축율(%) = [LO-L1)/LO] X 100
상기 수학식 1에서, LO는 테이프의 초기 길이를 나타내고, L1은 100℃ 및 2분 방치 후 테이프의 길이를 나타낸다.
[2] 케이스와 테이프의 접착력 측정
실시예 1 내지 4 및 비교예 1에 따라 제조된 테이프가 부착된 리튬 이차 전지를 해체하고, 푸시풀게이지를 통해 접착력을 측정하였다.
상기 해체한 파우치 케이스는 지그에 고정시키고, Al 기재를 푸시풀게이지(Push-Pull Gage)에 걸어 약 3 mm 당긴 후 값과 파우치 케이스와 Al 기재가 부착되어 있는 접착 폭을 각각 측정하여, 접착력을 측정하였다. 여기서 접착력(kgf/mm)은 상기 Al 기재를 푸시풀게이지에 걸어 약 3 mm 당긴 후 측정된 값을 파우치 케이스와 Al 기재가 붙어있는 접착폭으로 나눈 값을 의미한다.
[3] 점착력 측정
실시예 1 내지 4 및 비교예 1에 따라 제조된 테이프를 SUS판에 접착하고 2 kg 롤러로, 300 mm/min의 속도로 1회 왕복 압착한 후, 항온항습 조건(23℃, 50% RH) 에서 20분 간 방치하였다. 그 후, 만능시험기(Universal test machine, UTM)를 이용하여, 300 mm/min의 박리 속도 및 180도 박리 각도의 조건으로 점착력을 측정하였다.
[4] 인장강도 및 연신율 측정
인장강도의 측정은 실시예 1 내지 4 및 비교예 1에 따라 제조된 테이프를 각각 규격 10mm*200mm 인 인장강도 시편을 제조하였고, 제조된 시편을 ASTM D-638에 의거하여 상온 조건에서 만능시험기(Universal test machine, UTM)를 이용하여 인장강도를 측정하였다. 이때, 만능시험기의 크로스-헤드 속도는 300 mm/min이고, 게이지의 길이는 100 mm로 설정하였다. 여기서 인장강도는 10P/W*t로, P는 파단시 응력(kgf), W는 시편 폭(mm), t는 시편 두께(mm)를 의미한다.
연신율 측정은 인장강도 시편 제조방법과 동일하게 연신율 시편을 제조하였다. 제조된 시편을 UTM 장비를 사용하여 연신율을 측정하였다. 여기서, 연신율(%)은 (l-l0)/l*100으로, l0는 초기 지그(JIG) 사이 간격을, l은 절단 후 지그(JIG)사이의 간격을 의미한다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1
열수축율
(%)		 TD 0 0 0 0 76
MD 0 0 0 0 10
케이스와 테이프의
접착력(kgf)		 1 1 1 0.6 0.4
점착력(gf) 700 700 500 500 700
인장강도(kgf/cm2) 400~450 - - 618 936
연신율(%) 440~500 - - 151 76
상기 표 1을 통하여, 실시예 1 내지 4에서 전극 조립체의 마감재로 사용된 테이프는 비교예 1에서 사용된 연신 폴리스티렌 필름 보다 열수축이 없으며, 케이스와의 접착력이 강함을 알 수 있다. 이러한 물성을 가지는 테이프를 사용할 경우 고온에서 또는 전해액 내에서 수축 현상이 방지됨으로써 전지의 외관 불량을 방지할 수 있다.
평가 2: 리튬 이차 전지의 해체시 접착력 평가
실시예 1 및 비교예 1에서 제작된 리튬 이차 전지를 해체한 사진을 도 6에 나타내었다.
도 6은 실시예 1 및 비교예 1 따른 리튬 이차 전지의 해체 사진을 나타낸다. 예를 들면, 실시예 1 및 비교예 1에 따른 전극 조립체와 케이스 내면 간의 접착력을 나타내는 사진이다.
도 6을 참고하면, 실시예 1의 경우 비교예 1 보다 전극 조립체와 케이스 내면 간의 접착력이 강함을 알 수 있다. 이에 따라, 일 구현예에 따른 리튬 이차 전지는 케이스 내에서의 전극 조립체의 유동이 억제되어 외부 충격에 강함을 예상할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
100: 리튬 이차 전지 10: 전극 조립체
13: 전극탭 15: 테이프
17: 케이스 내면 20: 파우치 케이스

Claims (19)

  1. 전극 조립체, 및
    상기 전극 조립체를 수용하는 케이스를 포함하고,
    상기 전극 조립체와 상기 케이스의 내면은 상기 전극 조립체의 외부 표면에 부착된 테이프에 의해 열접착되는 리튬 이차 전지.
