KR20190127135A - Method For Battery Module - Google Patents
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Abstract
Description
본 출원은 배터리 모듈의 제조방법에 대한 것이다.The present application relates to a method of manufacturing a battery module.
이차 전지에는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 또는 리튬 이차 전지 등이 있다. 대표적인 것은 리튬 이차 전지이고, 리튬 이차 전지는 주로 리튬 산화물과 탄소 소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. Secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydride batteries, nickel zinc batteries or lithium secondary batteries. Typical examples are lithium secondary batteries, and lithium secondary batteries mainly use lithium oxide and carbon materials as positive electrode active materials and negative electrode active materials, respectively.
이차 전지는, 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체 및 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재를 포함한다. 이차 전지는 외장재의 형상에 따라 캔형과 파우치형으로 분류될 수 있다. The secondary battery includes an electrode assembly in which a positive electrode plate and a negative electrode plate coated with a positive electrode active material and a negative electrode active material are respectively disposed with a separator interposed therebetween, and a packaging material for sealingly accommodating the electrode assembly together with the electrolyte solution. Secondary batteries may be classified into a can type and a pouch type according to the shape of the packaging material.
최근에는 휴대형 전자기기와 같은 소형 장치뿐 아니라, 자동차나 전력저장장치와 같은 중대형 장치에도 이차 전지가 널리 이용되고 있다.Recently, secondary batteries are widely used not only in small devices such as portable electronic devices but also in medium and large devices such as automobiles and power storage devices.
이차전지가 이러한 중대형 장치에 이용되는 경우, 용량 및 출력을 높이기 위해 많은 수의 이차 전지가 전기적으로 연결된다. 파우치형 이차 전지는 중량이 작고 제조비용이 낮으며 형태 변형이 용이하다는 등의 장점으로 인해 이러한 중대형 장치에 많이 이용된다.When secondary batteries are used in such medium and large devices, a large number of secondary batteries are electrically connected to increase capacity and output power. Pouch type secondary batteries are widely used in such medium and large devices due to their advantages such as low weight, low manufacturing cost, and easy deformation.
하지만, 파우치형 이차 전지는 일반적으로 기계적 강성이 크지 않고 전지 자체에는 전지들 상호간에 결합을 이루기 위한 구조가 포함되어 있지 않아서 적층이 어렵다. 따라서, 다수의 파우치형 이차 전지를 포함하는 배터리 모듈을 구성할 때, 이차 전지 적층체를 외부의 충격 등으로부터 보호하고, 그 이동을 방지하며, 적층이 용이하도록 하기 위한 별도의 카트리지와 같은 결합부재 구성이 요구된다.However, pouch-type secondary batteries generally do not have large mechanical stiffness, and the cells themselves do not include a structure for forming a bond between the batteries, and thus are difficult to stack. Therefore, when constructing a battery module including a plurality of pouch-type secondary batteries, a coupling member such as a separate cartridge for protecting the secondary battery stack from external shocks, preventing its movement, and facilitating stacking. Configuration is required.
복수의 이차 전지를 배터리 모듈의 내부공간에 고정하는 종래의 방법은, 이차 전지 바디 부분의 오버랩(overlap) 설계를 적용하는 방식, 바디 부분 대면적부에 면압을 가하는 방식, 또는 이차 전지의 전극 단자와 버스바를 레이저 용접으로 고정하는 방식 등이 있었다. 그렇지만, 이러한 종래 방법에 의하면, 외부 진동이 가해졌을 때에 이차 전지의 바디 부분이 흔들릴 뿐만 아니라 전극 조립체로부터 인출된 전극 탭과 여기에 연결되는 전극 리드에까지 기계적 충격이 그대로 전달되어 전기적 연결 상태에 영향을 미치는 문제가 있었다.Conventional methods for fixing a plurality of secondary batteries to the internal space of the battery module include a method of applying an overlap design of a secondary battery body portion, a method of applying surface pressure to a large area of the body portion, or an electrode terminal of a secondary battery. The busbar was fixed by laser welding. However, according to this conventional method, when external vibration is applied, not only the body portion of the secondary battery is shaken, but also mechanical shock is transmitted from the electrode assembly to the electrode tab and the electrode lead connected thereto, thereby affecting the electrical connection state. Mitch had a problem.
전술한 문제를 해결하기 위해, 수지 조성물을 배터리 모듈에 주입한 후 경화시켜 외부 진동에 의한 영향을 최소화할 수 있는 방법이 사용되었다. 예를 들면, 특허문헌 1에는 상기 방법이 알려져 있고, 상기 특허문헌 1의 방법에서는 수지 조성물을 사용하여 배터리 모듈 내에 열전달 경로를 형성함으로써, 보다 컴팩트하고, 부피 대비 출력이 우수한 모듈을 형성하는 방법이 개시되어 있다.In order to solve the above-mentioned problem, a method was used in which the resin composition was injected into the battery module and then cured to minimize the influence of external vibration. For example, in Patent Document 1, the above-described method is known, and in the method of Patent Document 1, a method of forming a module that is more compact and has excellent volume-to-volume output by forming a heat transfer path in a battery module using a resin composition is disclosed. Is disclosed.
그렇지만, 상기 방법에서는, 배터리 모듈 내부로 주입된 수지 조성물의 경화시 배터리 모듈 내의 잔압에 의해 배터리 모듈 외부로 돌출되어 경화되고, 상기 돌출된 부위는 후공정을 어렵게 하고, 기타 배터리 모듈 성능이나 외관에서도 문제가 발생하기 때문에, 돌출된 부위를 추가로 제거해야 하는 문제가 있었다.However, in the above method, when the resin composition injected into the battery module is cured, it is protruded out of the battery module by the residual pressure in the battery module and cured, and the protruding portion makes post-processing difficult, and in other battery module performances or appearances. Since a problem occurred, there was a problem in that the protruding part was further removed.
본 출원의 일 목적은, 수지 조성물의 경화시 수지 조성물이 배터리 모듈 내의 잔압에 의해 주입홀을 통하여 배터리 모듈 외부로 돌출되어 경화되는 것을 방지할 수 있는 배터리 모듈의 제조방법을 제공하는 것이다.One object of the present application is to provide a method of manufacturing a battery module that can prevent the resin composition from protruding out of the battery module through the injection hole by the residual pressure in the battery module and curing when the resin composition is cured.
본 출원의 다른 목적은, 수지 조성물이 배터리 모듈 내의 잔압에 의해 의해 주입홀을 통하여 배터리 모듈 외부로 돌출되어 경화되는 것을 방지할 수 있는 배터리 모듈; 상기 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩; 및 상기 배터리 모듈 또는 상기 배터리 팩을 포함하는 자동차를 제공하는 것이다.Another object of the present application is a battery module capable of preventing the resin composition from protruding out of the battery module through the injection hole by the residual pressure in the battery module and hardening; A battery pack including the battery module; And it provides a vehicle comprising the battery module or the battery pack.
이하, 본 출원의 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
한편, 설명의 편의를 위하여 구성된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.On the other hand, the size and shape of each component member configured for convenience of description may be exaggerated or reduced.
본 출원의 배터리 모듈의 제조방법은 복수의 배터리 셀이 수납된 배터리 모듈 케이스의 하부판 또는 측벽에 형성된 주입홀을 통하여 수지 조성물을 배터리 모듈 케이스 내로 주입하는 수지 조성물 주입 단계; 및 상기 주입홀에 경화성 재료를 적용하여 경화시키는 주입홀 폐쇄 단계를 포함한다.The method of manufacturing a battery module of the present application includes a resin composition injection step of injecting a resin composition into a battery module case through an injection hole formed in a lower plate or sidewall of a battery module case in which a plurality of battery cells are accommodated; And an injection hole closing step of applying a curable material to the injection hole and curing the injection hole.
도 1은 본 출원의 예시적인 수지 조성물 주입 단계를 나타내는 단면도이다. 주입기(40)는 복수의 배터리 셀(50)이 수납된 배터리 모듈 케이스의 하부판(10a)에 형성된 주입홀(20)을 통하여 수지 조성물(30)을 배터리 모듈 케이스 내로 주입 할 수 있다. 1 is a cross-sectional view showing an exemplary resin composition injection step of the present application. The
본 출원에서 수지 조성물(30)을 배터리 모듈 케이스 내로 주입하는 주입기(40)는 특별히 제한되지 않으며, 수지 조성물(30)을 주입할 수 있는 것이라면 공지의 주입기를 이용할 수 있다. 일예로 상기 주입기(30)는 하나 이상의 수지 조성물을 수용하는 카트리지, 상기 수지 조성물을 혼합하는 혼합기, 상기 수지 조성물의 혼합물을 토출하는 노즐 및 상기 수지 조성물의 이동을 제어하는 구동부를 포함하는 주입기일 수 있다.In the present application, the
본 출원에서 수지 조성물(30)은 접착 재료일 수 있고, 또한 용제형, 수계 또는 무용제형 일 수 있다. 또한, 상기 수지 조성물은 활성 에너지 경화형, 습기 경화셩, 열 경화형 또는 상온 경화형 등일 수 있다. In the present application, the
일 구체예에서, 상기 수지 조성물(30)은 주제 및 경화제를 포함하는 이액형 수지 조성물일 수 있다. 주제로는 실리콘 수지, 폴리올 수지, 에폭시 수지 또는 아크릴 수지를 사용 할 수 있다. 한편, 경화제로는 주제에 적합한 공지의 경화제가 사용될 수 있다. 일예로 주제가 실리콘 수지인 경우에는 경화제는 실록산 화합물을 이용할 수 있으며, 주제가 폴리올 수지인 경우에는 경화제는 이소시아네이트 화합물을 이용할 수 있고, 주제가 에폭시 수지인 경우에는 경화제는 아민 화합물을 이용할 수 있으며, 주제가 아크릴 수지인 경우에는 경화제로는 이소시아네이트 화합물을 이용할 수 있다. In one embodiment, the
하나의 예시에서, 상기 수지 조성물은 이액형 우레탄계 조성물일 수 있다. 상기 이액형 우레탄계 조성물은, 적어도 폴리올 수지를 포함하는 주제 및 적어도 이소시아네이트를 포함하는 경화제를 포함할 수 있다. 그에 따라, 상기 수지 조성물의 경화물은 상기 폴리올 유래 단위와 상기 폴리이소시아네이트 유래 단위를 모두 포함할 수 있다. 이때, 상기 폴리올 유래 단위는 폴리올이 폴리이소시아네이트와 우레탄 반응하여 형성되는 단위이고, 폴리이소시아네이트 유래 단위는 폴리이소시아네이트가 폴리올과 우레탄 반응하여 형성되는 단위일 수 있다. In one example, the resin composition may be a two-component urethane-based composition. The two-component urethane-based composition may include a hardener including at least a main body containing a polyol resin and at least an isocyanate. Accordingly, the cured product of the resin composition may include both the polyol-derived unit and the polyisocyanate-derived unit. In this case, the polyol-derived unit may be a unit formed by a polyol reacting with a polyisocyanate and a urethane, and the polyisocyanate-derived unit may be a unit formed by reacting a polyol with a urethane.
