KR20210061822A

KR20210061822A - 경화성 조성물

Info

Publication number: KR20210061822A
Application number: KR1020190149827A
Authority: KR
Inventors: 조윤경; 양세우; 강양구; 김태희; 김현석; 박은숙; 박형숙; 양영조; 이정현
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2019-11-20
Filing date: 2019-11-20
Publication date: 2021-05-28
Also published as: KR102391491B1

Abstract

본 출원은 경화성 조성물 및 그 용도에 대한 것이다. 본 출원은, 접착력, 절연성, 경화성 및 열전도도 등에서 선택된 하나 이상의 특성 혹은 모든 특성이 우수한 경화성 조성물 또는 그러한 경화성 조성물 또는 경화물의 용도를 제공할 수 있다.

Description

경화성 조성물{Curable Composition}

본 출원은 경화성 조성물 및 그 용도에 관한 것이다.

이차 전지와 같은 배터리의 용도가 자동차 또는 전력저장장치 등과 같은 중대형 장치에까지 확대되면서, 높은 출력이 요구되고, 이에 따라서 배터리셀(단위 전지)의 고집적화가 요구된다.

고집적화된 배터리셀들은, 작동 과정에서 많은 열을 방출하기 때문에 우수한 냉각 성능이 확보되어야 한다.

특허문헌 1에는, 과량의 열전도성 필러를 포함하는 접착제를 적용하여 고집적화된 배터리셀들을 포함하는 배터리 모듈에서 안정적인 냉각 성능을 부여하는 방식이 제안되어 있다.

특허문헌 1과 같은 배터리 모듈이 안정적으로 구동하고, 목적하는 성능을 나타내기 위해서는, 접착제가 높은 열전도 특성과 함께 배터리셀에 대해서 안정적인 접착력을 나타내어야 한다. 접착제의 접착력이 떨어지면, 배터리 모듈의 사용 과정에서 발생하는 진동이나 충격에 효과적으로 대응할 수 없다. 특히, 통상적으로 배터리셀의 최외층은, PET(poly(ethylene terephthalate)) 필름과 같은 폴리에스테르 소재이기 때문에, 접착제는 폴리에스테르 소재에 대해서 우수한 접착력을 나타내어야 한다.

또한, 배터리셀의 열안정성 등을 고려하여 접착제의 경화 시에 열을 인가하는 것이 제한되기 때문에, 상기 접착제는 가급적 상온에서 경화성인 것이 필요하다.

또한, 상기와 같은 접착제에는 우수한 전기 절연성도 요구된다.

접착 소재 중에서 소위 폴리우레탄 접착제는, 상기와 같은 특성을 비교적 잘 만족시키기 때문에, 특허문헌 1과 같은 구조의 배터리 모듈에 적합하다.

그렇지만, 폴리우레탄 접착제는, 경화제로서 이소시아네이트 화합물을 포함하는데, 이러한 경화제는 수분과 반응성을 가지기 때문에, 저장 안정성이 취약하고, 접착제에 다량 포함되는 필러에 존재하는 수분과도 반응하여 문제를 일으킬 수 있다.

위와 같은 문제를 해결할 수 있는 접착 소재로서, 에폭시 소재가 고려될 수 있다. 그렇지만, 에폭시 소재는, 표면 에너지가 상대적으로 낮은 폴리에스테르 소재에 대해 접착력이 떨어지기 때문에, 배터리셀에 대해서 안정적인 접착력을 확보하기 어렵다. 더구나, 열전도도의 확보를 위해 필러가 고함량으로 포함된 에폭시 소재에 대해서 배터리셀에 대한 안정적인 접착력과 전기 절연성 등을 부여하는 것은 쉽지 않은 과제이다.

한국공개특허공보 제2016-0105354호

본 출원은, 접착력, 절연성, 경화성 및 열전도도 등에서 선택된 하나 이상의 특성 혹은 모든 특성이 우수한 경화성 조성물 또는 그러한 경화성 조성물 또는 경화물의 용도를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 명세서에서 언급하는 물성 중에서 측정 온도 및/또는 압력이 그 물성치에 영향을 미치는 경우에는 특별히 달리 언급하지 않는 한, 해당 물성은 상온 및/또는 상압에서 측정한 물성을 의미한다.