  2. 제1항에서,
    상기 테이프는 65℃ 내지 100℃의 융점을 가지는 고분자를 포함하는 리튬 이차 전지.
  3. 제1항에서,
    상기 테이프는 폴리올레핀을 포함하는 리튬 이차 전지.
  4. 제1항에서,
    상기 테이프의 두께는 25 ㎛ 내지 55 ㎛ 인 리튬 이차 전지.
  5. 제1항에서,
    상기 테이프의 기계 방향(MD) 및 수직 방향(TD) 각각의 열수축율은 하기 수학식 1에 따라 0% 이하인 리튬 이차 전지.
    [수학식 1]
    열수축율(%) = [LO-L1)/LO] X 100
    (상기 수학식 1에서, LO는 테이프의 초기 길이를 나타내고, L1은 100℃에서 2분 방치 후, 테이프의 길이를 나타낸다)
  6. 제1항에서,
    상기 케이스와 상기 테이프의 접착력은 0.5 kgf/25mm 내지 1.5 kgf/25mm 인 리튬 이차 전지.
  7. 제1항에서,
    상기 테이프의 점착력은 300 gf 내지 800 gf 인 리튬 이차 전지.
  8. 제1항에서,
    상기 테이프의 인장강도는 400 kgf/cm2 내지 700 kgf/cm2 인 리튬 이차 전지.
  9. 제1항에서,
    상기 테이프의 연신율은 100% 내지 750% 인 리튬 이차 전지.
  10. 제1항에서,
    상기 테이프는
    상기 전극 조립체와 접착되는 일면을 포함하는 점착층, 및
    상기 점착층의 다른 일면에 위치하고 상기 케이스의 내면과 열접착되는 열접착층을 포함하는 리튬 이차 전지.
  11. 제10항에서,
    상기 열접착층은 65℃ 내지 100℃의 융점을 가지는 고분자를 포함하는 리튬 이차 전지.
  12. 제10항에서,
    상기 점착층은 아크릴계 점착제 및 핫멜트(Hotmelt) 점착제 중 적어도 하나를 포함하는 리튬 이차 전지.
  13. 제10항에서,
    상기 열접착층의 두께는 상기 테이프의 총 두께 대비 40% 내지 90%의 비율을 가지는 리튬 이차 전지.
  14. 제1항에서,
    상기 테이프는
    상기 전극 조립체와 접착되는 일면을 포함하는 제1 점착층,
    상기 제1 점착층의 다른 일면에 위치하는 기재층,
    상기 기재층과 접착되는 일면을 포함하는 제2 점착층, 및
    상기 제2 점착층의 다른 일면에 위치하고 상기 케이스의 내면과 열접착되는 열접착층을 포함하는 리튬 이차 전지.
  15. 제14항에서,
    상기 제1 점착층 및 상기 제2 점착층은 각각 아크릴계 점착제 및 핫멜트(Hotmelt) 점착제 중 적어도 하나를 포함하는 리튬 이차 전지.
  16. 제14항에서,
    상기 기재층은 부직포, 상기 열접착층의 고분자 보다 융점이 높은 고분자, 또는 이들의 조합을 포함하는 리튬 이차 전지.
  17. 제16항에서,
    상기 열접착층의 고분자 보다 융점이 높은 고분자는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리프로필렌(PP), 폴리이미드(PI), 및 액정고분자수지(Liquid Crystalline Polymer, LCP) 중 적어도 하나를 포함하는 리튬 이차 전지.
  18. 제1항에서,
    상기 테이프는 상기 전극 조립체의 상부 및/또는 하부에 부착된 최외각 테이프를 더 포함하는 리튬 이차 전지.
  19. 제1항에서,
    상기 테이프는 상기 전극 조립체를 마감하는 외면에 부착된 전면 테이프, 상기 전극 조립체를 마감하는 외면의 다른 일면에 부착된 후면 테이프, 또는 이들의 조합을 포함하고,
    상기 전극 조립체와 상기 케이스의 내면은 상기 전면 테이프에 의해 열접착되거나, 상기 후면 테이프에 의해 열접착되거나, 또는 상기 전면 테이프 및 상기 후면 테이프에 의해 열접착되는 리튬 이차 전지.
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