하나의 예시에서, 상기 주제에 포함되는 폴리올 수지로는 에스테르 폴리올 수지가 사용될 수 있다. 에스테르 폴리올을 사용할 경우, 수지 조성물 경화 후에 배터리 모듈 내에서 우수한 접착성과 접착 신뢰성을 확보하는데 유리하다.In one example, an ester polyol resin may be used as the polyol resin included in the subject matter. In the case of using an ester polyol, it is advantageous to ensure excellent adhesion and adhesion reliability in the battery module after curing the resin composition.
한편, 상기 에스테르 폴리올은 비결정성이거나, 충분히 결정성이 낮은 폴리올일 수 있다. 본 명세서에서 사용된 용어, “비결정성”의 의미는 당업자에게 공지되어 있다. 일 예를 들어, "비결정성"은 후술하는 DSC(Differential Scanning calorimetry) 분석에서 결정화 온도(Tc)와 용융 온도(Tm)가 관찰되지 않는 경우를 의미한다. 이때, 상기 DSC 분석은 10℃/분의 속도로 - 80 내지 60℃의 범위 내에서 수행할 수 있고, 예를 들면, 상기 속도로 25℃에서 60℃로 승온 후 다시 - 80℃로 감온하고, 다시 60℃로 승온하는 방식으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기에서 「충분히 결정성이 낮다」는 것은, 상기 DSC 분석에서 관찰되는 용융점(Tm)이 15℃ 미만으로서, 약 10℃ 이하, 5℃ 이하, 0℃ 이하, - 5℃ 이하, - 10℃ 이하 또는 약 - 20℃ 이하 정도인 경우를 의미한다. 이때, 용융점의 하한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면, 상기 용융점은 약 - 80℃ 이상, - 75℃ 이상 또는 약 - 70℃ 이상일 수 있다. 폴리올이 결정성이거나 상기 용융점 범위를 만족하지 않는 것과 같이 (상온) 결정성이 강한 경우에는, 온도에 따른 점도 차이가 커지기 쉽기 때문에, 필러와 수지를 혼합하는 공정에서 필러의 분산도와 최종 혼합물의 점도에 좋지 않은 영향을 줄 수 있고, 공정성을 저하하며, 그 결과 배터리 모듈용 이액형 수지 조성물에서 요구되는 내한성, 내열성 및 내수성을 만족하기 어려워질 수 있다.On the other hand, the ester polyol may be amorphous or a polyol sufficiently low in crystallinity. The term "amorphous" as used herein is known to those skilled in the art. For example, "amorphous" means a case where no crystallization temperature Tc and a melting temperature Tm are observed in differential scanning calorimetry (DSC) analysis described later. At this time, the DSC analysis can be carried out in the range of -80 to 60 ℃ at a rate of 10 ℃ / min, for example, after increasing the temperature from 25 ℃ to 60 ℃ at the above speed to -80 ℃, It can be made in such a way that the temperature is raised to 60 ℃ again. In addition, the above-mentioned "low enough crystallinity" means that the melting point (Tm) observed in the DSC analysis is less than 15 ° C, about 10 ° C or less, 5 ° C or less, 0 ° C or less, -5 ° C or less, -10 It means the case below about ℃ or about -20 ℃. At this time, the lower limit of the melting point is not particularly limited, for example, the melting point may be about -80 ℃ or more, -75 ℃ or more or about -70 ℃ or more. In the case where the polyol is crystalline or has a strong (at room temperature) crystallinity such as not satisfying the melting point range, the viscosity difference with temperature tends to be large, so that the filler dispersion and the viscosity of the final mixture in the process of mixing the filler and the resin This may adversely affect the process, lowers the processability, and as a result, it may become difficult to satisfy the cold resistance, heat resistance and water resistance required in the two-component resin composition for the battery module.
하나의 예시에서, 상기 에스테르 폴리올로는, 예를 들어, 카르복실산 폴리올이나 카프로락톤 폴리올이 사용될 수 있다.In one example, as the ester polyol, for example, carboxylic acid polyol or caprolactone polyol may be used.
상기 카르복실산 폴리올은 카르복실산과 폴리올(ex. 디올 또는 트리올 등)을 포함하는 성분을 반응시켜서 형성할 수 있고, 카프로락톤 폴리올은 카프로락톤과 폴리올(ex. 디올 또는 트리올 등)을 포함하는 성분을 반응시켜서 형성할 수 있다. 이때, 상기 카르복실산은 디카르복실산일 수 있다.The carboxylic acid polyol may be formed by reacting a component including a carboxylic acid and a polyol (ex. Diol or triol, etc.), and the caprolactone polyol includes a caprolactone and a polyol (ex. Diol or triol). It can form by making the component to react. In this case, the carboxylic acid may be dicarboxylic acid.
일 예에서, 상기 폴리올은 하기 화학식 1 또는 2로 표시되는 폴리올일 수 있다.In one example, the polyol may be a polyol represented by the following Chemical Formula 1 or 2.
[화학식 1][Formula 1]
[화학식 2][Formula 2]
화학식 1 및 2에서, X는 카르복실산 유래의 단위이고, Y는 폴리올 유래의 단위이다. 폴리올 유래의 단위는, 예를 들면, 트리올 단위 또는 디올 단위일 수 있다. 또한, n 및 m은 임의의 수일 수 있고, 예를 들어 n은 2 내지 10 의 범위 내의 수이며, m은 1 내지 10의 범위 내의 수 이고, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 14의 범위 내의 알킬렌이다.In formulas (1) and (2), X is a unit derived from carboxylic acid, and Y is a unit derived from polyol. The unit derived from a polyol may be a triol unit or a diol unit, for example. In addition, n and m may be any number, for example n is a number in the range of 2 to 10, m is a number in the range of 1 to 10, R 1 and R 2 are each independently 1 to 14 carbon atoms Alkylene in the range of.
본 명세서에서 사용한 용어, “카르복실산 유래 단위”는 카르복실산 화합물 중에서 카르복시기를 제외한 부분을 의미할 수 있다. 유사하게, 본 명세서에서 사용한 용어, “폴리올 유래 단위”는 폴리올 화합물 구조 중에서 히드록시기를 제외한 부분을 의미할 수 있다.As used herein, the term “carboxylic acid derived unit” may mean a portion excluding a carboxyl group in a carboxylic acid compound. Similarly, the term "polyol derived unit" as used herein may mean a portion excluding a hydroxy group in the polyol compound structure.
즉, 폴리올의 히드록시기와 카르복실산의 카르복실기가 반응하면, 축합 반응에 의해 물(H2O) 분자가 탈리되면서 에스테르 결합이 형성된다. 이와 같이 카르복실산이 축합 반응에 의해 에스테르 결합을 형성하는 경우 카르복실산 유래 단위는 카르복실산 구조 중에서 상기 축합 반응에 참여하지 않는 부분을 의미할 수 있다. 또한, 폴리올 유래 단위는 폴리올 구조 중에서 상기 축합 반응에 참여하지 않는 부분을 의미할 수 있다.That is, when the hydroxyl group of the polyol and the carboxyl group of the carboxylic acid react, water (H 2 O) molecules are detached by the condensation reaction and an ester bond is formed. As such, when the carboxylic acid forms an ester bond by the condensation reaction, the carboxylic acid derived unit may mean a part of the carboxylic acid structure that does not participate in the condensation reaction. In addition, the polyol-derived unit may mean a part of the polyol structure that does not participate in the condensation reaction.
또한, 화학식 2의 Y 역시 폴리올이 카프로락톤과 에스테르 결합을 형성한 후에 그 에스테르 결합을 제외한 부분을 나타낸다. 즉, 화학식 2에서 폴리올 유래 단위, Y는 폴리올과 카프로락톤이 에스테르 결합을 형성하는 경우 폴리올 구조 중 상기 에스테르 결합에 참여하지 않은 부분을 의미할 수 있다. 에스테르 결합은 각각 화학식 1 및 2에 표시되어 있다.In addition, Y of the formula (2) also represents a portion excluding the ester bond after the polyol forms an ester bond with the caprolactone. That is, in Formula 2, the polyol-derived unit, Y, may mean a portion of the polyol structure that does not participate in the ester bond when the polyol and caprolactone form an ester bond. Ester bonds are shown in formulas (1) and (2), respectively.
한편, 상기 화학식에서 Y의 폴리올 유래 단위가 트리올 단위와 같이 3개 이상의 히드록시기를 포함하는 폴리올로부터 유래된 단위인 경우, 상기 화학식 구조에서 Y 부분에는, 분지가 형성된 구조가 구현될 수 있다.Meanwhile, when the polyol-derived unit of Y in the formula is a unit derived from a polyol including three or more hydroxy groups, such as a triol unit, a structure in which a branch is formed in the Y part in the formula structure may be implemented.