용어 상온은 가온되거나 감온되지 않은 자연 그대로의 온도이며, 예를 들면, 약 10℃ 내지 30℃의 범위 내의 어느 한 온도, 25℃ 또는 23℃ 정도의 온도를 의미할 수 있다. 또한, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 본 명세서에서 온도의 단위는℃이다.

용어 상압은, 특별히 줄이거나 높이지 않은 때의 압력으로서, 보통 대기압과 같은 1 기압 정도를 수 있다.

본 출원은 경화성 조성물에 대한 것이다. 일 예시에서 상기 경화성 조성물은, 주재 및 경화제를 포함할 수 있고, 상기 주재와 경화제의 혼합에 의해 경화될 수 있다.

상기 경화성 조성물은, 활성 에너지선 경화성, 습기 경화성, 열 경화성 또는 상온 경화성 등일 수 있지만, 적절하게는 상온 경화성이다. 용어 상온 경화성은, 상기 언급한 상온에서 유지된 상태에서 경화가 진행될 수 있는 경화성 조성물이다. 경화성 조성물이 상온 경화형인지 여부는, 하기 실시예에서 기재된 방식으로 평가할 수 있다. 예를 들면, 실시예의 경화성 조성물의 경화성(상온 경화성) 평가에서 Pass로 평가된 경화성 조성물은 상온 경화성이 있는 것으로 볼 수 있다.

상기 경화성 조성물은 접착제 조성물일 수 있다. 용어 접착제 조성물은, 경화 전 또는 경화 후에 일정 수준 이상의 접착성을 나타낼 수 있도록 설계된 조성물을 의미할 수 있다.

상기 경화성 조성물은, 1액형 또는 2액형 경화성 조성물일 수 있다. 용어 1액형 경화성 조성물은, 다른 성분과 혼합되지 않고, 그 자체로서 경화될 수 있도록 형성된 경화성 조성물을 의미하고, 2액형 경화성 조성물은, 다른 성분과 혼합되어야 경화될 수 있도록 형성된 경화성 조성물을 의미한다. 통상 2액형 경화성 조성물은, 경화성 수지를 포함하는 주재와 경화제가 분리된 상태로 보관되며, 경화를 위해서는 상기 주재와 경화제가 접촉하여야 한다. 본 명세서에서 용어 주재는, 상기 분리되어 있는 2액형 경화성 조성물 중에서 경화성 수지 또는 그를 포함하고 있는 조성물을 의미하고, 경화제는, 상기 분리되어 있는 2액형 경화성 조성물 중에서 경화제 또는 그를 포함하고 있는 조성물을 의미할 수 있다.

상기 경화성 조성물은, 배터리 모듈 또는 배터리 팩의 제조를 위해 사용되는 경화성 조성물일 있다. 하기에 예시적으로 기재하는 바와 같이 상기 경화성 조성물은, 본 출원의 특정한 개시 내용 중에서 배터리 모듈 케이스 내부로 주입되고, 배터리 모듈 내에 존재하는 하나 이상의 배터리셀과 접촉하여 배터리 모듈 내에서 배터리셀을 고정시키는데 사용될 수 있다.

상기 경화성 조성물은 상기 용도에 적합한 물성을 나타낼 수 있도록 설계될 수 있다.