상기 화학식 1에서, X의 카르복실산 유래 단위의 종류는 특별히 제한되지 않지만, 목적하는 물성의 확보를 위해서 지방산 화합물, 2개 이상의 카르복실기를 가지는 방향족 화합물, 2개 이상의 카르복실기를 가지는 지환족 화합물 및 2개 이상의 카르복실기를 가지는 지방족 화합물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 화합물로부터 유래한 단위일 수 있다. In Chemical Formula 1, the kind of the carboxylic acid-derived unit of X is not particularly limited, but in order to secure desired physical properties, a fatty acid compound, an aromatic compound having two or more carboxyl groups, an alicyclic compound having two or more carboxyl groups, and 2 It may be a unit derived from one or more compounds selected from the group consisting of aliphatic compounds having two or more carboxyl groups.
상기 2개 이상의 카르복실기를 가지는 방향족 화합물은, 일예로 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 트리멜리트산 또는 테트라클로로프탈산일 수 있다.The aromatic compound having two or more carboxyl groups may be, for example, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, or tetrachlorophthalic acid.
상기 2개 이상의 카르복실기를 가지는 지환족 화합물은, 일예로 테트라히드로프탈산 또는 헥사히드로프탈산 테트라클로로프탈산일 수 있다.The alicyclic compound having two or more carboxyl groups may be, for example, tetrahydrophthalic acid or hexahydrophthalic acid tetrachlorophthalic acid.
또한, 상기 2개 이상의 카르복실기를 가지는 지방족 화합물은, 일예로 옥살산, 아디프산, 아젤라산, 세박산, 숙신산, 말산, 글루타르산, 말론산, 피멜산, 수베르산, 2,2-디메틸숙신산, 3,3-디메틸글루타르산, 2,2-디메틸글루타르산, 말레산, 푸마루산 또는 이타콘산일 수 있다.The aliphatic compound having two or more carboxyl groups may be, for example, oxalic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, succinic acid, malic acid, glutaric acid, malonic acid, pimelic acid, suberic acid, 2,2-dimethyl Succinic acid, 3,3-dimethylglutaric acid, 2,2-dimethylglutaric acid, maleic acid, fumaric acid or itaconic acid.
후술하는 범위의 낮은 유리전이 온도를 고려하면, 방향족 카르복실산 유래 단위보다는 지방족 카르복실산 유래 단위가 바람직할 수 있다.In view of the low glass transition temperature in the following range, an aliphatic carboxylic acid derived unit may be preferable to an aromatic carboxylic acid derived unit.
한편, 화학식 1 및 2에서 Y의 폴리올 유래 단위의 종류는 특별히 제한되지 않지만, 목적하는 물성의 확보를 위해서, 2개 이상의 히드록시기를 가지는 지환족 화합물 및 2개 이상의 히드록시기를 가지는 지방족 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 화합물로부터 유래될 수 있다.On the other hand, although the type of the polyol-derived unit of Y in the general formula (1) and (2) is not particularly limited, in order to ensure the desired physical properties, in the group consisting of alicyclic compounds having two or more hydroxy groups and aliphatic compounds having two or more hydroxy groups It may be derived from one or more compounds selected.
상기 2개 이상의 히드록시기를 가지는 지환족 화합물은, 일예로 1,3-시클로헥산디메탄올 또는 1,4-시클로헥산디메탄올일 수 있다.The alicyclic compound having two or more hydroxyl groups may be, for example, 1,3-cyclohexanedimethanol or 1,4-cyclohexanedimethanol.
또한, 상기 2개 이상의 히드록시기를 가지는 지방족 화합물은, 일예로 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,2-부틸렌글리콜, 2,3-부틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 1,2-에틸헥실디올, 1,5-펜탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올, 글리세린 또는 트리메틸롤프로판일 수 있다.In addition, the aliphatic compound having two or more hydroxyl groups is, for example, ethylene glycol, propylene glycol, 1,2-butylene glycol, 2,3-butylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentylglycol, 1,2-ethylhexyldiol, 1,5-pentanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, glycerin or trimethylol It may be propane.
한편, 상기 화학식 1에서 n은 임의의 수이며, 그 범위는 수지 조성물 또는 그 경화물인 수지층이 목적하는 물성을 고려하여 선택될 수 있다. 예를 들면, n은 약 2 내지 10 또는 2 내지 5일 수 있다.Meanwhile, n in Formula 1 may be any number, and the range may be selected in consideration of the desired physical properties of the resin composition or the cured resin layer thereof. For example, n may be about 2-10 or 2-5.
또한, 상기 화학식 2에서 m은 임의의 수이며, 그 범위는 수지 조성물 또는 그 경화물인 수지층이 목적하는 물성을 고려하여 선택될 수 있다 예를 들면, m은 약 1 내지 10 또는 1 내지 5일 수 있다.In addition, m in the formula (2) is an arbitrary number, the range may be selected in consideration of the desired physical properties of the resin composition or the cured resin layer thereof, m is about 1 to 10 or 1 to 5 days Can be.
화학식 1 및 2에서 n과 m이 상기 범위를 벗어나면, 폴리올의 결정성 발현이 강해지면서 조성물의 주입 공정성에 악영향을 끼칠 수 있다.When n and m in the formulas (1) and (2) are out of the above ranges, the crystalline expression of the polyol may become stronger and may adversely affect the injection processability of the composition.
화학식 2에서 R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 14의 범위내의 알킬렌이다. 탄소수는 수지 조성물 또는 그 경화물인 수지층이 목적하는 물성을 고려하여 선택될 수 있다.In Formula 2 R 1 and R 2 is an alkylene group having a carbon number in the range of 1 to 14 independently of each other. The carbon number may be selected in consideration of the desired physical properties of the resin composition or the cured resin layer thereof.
상기 폴리올의 분자량은 점도, 내구성 또는 접착성 등을 고려하여 조절될 수 있으며, 예를 들면, 약 300 내지 2,000의 범위 내일 수 있다. 특별히 달리 규정하지 않는 한, 본 명세서에서 「분자량」은 GPC(Gel Permeation Chromatograph)를 사용하여 측정한 중량평균분자량(Mw)일 수 있다. 상기 범위를 벗어나는 경우, 경화 후 수지층의 신뢰성이 좋지 못하거나 휘발 성분과 관련된 문제가 발생할 수 있다.The molecular weight of the polyol may be adjusted in consideration of viscosity, durability or adhesion, for example, it may be in the range of about 300 to 2,000. Unless otherwise specified, in the present specification, "molecular weight" may be a weight average molecular weight (Mw) measured using GPC (Gel Permeation Chromatograph). If it is out of the above range, the resin layer may not be reliable after curing, or problems related to volatile components may occur.
본 출원에서, 경화제에 포함되는 이소시아네이트의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 목적하는 물성의 확보를 위해 방향족기를 포함하지 않는 비방향족 이소시아네이트 화합물을 사용할 수 있다. 방향족 폴리이소시아네이트를 사용할 경우, 반응속도가 지나치게 빠르고, 경화물의 유리전이온도가 높아질 수 있기 때문에, 수지 조성물의 사용 용도에 적합한 공정성과 물성을 확보하기 어려울 수 있다.In the present application, the kind of isocyanate included in the curing agent is not particularly limited, but a non-aromatic isocyanate compound containing no aromatic group may be used to secure desired physical properties. When using an aromatic polyisocyanate, since the reaction rate is too fast and the glass transition temperature of the cured product may be high, it may be difficult to secure processability and physical properties suitable for use of the resin composition.
비방향족 이소시아네이트 화합물로는, 예를 들어, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 리신 디이소시아네이트, 노르보르난 디이소시아네이트 메틸, 에틸렌 디이소시아네이트, 프로필렌 디이소시아네이트 또는 테트라메틸렌 디이소시아네이트 등의 지방족 폴리이소시아네이트; 트랜스사이클로헥산-1,4-디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 비스(이소시아네이트메틸)사이클로헥산 디이소시아네이트 또는 디사이클로헥실메탄 디이소시아네이트 등의 지환족 폴리이소시아네이트; 또는 상기 중 어느 하나 이상의 카르보디이미드 변성 폴리이소시아네이트나 이소시아누레이트 변성 폴리이소시아네이트; 등이 사용될 수 있다. 또한, 상기 나열된 화합물 중 2 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.As a non-aromatic isocyanate compound, For example, aliphatic polyisocyanate, such as hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, norbornane diisocyanate methyl, ethylene diisocyanate, propylene diisocyanate, or tetramethylene diisocyanate, etc. ; Alicyclic polyisocyanates such as transcyclohexane-1,4-diisocyanate, isophorone diisocyanate, bis (isocyanatemethyl) cyclohexane diisocyanate or dicyclohexylmethane diisocyanate; Or at least one of the above carbodiimide-modified polyisocyanates and isocyanurate-modified polyisocyanates; And the like can be used. In addition, mixtures of two or more of the compounds listed above may be used.
한편, 상기 이액형 수지 조성물에 포함되는 수지 성분은, 경화 후 0℃ 미만의 유리전이온도(Tg)를 가질 수 있다. 상기 유리전이온도 범위를 만족하는 경우, 배터리 모듈이나 배터리 팩이 사용될 수 있는 낮은 온도에서도 브리틀(brittle)한 특성을 비교적 단 시간내에 확보할 수 있고, 그에 따라 내충격성이나 내진동 특성이 보장될 수 있다. 반면 상기 범위를 만족하지 못할 경우에는, 경화물의 점착 특성(tacky)이 지나치게 높거나 열안정성이 저하될 가능성이 있다. 하나의 예시에서, 상기 경화 후 이액형 수지 조성물이 갖는 유리전이온도의 하한은 약 - 70℃ 이상, - 60℃ 이상, - 50℃ 이상, - 40℃ 이상 또는 약 - 30℃ 이상일 수 있고, 그 상한은 약 - 5℃ 이하, - 10℃ 이하, - 15℃ 이하, 또는 약 - 20℃ 이하일 수 있다.On the other hand, the resin component contained in the two-component resin composition may have a glass transition temperature (Tg) of less than 0 ℃ after curing. When the glass transition temperature range is satisfied, the brittle characteristic can be secured within a relatively short time even at a low temperature at which the battery module or the battery pack can be used, and thus shock resistance and vibration resistance can be ensured. Can be. On the other hand, when the said range is not satisfied, there exists a possibility that the adhesiveness (tacky) of hardened | cured material may be too high or thermal stability may fall. In one example, the lower limit of the glass transition temperature of the two-component resin composition after curing may be about −70 ° C. or more, −60 ° C. or more, −50 ° C. or more, −40 ° C. or more, or about −30 ° C. or more. The upper limit may be about −5 ° C. or less, −10 ° C. or less, −15 ° C. or less, or about −20 ° C. or less.
한편, 이액형 수지 조성물 내에서 상기 폴리올 유래 수지 성분과 폴리이소시아네이트 유래 수지 성분의 비율은 특별히 제한되지 않고, 이들 간 우레탄 반응이 가능하도록 적절하게 조절될 수 있다.On the other hand, the ratio of the polyol-derived resin component and the polyisocyanate-derived resin component in the two-component resin composition is not particularly limited, and may be appropriately adjusted to enable urethane reaction therebetween.
한편, 상기 수지 조성물은 필러를 포함할 수 있다. 상기 필러는 열전도성 필러일 수 있다. 본 출원에서 용어 열전도성 필러는, 열전도도가 약 1 W/mK 이상, 5 W/mK 이상, 10 W/mK 이상 또는 약 15 W/mK 이상인 재료를 의미할 수 있다. 구체적으로, 상기 열전도성 필러의 열전도도는 약 400 W/mK 이하, 350 W/mK 이하 또는 약 300 W/mK 이하일 수 있다. 사용될 수 있는 열전도성 필러의 종류는 특별히 제한되지 않지만, 절연성 등을 함께 고려할 때 무기 필러일 수 있다. 예를 들면, 알루미나, AlN(aluminum nitride), BN(boron nitride), 질화 규소(silicon nitride), SiC 또는 BeO 등과 같은 세라믹 입자가 사용될 수 있다. 상기 필러의 형태나 비율은 특별히 제한되지 않으며, 수지 조성물의 점도, 수지 조성물이 경화된 수지층 내에서의 침강 가능성, 목적하는 열저항 내지는 열전도도, 절연성, 충진 효과, 분산성 또는 저장 안정성 등을 고려하여 적절히 조절될 수 있다. 일반적으로 필러의 사이즈가 커질수록 이를 포함하는 조성물의 점도가 높아지고, 후술하는 수지층 내에서 필러가 침강할 가능성이 높아진다. 또한 사이즈가 작아질수록 열저항이 높아지는 경향이 있다. 따라서 상기와 같은 점을 고려하여 적정 종류 및 크기의 필러가 선택될 수 있고, 필요하다면 2종 이상의 필러를 함께 사용할 수도 있다. 또한, 충진되는 양을 고려하면 구형의 필러를 사용하는 것이 유리하지만, 네트워크의 형성이나 전도성 등을 고려하여 침상이나 판상 등과 같은 형태의 필러도 사용될 수 있다.On the other hand, the resin composition may comprise a filler. The filler may be a thermally conductive filler. As used herein, the term thermally conductive filler may refer to a material having a thermal conductivity of about 1 W / mK or more, 5 W / mK or more, 10 W / mK or more, or about 15 W / mK or more. Specifically, the thermal conductivity of the thermally conductive filler may be about 400 W / mK or less, 350 W / mK or less or about 300 W / mK or less. The kind of thermally conductive filler that can be used is not particularly limited, but may be an inorganic filler in consideration of insulation and the like. For example, ceramic particles such as alumina, aluminum nitride (AlN), boron nitride (BN), silicon nitride, SiC, or BeO may be used. The shape and proportion of the fillers are not particularly limited, and the viscosity of the resin composition, the possibility of sedimentation in the cured resin layer, the desired thermal resistance or thermal conductivity, insulation, filling effect, dispersibility or storage stability, etc. Can be adjusted appropriately. In general, the larger the size of the filler, the higher the viscosity of the composition including the same, and the higher the possibility that the filler precipitates in the resin layer described later. In addition, the smaller the size, the higher the heat resistance tends to be. Therefore, in consideration of the above point, a filler of an appropriate type and size may be selected, and two or more fillers may be used together if necessary. In addition, it is advantageous to use a spherical filler in consideration of the filling amount, but fillers in the form of a needle or plate may be used in consideration of the formation of a network or conductivity.
하나의 예시에서, 상기 수지 조성물(30)은, 평균 입경이 약 0.001 ㎛ 내지 80 ㎛의 범위 내에 있는 열전도성 필러를 포함할 수 있다. 상기 필러의 평균 입경은 다른 예시에서 약 0.01 ㎛ 이상, 0.1 ㎛ 이상, 0.5 ㎛ 이상, 1 ㎛ 이상, 2 ㎛ 이상, 3 ㎛ 이상, 4 ㎛ 이상, 5 ㎛ 이상 또는 약 6 ㎛ 이상일 수 있다. 상기 필러의 평균 입경은 다른 예시에서 약 75 ㎛ 이하, 70 ㎛ 이하, 65 ㎛ 이하, 60 ㎛ 이하, 55 ㎛ 이하, 50 ㎛ 이하, 45 ㎛ 이하, 40 ㎛ 이하, 35 ㎛ 이하, 30 ㎛ 이하, 25 ㎛ 이하, 20 ㎛ 이하, 15 ㎛ 이하, 10 ㎛ 이하 또는 약 5 ㎛ 이하일 수 있다.In one example, the
우수한 방열 성능을 얻기 위하여, 열전도성 필러가 고함량 사용되는 것이 고려될 수 있다. 상기 필러는 수지 조성물의 전체 수지 성분, 예를들어, 폴리올 수지 및 폴리이소시아네이트의 함량을 합한 100 중량부 대비, 약 200 내지 약 2,000 중량부의 범위 내에서 사용될 수 있다. 구체적으로, 상기 필러의 함량은 전체 수지 성분 100 중량부 대비, 약 250 중량부 이상, 300 중량부 이상, 350 중량부 이상 또는 약 400 중량부 이상의 필러가 사용될 수 있고, 상기 전체 수지 성분 100 중량부 대비 약, 2,000 중량부 이하, 1,800 중량부 이하 또는 약 1,6000 중량부 이하일 수 있다. 상기 필러의 비율 범위 내에서 목적하는 열전도도와 절연성 등의 물성을 확보할 수 있다.In order to obtain excellent heat dissipation performance, it may be considered that a high content of thermally conductive filler is used. The filler may be used in the range of about 200 to about 2,000 parts by weight, relative to 100 parts by weight of the total resin component of the resin composition, for example, the total content of the polyol resin and the polyisocyanate. Specifically, the filler content may be about 250 parts by weight, 300 parts by weight, 350 parts by weight or about 400 parts by weight or more of fillers based on 100 parts by weight of the total resin component, and 100 parts by weight of the total resin component. And about 2,000 parts by weight or less, 1,800 parts by weight or less, or about 1,6000 parts by weight or less. Within the ratio range of the said filler, desired physical properties, such as thermal conductivity and insulation, can be ensured.
하나의 예시에서, 상기 필러의 수분 함습량은 약 1,000 ppm 이하일 수 있다. 상기 함습량은 상대습도 10%, 드리프트(drift) 5.0 이하 조건에서, karl fishcer 적정기(KR831)로 측정할 수 있다. 이때, 상기 수분 함습량은 수지 조성물에 사용되는 전체 필러에 대한 평균 함습량일 수 있다. 본 출원에서는, 상기 조건을 만족하는 필러를 선택적으로 사용할 수도 있고, 또는 사용하고자 하는 필러를 약 200 ℃ 온도의 오븐에서 건조 한 후에, 상기 함습량 범위를 만족하도록 필러의 수분함량을 조절할 수도 있다. 또 하나의 예시에서, 상기 필러 수분 함습량의 상한은 약 800 ppm 이하, 600 ppm 이하, 또는 약 400 ppm 이하일 수 있고, 그리고 그 하한은 약 100 ppm 이상 또는 약 200 ppm 이상일 수 있다.In one example, the moisture content of the filler may be about 1,000 ppm or less. The moisture content can be measured by a Karl fishcer titrator KR831 under conditions of 10% relative humidity and drift 5.0 or less. In this case, the moisture moisture content may be an average moisture content of the total filler used in the resin composition. In the present application, a filler that satisfies the above conditions may be selectively used, or after the filler to be dried is dried in an oven at a temperature of about 200 ° C., the moisture content of the filler may be adjusted to satisfy the moisture content range. In another example, the upper limit of the filler moisture content may be about 800 ppm or less, 600 ppm or less, or about 400 ppm or less, and the lower limit may be about 100 ppm or more or about 200 ppm or more.