예를 들어, 상기 경화성 조성물은, PET(poly(ethylene terephthalate)) 필름에 대해서 200 gf/cm 이상의 접착력을 나타내거나, 그러한 접착력을 나타내는 경화물을 형성할 수 있도록 조성될 수 있다. 통상, 본 출원의 경화성 조성물과 같이 에폭시계 경화성 조성물은 폴리에스테르계 소재에 대해서 낮은 접착력을 나타내지만, 본 출원의 경화성 조성물은 대표적인 폴리에스테르 소재인 PET 필름에 대해서 상기와 같은 높은 접착력을 나타낼 수 있다. 상기 접착력은 후술하는 실시예에 기재된 방식으로 측정할 수 있다. 상기 PET 필름에 대한 접착력은 다른 예시에서 약 250 gf/cm 이상, 300 gf/cm 이상, 350 gf/cm 이상, 400 gf/cm 이상, 450 gf/cm 이상, 500 gf/cm 이상, 550 gf/cm 이상, 600 gf/cm 이상, 650 gf/cm 이상, 700 gf/cm 이상, 750 gf/cm 이상 또는 약 800 gf/cm 이상일 수 있다. 접착력이 상기 범위를 만족하는 경우, 적절한 내충격성과 내진동성을 확보할 수 있다. 상기 수지층 접착력의 상한은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 약 1,000 gf/cm 이하, 900 gf/cm 이하, 800 gf/cm 이하, 700 gf/cm 이하, 600 gf/cm 이하 또는 약 500 gf/cm 이하 정도일 수 있다. 접착력이 너무 높을 경우에는, 경화된 경화성 조성물과 부착되는 파우치 부분이 찢어질 위험이 있다. 예를 들어, 자동차 주행 중 사고로 인해 배터리 모듈의 형태가 변형될 정도의 충격이 발생할 경우, 배터리셀이 경화된 경화성 조성물층을 통해 너무 강하게 부착되어 있다면 파우치가 찢어지면서 배터리 내부의 위험물질이 노출되거나 폭발할 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 경화성 조성물은, 경화 전후에 우수한 전기 절연성을 나타낼 수 있다. 하기 설명되는 배터리 모듈 구조에서 경화성 조성물 또는 그 경화물이 전기 절연성을 나타낼 경우, 배터리 모듈의 성능이 유지되고, 안정성이 확보될 수 있다. 예를 들어, 상기 경화성 조성물 또는 그 경화물은, 약 1 GΩ 이상의 저항을 나타낼 수 있다. 상기 저항은, 본 명세서의 실시예에 기재된 방식으로 측정한다. 상기 저항은 다른 예시에서, 1.5 GΩ 이상, 2 GΩ 이상, 2.5 GΩ 이상, 3 GΩ 이상, 3.5 GΩ 이상, 4 GΩ 이상, 4.5 GΩ 이상, 5 GΩ 이상, 5.5 GΩ 이상, 6 GΩ 이상, 6.5 GΩ 이상, 7 GΩ 이상, 7.5 GΩ 이상, 8 GΩ 이상, 8.5 GΩ 이상, 9 GΩ 이상, 9.5 GΩ 이상, 10 GΩ 이상, 10.5 GΩ 이상, 11 GΩ 이상, 11.5 GΩ 이상, 12 GΩ 이상, 12.5 GΩ 이상, 13 GΩ 이상, 13.5 GΩ 이상, 14 GΩ 이상, 14.5 GΩ 이상, 15 GΩ 이상, 15.5 GΩ 이상, 16GΩ 이상 또는 16.5GΩ 이상이거나, 30GΩ 이하, 25 GΩ 이하 또는 20 GΩ 이하 정도일 수도 있다.

상기 경화성 조성물 또는 그 경화물은, 높은 열전도성을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 상기 경화성 조성물 또는 그 경화물은, 열전도도가 약 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. 상기 열전도도는, 예를 들면, ASTM D5470 규격 또는 ISO 22007-2 규격에 따라 측정된 수치 또는 후술하는 본 명세서의 실시예에 개시된 방법에 따라 측정한 수치이다. 본 출원의 경화성 조성물은, 상기 열전도도의 달성을 위해서 후술하는 바와 같이 열전도성 필러를 고함량으로 포함하는 에폭시계의 조성물이지만, 그럼에도 불구하고, 상기 언급된 바와 같이 PET 필름에 대해서 높은 접착력을 나타낼 수 있다.

상기 경화성 조성물은, 주재 및/또는 상기 주재(구체적으로는 주재에 포함되어 있는 경화성 수지)에 대한 경화제를 포함할 수 있다. 일 예시에서 상기 경화성 조성물이 2액형인 경우에 상기 주재 및 경화제는 서로 접촉되지 않도록 물리적으로 분리되어 있을 수도 있고, 1액형인 경우에 상기 주재 및 경화제는 서로 혼합되어 있을 수도 있다. 또한, 본 명세서에서 용어 경화성 수지는, 그 자체로서 수지인 상태가 아니어도 경화 후에 수지가 될 수 있는 화합물도 함께 지칭하는 의미이다.

경화성 조성물이 2액형인 때에, 본 명세서에서 용어 경화성 조성물은, 상기 주재 및 경화제를 분리된 상태로 포함된 경화성 조성물을 지칭하는 것이거나, 상기 주재 및 경화제가 혼합된 상태의 조성물로서, 상기 주재의 경화성 수지 및 경화제가 서로 반응한 상태이거나, 반응 전의 상태인 경화성 조성물을 지칭하는 것일 수도 있다.