상기 외에도, 다양한 종류의 필러가 사용될 수 있다. 예를 들어, 수지 조성물이 경화된 수지층의 절연 특성을 확보하기 위하여, 그래파이트(graphite) 등과 같은 탄소 필러의 사용이 고려될 수 있다. 또는, 예를 들어, 퓸드 실리카, 클레이 또는 탄산칼슘 등과 같은 필러가 사용될 수 있다. 이러한 필러의 형태나 함량 비율은 특별히 제한되지 않으며, 수지 조성물의 점도, 수지층 내에서의 침강 가능성, 요변성, 절연성, 충진 효과 또는 분산성 등을 고려하여 선택될 수 있다.In addition to the above, various kinds of fillers may be used. For example, in order to secure the insulating properties of the resin layer on which the resin composition is cured, the use of a carbon filler such as graphite may be considered. Alternatively, for example, fillers such as fumed silica, clay or calcium carbonate may be used. The form or content ratio of the filler is not particularly limited and may be selected in consideration of the viscosity of the resin composition, the possibility of sedimentation in the resin layer, thixotropy, insulation, filling effect or dispersibility.
도 2는 본 출원의 예시적인 경화성 재료를 주입홀에 적용하는 단계를 나타내는 단면도이다. 하부판(10a)에 형성된 주입홀(20)에 경화성 재료(60)가 적용될 수 있다.2 is a cross-sectional view showing the step of applying the exemplary curable material of the present application to the injection hole. The
경화성 재료의 적용은 공지의 도포기를 이용할 수 있다. 도포기(70)는 경화성 재료를 주입홀(20)의 수지 조성물(30a) 상에 적용할 수 있다.Application of a curable material can use a well-known applicator. The
상기 경화성 재료(60)는 수지 및 개시제를 포함할 수 있다. The
상기 수지는 경화성 수지이면 특별히 제한되지 않고 공지의 경화성 수지일 수 있다. 일예로서 상기 수지는 광 경화성 수지일 수 있다. 상기 광 경화성 수지는 폴리에스테르 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트, 폴리에테르 아크릴레이트 또는 실리콘 아크릴레이트 등이 포함될 수 있다.The resin is not particularly limited as long as it is a curable resin, and may be a known curable resin. For example, the resin may be a photocurable resin. The photocurable resin may include polyester acrylate, epoxy acrylate, urethane acrylate, polyether acrylate or silicone acrylate.
본 출원에서 용어 광 경화성은, 광의 조사에 의해 경화되는 유형을 의미하고, 상기에서 광의 범주에는, 마이크로파(microwaves), 적외선(이하, IR), 자외선(이하, UV), X선 및 감마선은 물론, 알파-입자선(alpha-particle beam), 프로톤빔(proton beam), 뉴트론빔(neutron beam) 또는 전자선(electron beam)과 같은 입자빔 등이 포함될 수 있다.The term photocurable in the present application means a type that is cured by irradiation of light, and in the above category of light, microwaves, infrared rays (hereinafter referred to as IR), ultraviolet rays (hereinafter referred to as UV), X-rays and gamma rays, as well as And particle beams such as alpha-particle beams, proton beams, neutron beams or electron beams.
경화성 재료(60)는 개시제를 포함할 수 있으며, 상기 개시제는 광 개시제일 수 있다. 광 개시제로는 아세토페논계, 벤조인계, 벤조페논계, 싸이옥산톤계, 이오도늄계 및 설포늄계로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 3은 본 출원의 예시적인 주입홀 폐쇄 단계를 보여주는 단면도이다. 광 조사기(80)는 주입홀(20)에 적용된 경화성 재료(도면 2의 (60))를 향하여 광을 조사하여 경화성 재료(도면 2의 (60))를 경화시켜 경화부재(또는 밀봉부재)(60a)를 형성시킴으로써 주입홀을 폐쇄 시킬 수 있다.3 is a cross-sectional view illustrating an exemplary injection hole closing step of the present application. The
상기 광 조사기(80)은 특별히 제한되지 않으며, 광을 조사할 수 있는 공지의 광 조사기를 이용할 수 있다. 상기 광은 적외선, 가시광선 또는 자외선 등 광 조사기에 의해 조사될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 UV를 이용할 수 있다.The
상기 광 조사는 경화성 재료(60)에 광을 약 5 내지 15 초간 조사하여 경화 시킬 수 있다. 일 구체예에서 광 조사는 약 5초, 6초, 7초 또는 약 8초 이상 조사하거나, 약 15초, 14초 13초 또는 약 12 초 이하로 조사할 수 있다. The light irradiation may be cured by irradiating the
경화성 재료(도면 2의 (60))가 UV 조사 등의 광 조사에 의해 경화되면 경화부재(60a)를 형성하고, 상기 경화부재(60a)에 의해 주입홀(20)이 폐쇄되어, 경화되는 수지 조성물(30a)이 배터리 모듈 내의 잔압에 의해 주입홀을 통해 배터리 모듈 외부로 돌출되어 경화되는 것을 방지할 수 있게 된다. 따라서 배터리 모듈 외부로 돌출되어 경화된 부위를 제거하기 위한 추가 공정이 필요 없어 배터리 모듈 제조 비용 및 제조 시간이 단축될 수 있다.When the curable material (60 in Fig. 2) is cured by light irradiation such as UV irradiation, a hardening
본 출원의 배터리 모듈 제조방법은, 수지 조성물 주입 단계 전에 하부판 또는 측벽에 형성된 주입홀에 점착성 시트를 부착하는 시트 부착 단계를 추가로 포함할 수 있으며, 수지 조성물 주입 단계에서 수지 조성물은 상기 점착성 시트를 관통하여 배터리 모듈 케이스 내로 주입될 수 있다.The battery module manufacturing method of the present application may further include a sheet attaching step of attaching the adhesive sheet to the injection hole formed in the lower plate or the sidewall before the resin composition injection step, wherein the resin composition in the resin composition injection step comprises the adhesive sheet It may be penetrated and injected into the battery module case.
도 4는 본출원의 예시적인 점착성 시트(90)를 부착하는 단계를 나타내는 단면도이다. 배터리 모듈 케이스의 하부판(10a)에 형성된 주입홀(20)에 점착성 시트(90)가 부착될 수 있다.4 is a cross-sectional view showing the step of attaching the
상기 점착성 시트(90)는 기재와 기재 상에 형성된 접착층을 포함할 수 있다. 상기 기재는 유연성 및 내구성을 가지는 고분자 필름 형태로, 높은 인장 강도를 가지는 소재 중에서 선택할 수 있다. 예를 들어 상기 기재는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등과 같은 폴리올레핀, 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르, 폴리염화비닐, 폴리스틸렌, 폴리우레탄, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리(메타)아크릴산, 폴리부텐 및 폴리부타티엔으로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 하나 이상을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The
상기 기재 상에 형성된 접착층은 기재가 배터리 모듈 케이스에 접착되도록 접착성을 가지는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 접착층은 아크릴, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 고무, 실리콘 또는 에폭시를 포함하는 접착제를 기재 상에 도포하여 형성되거나, 또는 상기 접착제로부터 형성된 접착 필름이 기재 상에 부착된 형태 일 수 있다.The adhesive layer formed on the substrate may include a material having adhesiveness such that the substrate is adhered to the battery module case. For example, the adhesive layer may be formed by applying an adhesive including acrylic, polyester, polyurethane, rubber, silicone, or epoxy onto a substrate, or an adhesive film formed from the adhesive may be attached onto the substrate.
상기 점착성 시트(90)는 주입홀(20)에 부착될 수 있다. 주입홀(20)에 부착된다는 의미는 주입홀(20)의 크기를 넘어서 주입홀(20)을 덮는 형태로 부착 될 수 있다. 또한 하나 이상의 주입홀(20)이 마련된 경우, 각각의 주입홀(20)에 대응되는 개별적인 점착성 시트(90)가 부착될 수 있고, 하나 이상의 주입홀(20)을 모두 덮는 하나의 점착성 시트(90)가 부착 될 수 있다. 즉 일 구체예에서 복수개의 주입홀(20)이 임의의 방향으로 배열되어 형성된 경우, 하나의 점착성 시트(90)는 상기 주입홀(20)의 배열 방향을 따라서 연장되어 부착될 수 있다. The
한편, 수지 조성물 주입 단계에서 수지 조성물(30)은 상기 점착성 시트(90)를 관통하여 배터리 모듈 케이스 내로 주입될 수 있다.In the resin composition injection step, the
점착성 시트(90)를 관통하여 배터리 모듈 케이스 내로 주입된다는 것은, 배터리 모듈 케이스의 하부판(10a) 또는 측벽(10b)에 형성된 주입홀(20)에 부착된 점착성 시트(90)를 주입전에 개구 하여 주입하거나, 주입과 동시에 개구하여 주입할 수 있다.Injection into the battery module case through the
점착성 시트(90)를 주입 전 개구한다는 것은 점착성 시트(90)를 주입홀(20)에 부착하기 이전에 주입홀(20)에 대응되는 점착성 시트(90)의 부위를 미리 개구한 후 부착할 수 있으며, 또는 점착성 시트(90)를 주입홀(20)에 부착한 이후에 주입홀(20)에 대응되는 부위를 천공함으로써 개구 할 수 있다. 한편 점착성 시트(90)를 개구하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 공지의 방법에 의해 개구할 수 있다.Opening the
점착성 시트(90)를 주입과 동시에 개구한다는 것은 수지 조성물(30)을 주입하는 상기 주입기(도면 1의 (40))가 수지 조성물(30)을 주입하기 위해 주입홀(20)에 위치할 때 상기 주입기(40)는 주입홀(20)에 부착된 점착성 시트(90)에 일정한 압력을 주어서 점착성 시트를 개구 할 수 있다. 이때 주입기(40)의 일말단면(미도시)은 점착성 시트(90)의 개구를 용이하게 하기 위해서 날카롭게 형성될 수 있다.Opening the
한편, 주입기(40)가 점착성 시트(90)를 관통하여 주입홀(20)로 용이하게 주입될 수 있다면 점착성 시트(90)의 개구의 크기 및 형태는 특별히 제한되지 않는다. 일예로 점착성 시트(90)의 개구의 크기는 주입홀의 크기와 동일하거나 보다 작을 수 있다. 점착성 시트(90)가 주입홀의 크기와 동일하거나 작으면, 수지 조성물이 역토출 되더라도 배터리 모듈이 오염되는 것을 방지할 수 있다.On the other hand, if the
본 출원의 배터리 모듈 제조방법은, 주입홀 폐쇄 단계 전에 주입홀에 부착된 점착성 시트를 박리하는 시트 박리 단계를 추가로 포함할 수 있다. The battery module manufacturing method of the present application may further include a sheet peeling step of peeling the adhesive sheet attached to the injection hole before the injection hole closing step.
도 5는 본 출원의 예시적인 점착성 시트의 박리하는 단계를 나타내는 단면도이다. 즉 하부판(10a)의 주입홀(20)에 부착된 점착성 시트(90)가 하부판에서 박리될 수 있다.5 is a cross-sectional view showing a step of peeling an exemplary adhesive sheet of the present application. That is, the
점착성 시트를 박리하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 사람에 의하여 수동으로 박리될 수 있고, 기계에 의하여 자동으로 박리될 수 있다.The method of peeling off an adhesive sheet is not specifically limited. It can be peeled off manually by a person and can be peeled off automatically by a machine.
한편, 점착성 시트의 박리는, 배터리 모듈 케이스 내로 수지 조성물이 주입되고 약 1시간 내지 약 4시간이 경과한 후에 박리 할 수 있다. 즉 상기 수지 조성물의 경화가 일정 시간 이상 진행된 후에 점착성 시트를 박리한다. 상기 박리시간은 수지 조성물의 종류에 의해 조절 될 수 있다. 즉 수지 조성물이 경화가 빨리 진행되는 경우에는 점착성 시트의 박리가 빨라질 수 있으며, 수지 조성물의 경화가 늦게 진행되는 경우에는 점착성 시트의 박리가 늦어 질 수 있다. 수지 조성물이 충분히 경화전에 점착성 시트를 박리하는 경우는 점착성 시트에 경화되지 않은 수지 조성물이 묻어 나와서 배터리 모듈이 오염될 수 있으며, 수지 조성물이 경화된 후에 박리하는 경우에는 수지 조성물과 점착성 시트와의 접착에 의해 박리가 용이하지 않을 수 있다.On the other hand, peeling of an adhesive sheet can peel after about 1 hour-about 4 hours after resin composition is inject | poured into a battery module case. That is, after hardening of the said resin composition advances more than a predetermined time, an adhesive sheet is peeled off. The peeling time may be controlled by the type of resin composition. That is, when the curing of the resin composition proceeds quickly, the peeling of the adhesive sheet may be accelerated. When the curing of the resin composition proceeds slowly, the peeling of the adhesive sheet may be delayed. When the resin composition peels off the adhesive sheet before curing sufficiently, the uncured resin composition may be stained on the adhesive sheet, and the battery module may be contaminated. When the resin composition is cured, the adhesive composition is adhered to the adhesive sheet. It may not be easy to peel off.
본 출원은 또한, 배터리 모듈에 관한 것이다. 도 6은 본출원의 예시적인 배터리 모듈을 보여주는 단면도이다. 상기 배터리 모듈은 하부판(10a) 및 측벽(10b)을 가지고, 상기 하부판(10a) 및 측벽(10b)에 의해 내부 공간이 형성되며, 상기 하부판(10a) 또는 측벽(10b)에 형성된 수지 조성물의 주입홀(20)을 가지는 모듈 케이스; 상기 모듈 케이스의 내부 공간에 존재하는 복수의 배터리셀(50); 상기 수지 조성물이 경화되어 형성되고, 상기 복수의 배터리셀, 하부판 또는 측벽 중 적어도 하나와 접촉하는 수지층(30b); 및 상기 수지 조성물의 주입홀을 밀폐하는 밀봉부재(60a)를 포함한다. The present application also relates to a battery module. 6 is a cross-sectional view illustrating an exemplary battery module of the present application. The battery module has a
상기 배터리 모듈 케이스는 하나의 하부판(10a)과 4개의 측벽(10b)을 포함하는 상자 형태일 수 있다. 상기 배터리 모듈 케이스는 하부판(10a) 및 4개의 측벽(10b)에 의해 내부공간을 형성한다. 배터리 모듈 케이스는 내부 공간을 밀폐하기 위한 상부판(미도시)을 추가로 포함할 수 있다. 상기 용어, "상부판" 및 "하부판"은 기준 방향에 따라 혼용되어 사용될 수 있다.The battery module case may have a box shape including one
상기 배터리 모듈 케이스는 일체형의 하부판(10a) 및 측벽(10b)에 의해 형성되거나, 각각 분리된 하부판(10a), 측벽(10b) 및/또는 상부판(미도시)을 조립하여 형성될 수 있다. 이러한 모듈 케이스의 형태 및 크기는 특별히 제한되지 않으며, 모듈 케이스의 용도, 상기 내부 공간에 수납되는 배터리셀의 형태 및 개수 등에 따라 적절하게 선택될 수 있다. The battery module case may be formed by an integrated
상기 배터리 모듈 케이스는 열전도성 케이스일 수 있다. 용어 열전도성 케이스는, 케이스 전체의 열전도도가 10 W/mk 이상이거나, 혹은 적어도 상기와 같은 열전도도를 가지는, 열전도성 영역을 가지는 케이스를 의미한다. 예를 들면, 전술한 측벽(10b), 하부판(10a) 및 상부판(미도시) 중 적어도 하나는 상기 열전도성 영역을 가질 수 있다. 다른 예시에서 상기 하부판(10a) 및 측벽(10b)은 주입된 수지 조성물에 의해 형성된 후술하는 수지층과 접촉하는 부위에 상기 열전도성 영역을 포함할 수 있다. 상기에서 열전도도는, 다른 예시에서 약 20 W/mk 이상, 30 W/mk 이상, 40 W/mk 이상, 50 W/mk 이상, 60 W/mk 이상, 70 W/mk 이상, 80 W/mk 이상, 90 W/mk 이상, 100 W/mk 이상, 110 W/mk 이상, 120 W/mk 이상, 130 W/mk 이상, 140 W/mk 이상, 150 W/mk 이상, 160 W/mk 이상, 170 W/mk 이상, 180 W/mk 이상, 190 W/mk 이상 또는 약 195 W/mk 이상일 수 있다. 상기 열전도도는 그 수치가 높을수록 모듈의 방열 특성 등의 측면에서 유리하므로, 그 상한은 특별히 제한되지 않는다. 일 예시에서 상기 열전도도는 약 1,000 W/mK 이하, 900 W/mk 이하, 800 W/mk 이하, 700 W/mk 이하, 600 W/mk 이하, 500 W/mk 이하, 400 W/mk 이하, 300 W/mk 또는 약 250 W/mK 이하일 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다. 상기와 같은 열전도도를 나타내는 재료의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 철, 알루미늄, 금, 은, 텅스텐, 구리, 니켈, 백금 또는 이들을 포함하는 합금의 금속 소재 등이 있다. The battery module case may be a thermally conductive case. The term thermally conductive case means a case having a thermally conductive region in which the thermal conductivity of the entire case is 10 W / mk or more or at least has the above-described thermal conductivity. For example, at least one of the above-described
또한, 상기 열전도성 영역은 냉각수와 같은 냉각 매체와 접하는 부위일 수 있다. 이러한 구조에 의하면 배터리셀로부터 발생한 열을 효과적으로 외부로 방출할 수 있는 구조가 구현될 수 있다.In addition, the thermally conductive region may be a portion in contact with a cooling medium such as cooling water. According to this structure, a structure capable of effectively dissipating heat generated from the battery cell to the outside may be implemented.
한편, 본 명세서에서 언급하는 물성 중에서 측정 온도가 그 물성에 영향을 미치는 경우, 특별히 달리 언급하지 않는 한, 그 물성은 상온에서 측정한 물성일 수 있다. 본 명세서에서 용어 상온은 약 10℃ 내지 30℃의 범위 내의 어느 한 온도, 예를 들면, 약 25℃, 23℃ 또는 약 20℃ 정도의 온도를 의미할 수 있다.On the other hand, when the measurement temperature affects the physical properties among the physical properties mentioned in the present specification, unless otherwise stated, the physical properties may be physical properties measured at room temperature. As used herein, the term room temperature may refer to any temperature within a range of about 10 ° C. to 30 ° C., for example, about 25 ° C., 23 ° C., or about 20 ° C.
상기 배터리 모듈 케이스의 하부판(10a), 측벽(10b) 및/또는 상부판(미도시)(이하, 하부판 등으로 호칭할 수 있다.)은 주입홀(20)(또는 관통홀)을 가진다. 이 때 상기 주입홀(20)의 형태, 개수 및 위치는 수지 조성물의 주입 효율을 고려하여 조정될 수 있다. The
상기 주입홀(20)은, 측벽(10b), 하부판(10a) 또는 상부판(미도시)에 형성되어 있을 수 있다. 상기 주입홀의 위치(Q)는 하부판 등의 전체 길이의 약 1/4 내지 3/4 지점 또는 약 3/8 내지 7/8 지점 또는 대략 중간부에 형성되어 있을 수 있다. 상기 지점에 형성된 주입홀(20)을 통해 수지 조성물을 주입함으로써, 수지 조성물의 주입 시간을 단축 할 수 있고, 수지 조성물이 배터리 모듈 내부로 골고루 주입될 수 있다. 구체예에서 주입홀(20)을 통하여 주입된 수지 조성물은 수지 조성물의 주입(또는 이동) 방향을 따라 이동한다.The
상기의 1/4, 3/4, 3/8 또는 7/8 지점은, 하부판 등의 어느 하나의 말단면을 기준으로 측정한 하부판 등의 전체 길이(L) 대비 상기 주입홀(20)의 형성 위치까지의 거리(A)의 비율이다. 또한, 상기에서 길이(L) 및 거리(A)가 형성되는 말단은, 상기 길이(L)와 거리(A)를 동일한 말단으로부터 측정하는 한 임의의 말단일 수 있다. The 1/4, 3/4, 3/8 or 7/8 point is formed of the
본 출원에서 용어 배터리셀(50)은, 전극 조립체 및 외장재를 포함하여 구성된 하나의 단위 이차전지를 의미한다.In the present application, the
배터리 모듈 케이스 내에 수납되는 배터리셀(50)의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 공지의 다양한 배터리셀이 모두 적용될 수 있다. 하나의 예시에서 상기 배터리셀(50)은 파우치형일 수 있다.The type of
한편, 수지층(30b)은 전술한 수지 조성물(30)이 경화되어 형성된 수지층(30b)일 수 있다. 상기 수지층(30b)은 열전도성 수지층 일 수 있다. 이러한 경우에 열전도성 수지층의 열전도도는 약 1.5 W/mK 이상, 2 W/mK 이상, 2.5 W/mK 이상, 3 W/mK 이상, 3.5 W/mK 이상 또는 약 4 W/mK 이상일 수 있다. 상기 열전도도는 약 50 W/mK 이하, 45 W/mk 이하, 40 W/mk 이하, 35 W/mk 이하, 30 W/mk 이하, 25 W/mk 이하, 20 W/mk 이하, 15 W/mk 이하, 10W/mK 이하, 5 W/mK 이하, 4.5 W/mK 이하 또는 약 4.0 W/mK 이하일 수 있다. 상기와 같이 수지층이 열전도성 수지층인 경우에, 상기 수지층이 부착되어 있는 하부판, 상부판 및/또는 측벽 등은 전술한 열전도도가 10 W/mK 이상인 부위일 수 있다. 이 때 상기 열전도도를 나타내는 모듈 케이스의 부위는 냉각 매체, 예를 들면, 냉각수 등과 접하는 부위일 수 있다. 수지층의 열전도도는, 예를 들면, ASTM D5470 규격 또는 ISO 22007-2 규격에 따라 측정된 수치이다. 상기와 같은 수지층의 열전도도는, 예를 들어, 상기 설명된 바와 같이 수지층에 포함되는 필러 및 그 함량 비율을 적절히 조절함으로써 확보될 수 있다.On the other hand, the
상기 밀봉부재(60a)는 주입홀(20)을 밀폐할 수 있는 것이라면, 특별히 제한되지 않는다. 밀봉부재는 형성형 또는 결합형일 수 있다. 본 출원에서 용어 형성형이란 주입홀의 경화되는 수지 조성물(30a) 상에서 형성되어 주입홀을 밀봉하는 모든 것을 의미한다. 일예로서 형성형 밀봉부재는 전술한 경화성 재료(60)를 주입홀에 적용하고 경화시켜 주입홀(20)을 밀봉시킬 수 있다. The sealing
한편, 본출원에서 용어 결합형이란 형성형 이외의 것을 말하며, 일예로 별로로 제조된 밀봉부재를 의미할 수 있다. 일 구체예에서 별로도 제조된 밀봉부재를 주입홀에 체결하는 등의 방법으로 주입홀을 밀봉시킬 수 있다.On the other hand, in the present application, the term coupled type means other than the formed type, and may mean, for example, a sealing member manufactured by star. In one embodiment, the injection hole may be sealed by fastening a separately manufactured sealing member to the injection hole.
본 출원은 또한, 배터리팩, 예를 들면, 전술한 배터리 모듈을 2개 이상 포함하는 배터리팩에 대한 것이다. 배터리팩에서 상기 배터리 모듈들은 서로 전기적으로 연결되어 있을 수 있다. 2개 이상의 배터리 모듈을 전기적으로 연결하여 배터리팩을 구성하는 방식은 특별히 제한되지 않고, 공지의 방식이 모두 적용될 수 있다.The present application also relates to a battery pack, for example, a battery pack including two or more battery modules described above. In the battery pack, the battery modules may be electrically connected to each other. The method of configuring the battery pack by electrically connecting two or more battery modules is not particularly limited, and all known methods may be applied.
본 출원은 또한 상기 배터리 모듈 또는 상기 배터리팩을 포함하는 장치에 대한 것이다. 상기 장치의 예로는 전기 자동차와 같은 자동차를 들 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 2차 전지를 출력으로 요구하는 모든 용도가 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 배터리 모듈 또는 배터리팩을 사용하여 상기 자동차를 구성하는 방식은 특별히 제한되지 않고, 일반적인 방식이 적용될 수 있다.The present application also relates to a device including the battery module or the battery pack. Examples of such devices include, but are not limited to, automobiles such as electric vehicles, and may include all applications requiring a secondary battery as an output. For example, a method of configuring the vehicle using the battery module or the battery pack is not particularly limited, and a general method may be applied.
본 출원의 배터리 모듈의 제조방법은, 수지 조성물의 경화시 수지 조성물이 배터리 모듈내의 잔압에 의해 주입홀을 통하여 배터리 모듈 외부로 돌출되어 경화되는 것을 방지 할 수 있다. 또한 본 출원의 배터리 모듈의 제조방법은, 배터리 모듈 외부로 돌출되어 경화된 부위를 제거하기 위한 추가 공정이 불필요하므로 배터리 모듈의 생산 비용을 절감할 수 있고, 생산시간을 단축할 수 있다. 또한, 배터리 모듈 내의 잔압이 높더라도 수지 조성물이 배터리 모듈 외부로 돌출되어 경화되는 것을 방지 할 수 있으므로, 잔압에 영향을 받아 배터리 모듈 외부로 돌출 될 수 있는 수지 조성물도 배터리 모듈용 수지 조성물로 사용이 가능하다.The method of manufacturing the battery module of the present application may prevent the resin composition from protruding out of the battery module through the injection hole by the residual pressure in the battery module and curing when the resin composition is cured. In addition, the manufacturing method of the battery module of the present application may reduce the production cost of the battery module and shorten the production time since an additional process for removing the hardened portion protruding out of the battery module is unnecessary. In addition, even if the residual pressure in the battery module is high, the resin composition may be prevented from protruding out of the battery module and cured. It is possible.
도 1은 본 출원의 예시적인 수지 조성물 주입 단계를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 출원의 예시적인 경화성 재료를 적용하는 단계를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 출원의 예시적인 주입홀 폐쇄 단계를 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 출원의 예시적인 점착성 시트를 부착하는 단계를 나타내는 단면도 이다.
도 5는 본 출원의 예시적인 점착성 시트의 박리하는 단계를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 출원의 예시적인 배터리 모듈을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 출원의 예시적인 배터리 모듈의 제조방법을 나타내는 모식도이다.1 is a cross-sectional view showing an exemplary resin composition injection step of the present application.
2 is a cross-sectional view illustrating the steps of applying an exemplary curable material of the present application.
3 is a cross-sectional view illustrating an exemplary injection hole closing step of the present application.
4 is a cross-sectional view showing the step of attaching an exemplary adhesive sheet of the present application.
5 is a cross-sectional view showing a step of peeling an exemplary adhesive sheet of the present application.
6 is a cross-sectional view illustrating an exemplary battery module of the present application.
7 is a schematic view showing a manufacturing method of an exemplary battery module of the present application.
도 7은 본 출원의 예시적인 배터리 모듈의 제조 방법을 나타내는 모식도이다. 이하, 상기 도 7을 참고하여 실시예 및 비교예를 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 제시된 범위에 의해 제한되는 것은 아니다.7 is a schematic view showing a manufacturing method of an exemplary battery module of the present application. Hereinafter, examples and comparative examples will be described with reference to FIG. 7, but the scope of the present application is not limited by the ranges set forth below.
평가방법Assessment Methods
1. One. 역토출유무Reverse discharge
복수의 배터리셀이 수납된 배터리 모듈 케이스의 하부판에 형성된 주입홀을 통하여 수지 조성물을 주입하였다. 수지 조성물의 주입은 하부판이 위를 향하게 위치시킨 후 하부판에 형성된 주입홀을 통하여 주입하였다. The resin composition was injected through the injection holes formed in the lower plate of the battery module case in which the plurality of battery cells were accommodated. Injecting the resin composition was placed through the injection hole formed in the lower plate after the lower plate is positioned upward.
주입된 수지 조성물이 경화시 배터리 모듈내의 잔압에 의해 주입홀을 통하여 상부로 역토출되는지 여부 또는 주입 후 바로 배터리 모듈의 상하를 뒤집었을 때 배터리셀의 무게로 인해 하부판에 형성된 주입홀을 통해 수지 조성물이 역토출 되는지 여부를 평가하였다.Whether the injected resin composition is discharged upward through the injection hole by the residual pressure in the battery module during curing, or through the injection hole formed in the lower plate due to the weight of the battery cell when the battery module is turned upside down immediately after injection. It was evaluated whether or not this was back discharged.
<평가 결과><Evaluation result>
○: 역토출 되는 경우○: reverse discharge
X: 역토출 되지 않는 경우X: If not discharged back
2. 공정성2. Fairness
수지 조성물의 역토출이 방지되는 경우에도 상기 방지를 위해 점착성 시트를 주입홀에 부착 후 제거하는 공정이 2회 필요하거나, 수동으로 주입홀을 밀폐시키는 공정이 필요하거나, 가열 처리 등의 추가 공정이 요구되어 자동화 공정에 적합하지 않거나, 제조 시간이 과도하게 오래 소요될 것이 예시되는 경우 등은 자동화 공정에 적합한 공정성이 확보되지 않는 것으로 평가 하였다.Even when the back discharge of the resin composition is prevented, two steps of attaching and removing the adhesive sheet to the injection hole are required for the above prevention, a process of manually closing the injection hole, or an additional process such as heat treatment is required. When it is required that it is not suitable for an automated process or an excessively long manufacturing time is illustrated, it is evaluated that fairness suitable for an automated process is not secured.
<평가 결과><Evaluation result>
○: 자동화 공정 적용에 적합한 경우○: suitable for automated process applications
X: 자동화 공정 적용에 부적합한 경우X: Not suitable for automated process application
실시예Example 내지 To 비교예Comparative example
실시예Example
하기 S1 내지 S6 단계를 거쳐 배터리 모듈을 제조하였다.The battery module was manufactured through the following steps S1 to S6.
S1 단계: 복수의 배터리셀이 수납된 배터리 모듈 케이스의 하부판에 형성된 주입홀에 점착성 시트를 부착하였다.Step S1: The adhesive sheet is attached to the injection hole formed in the lower plate of the battery module case containing a plurality of battery cells.
S2 단계: 이액형 우레탄계 수지 조성물(주제: HP-3753(KPX케미칼), 경화제: TLA-100(아사이카제))에 알루미나(입도 분포: 1㎛ 내지 60㎛)를 상기 이액형 우레탄계 수지 조성물이 경화 후에 약 3 W/mK의 열전도도를 나타낼 수 있는 양(이액 합계 고형분 100 중량부 대비 약 600 내지 900 중량부의 범위 내)로 혼합하여, 상온에서 유변물성측정기(ARES)를 사용하여 0.01 내지 10.0/s까지의 전단 속도(shear rate) 범위에서 측정할 때, 2.5/s 지점에서 측정된 점도가 약 250,000 cP 정도인 수지 조성물을 제조하고, 이를 상기 주입홀을 통하여 주입하였다.Step S2: The two-component urethane resin composition is cured with alumina (particle size distribution: 1 µm to 60 µm) in a two-component urethane resin composition (topic: HP-3753 (KPX Chemical), a curing agent: TLA-100 (made by Asaika)). Later, it is mixed in an amount capable of exhibiting a thermal conductivity of about 3 W / mK (within the range of about 600 to 900 parts by weight relative to 100 parts by weight of the total amount of lyotropic liquid), using a rheometer (ARES) at room temperature, 0.01 to 10.0 / When measured in a shear rate range up to s, a resin composition having a viscosity of about 250,000 cP measured at a point of 2.5 / s was prepared, and injected through the injection hole.
S3 단계: 배터리 모듈 내로 주입된 수지 조성물을 80분 동안 경화하였다.Step S3: The resin composition injected into the battery module was cured for 80 minutes.
S4 단계: 80분 경화 후 주입홀 상에 부착된 점착성 시트를 제거하였다.Step S4: After 80 minutes curing, the adhesive sheet attached to the injection hole was removed.
S5 단계: 점착성 시트가 박리된 주입홀 상에 경화성 수지로 중량평균분자량(Mw)이 500 이상인 광 경화성 폴리우레탄계 수지 및 광 개시제(TPO(Diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl)- phosphine oxide))를 포함하는 경화성 재료를 적용하였다.S5 step: photocurable polyurethane resin and photoinitiator (TPO (Diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phosphine oxide)) having a weight average molecular weight (Mw) of 500 or more as a curable resin on the injection hole where the adhesive sheet is peeled off The curable material containing the was applied.
S6 단계: 상기 경화성 재료가 적용된 부위에 자외선(UV)을 10초간 조사하였다.S6 step: UV (UV) was irradiated to the site to which the curable material was applied for 10 seconds.
비교예Comparative example 1 One
실시예의 S1 단계 내지 S6 단계 중, S2 단계 및 S3 단계만으로 배터리 모듈을 제조하였다.Among the steps S1 to S6 of the embodiment, the battery module was manufactured only by the steps S2 and S3.
비교예Comparative example 2 2
실시예의 S1 내지 S4 단계를 진행한 후, 개구를 가지지 않는 점착성 시트를 주입홀에 부착하고 수지 조성물 경화 후에 점착성 시트를 제거 하였다.After the steps S1 to S4 of the embodiment, the adhesive sheet having no opening was attached to the injection hole and the adhesive sheet was removed after curing the resin composition.
비교예Comparative example 3 3
실시예의 S1 내지 S4 단계를 진행한 후, 마개를 이용하여 주입홀을 밀폐 시켰다.After the steps S1 to S4 of the embodiment, the injection hole was sealed using a stopper.
비교예Comparative example 4 4
실시예의 S1 내지 S4 단계를 진행한 후, 주입홀 부위를 50 ℃ 이하의온도로 가열하였다.After the steps S1 to S4 of the embodiment, the injection hole portion was heated to a temperature of 50 ℃ or less.
수지 조성물 경화 후 제거Attach the adhesive sheet to the injection hole
Removing after curing resin composition
(2회 공정 필요)X
(2 steps required)
(자동화 공정 어려움)X
(Automation process difficulty)
(경화까지 오래 걸림)X
(Long time to harden)
상기 표 1로부터, 본 출원의 배터리 모듈의 제조방법에 의해 제조된 실시예의 배터리 모듈은 점착성 시트 제거 후 주입홀에 경화성 재료를 적용하고 UV를 조사하여 수지 조성물이 역토출되어 경화되는 것을 방지하였으며, 따라서 돌출되어 경화되는 수지 조성물 제거를 위한 추가 공정이 필요 없고, 단시간에 경화성 재료가 경화되므로 배터리 모듈 1개당 제조 시간이 단축되어 자동화 공정 적용에 적합하였다.From the above Table 1, the battery module of the embodiment manufactured by the method of manufacturing the battery module of the present application applied a curable material to the injection hole after removing the adhesive sheet and irradiated with UV to prevent the resin composition from being reversed and cured. Therefore, no additional process for removing the resin composition that protrudes and cures is not necessary, and the curable material is cured in a short time, thereby shortening the manufacturing time per battery module, thereby making it suitable for an automated process application.
이에 비하여, 비교예 1은 수지 조성물이 역토출되었고, 비교예 2 및 3은 수지 조성물이 역토출되어 경화되지는 않았으나 이를 방지하기 위해, 비교예 2는 점착성 시트를 주입홀에 부착 하고 수지 조성물 경화 후 제거하는 공정이 필요하며, 점착성 시트 부착 후 제거하는 공정은 배터리 모듈 제조 공정에서 2회가 필요하게 되어 공정성이 나쁘고, 비교예 3은 마개를 이용하여 수동으로 주입홀을 밀폐시켜야 되며, 또한 마개에 의해 배터리 셀이 가압될 수 있어 자동화 공정 적용에 부적합하였다. 한편, 비교예 4는 가열에 의하여 수지 조성물의 점도가 낮아져 수지 조성물 주입 후 바로 배터리 모듈의 상하를 뒤집었을 때 수지 조성물의 역토출이 더 잘 되었으며, 배터리셀의 무게를 지탱할 정도로 수지 조성물이 충분히 경화하는데 까지 장시간이 소요되어 배터리 모듈 1개당 제조 시간이 오래 걸려 배터리 모듈의 자동화 공정 적용에 부적합 하였다.On the other hand, Comparative Example 1 has a resin composition is back discharged, Comparative Examples 2 and 3 are not discharged because the resin composition is back discharged, but in order to prevent this, Comparative Example 2 attaches an adhesive sheet to the injection hole and cures the resin composition. After removing the adhesive sheet, the adhesive sheet is removed after attaching the adhesive sheet, which requires two times in the manufacturing process of the battery module, resulting in poor processability. In Comparative Example 3, the injection hole must be manually sealed using a stopper. The battery cells can be pressurized, making them unsuitable for automated process applications. On the other hand, in Comparative Example 4, the viscosity of the resin composition was lowered by heating, and when the upside and downside of the battery module was inverted immediately after injecting the resin composition, the discharge of the resin composition was better, and the resin composition was sufficiently cured to support the weight of the battery cell. It takes a long time to manufacture, which makes manufacturing time per battery module too long, making it unsuitable for the automated process application of battery modules.
10a: 하부판
10b: 측벽
20: 주입홀
30: 수지 조성물
30a: 경화되는 수지 조성물
30b: 수지층
40: 주입기
50: 배터리셀
60: 경화성 재료
60a: 경화부재, 밀봉부재
70: 경화성 재료 도포기
80: 광 조사기
90: 점착성 시트10a: bottom plate
10b: sidewall
20: injection hole
30: resin composition
30a: resin composition to be cured
30b: resin layer
40: injector
50: battery cell
60: curable material
60a: hardening member, sealing member
70: curable material applicator
80: light irradiator
90: adhesive sheet
Claims (15)
상기 주입홀에 경화성 재료를 적용하여 경화시키는 주입홀 폐쇄 단계를 포함하는 배터리 모듈 제조방법.A resin composition injection step of injecting the resin composition into the battery module case through an injection hole formed in a lower plate or sidewall of a battery module case in which a plurality of battery cells are accommodated; And
The battery module manufacturing method comprising the injection hole closing step of applying a curable material to the injection hole to cure.
상기 모듈 케이스의 내부 공간에 존재하는 복수의 배터리셀;
수지 조성물이 경화되어 형성되고, 상기 복수의 배터리셀, 하부판 또는 측벽 중 적어도 하나와 접촉하는 수지층; 및
상기 수지 조성물의 주입홀을 밀폐하는 밀봉부재를 포함하는 배터리 모듈.A module case having a lower plate and sidewalls, an inner space formed by the lower plate and sidewalls, and an injection hole of a resin composition formed in the lower plate or sidewalls;
A plurality of battery cells existing in an inner space of the module case;
A resin layer formed by curing the resin composition and in contact with at least one of the plurality of battery cells, the bottom plate, or the sidewalls; And
Battery module including a sealing member for sealing the injection hole of the resin composition.
An automobile comprising the battery module of claim 11 or the battery pack of claim 14.
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-
2018
- 2018-05-03 KR KR1020180051328A patent/KR102183680B1/en active IP Right Grant
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