주재는, 경화성 수지로서, 특정 에폭시 당량의 에폭시 화합물을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 용어 에폭시 당량은, 공지된 바와 같이 에폭시기 한 개에 대한 당량(g/eq)이고, 에폭시 화합물의 평균 분자량을 1분자 당의 에폭시기의 수로 나눈 값이다. 이러한 에폭시 당량은 업계에서 공지된 방식에 따라 측정할 수 있으며, 예를 들면, JIS K-7236 규격이나, 국도화학의 KD-AS-001 방식에 의해 확인할 수 있다.

본 명세서에서 용어 에폭시기는 글리시딜기, 글리시딜옥시기 또는 소위 지환식 에폭시기를 의미할 수 있다.

상기 에폭시 화합물로는, 에폭시 당량이 대략 200 g/eq 이상인 에폭시 화합물을 사용할 수 있다. 에폭시 화합물로서, 에폭시 당량이 200 g/eq 이상인 것을 적용함으로써, 우수한 접착성(특히, 폴리에스테르 소재에 대한 접착성)을 가지는 경화성 조성물 또는 그 경화물을 제공할 수 있다. 상기 에폭시 당량은 다른 예시에서 약 210 g/eq 이상, 약 220 g/eq 이상, 약 230 g/eq 이상, 약 240 g/eq 이상, 약 250 g/eq 이상, 약 260 g/eq 이상, 약 270 g/eq 이상, 약 280 g/eq 이상, 약 290 g/eq 이상, 약 300 g/eq 이상, 약 310 g/eq 이상, 약 320 g/eq 이상, 약 330 g/eq 이상, 약 340 g/eq 이상 또는 350 g/eq 이상 정도일 수 있다. 상기 에폭시 당량의 상한은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 약 600 g/eq 이하, 550 g/eq 이하 또는 500 g/eq 이하로 상기 에폭시 당량이 결정될 수 있다.

상기 에폭시 화합물로는 변환율이 20 이상인 에폭시 화합물을 사용할 수 있다. 변환율이 20 이상인 에폭시 화합물을 적용함으로써, 접착력(특히 폴리에스테르 소재에 대한 접착력)을 우수하게 유지할 수 있다. 상기 변환율의 상한은 제한되지 않지만, 경화성 조성물 또는 그 경화물의 반응 속도나 열전도 특성을 고려하여 대략 60 이하의 범위에서 상기 변환율이 정해질 수 있다.

상기 에폭시 화합물은, 점도가 약 350 cps 이상 정도일 수 있다. 상기 점도는 다른 예시에서 약 400 cps 이상, 450 cps 이상, 500 cps 이상, 550 cps 이상, 600 cps 이상, 650 cps 이상, 700 cps 이상, 850 cps 이상 또는 900 cps 이상 정도일 수도 있다. 상기 점도의 상한은 특별한 제한은 없으나, 예를 들면, 상기 에폭시 화합물의 점도는 약 13,000 cps 이하, 12,000 cps 이하, 1,100 cps 이하, 1,000 cps 이하 또는 900 cps 이하 정도일 수 있다. 상기 점도는 국도 화학에서 제공하는 KD-AS-005 방식에 의해 측정한 25℃에서의 점도이다.

에폭시 화합물로는 상기 언급된 물성을 만족하는 한, 다양한 종류가 사용될 수 있다. 적절한 물성의 확보를 위해서는 상기 에폭시 화합물로는, 소수성의 에폭시 화합물을 사용할 수 있다. 에폭시 화합물은 대부분 소수성으로 알려져 있지만, 예를 들면, 에폭시 화합물로, 소위 다이머산 변성 에폭시 화합물(Dimer acid modified epoxy resin) 또는 고무 변성 에폭시 화합물(rubber modified epoxy resin)로서 알려진 에폭시 화합물을 선택하는 것이 적절할 수 있다. 이러한 에폭시 화합물은 목적하는 물성을 효과적으로 만족시킬 수 있다. 상기와 같은 화합물로는 예를 들면, 국도 화학社의 YD-172X75, YD-172 또는 YD-171 등이나, KR 208 제품 등이 적용될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 에폭시 당량이 200 g/eq 이상인 에폭시 화합물의 비율은 약 20 중량% 초과에서 60 중량% 미만의 범위 내일 수 있다. 상기 에폭시 화합물의 비율은, 경화성 조성물 또는 주재 내에 존재하는 전체 에폭시 화합물의 비율을 100 중량%로 한 경우의 비율일 수 있다. 예를 들어, 주재에 상기 에폭시 당량이 200 g/eq 이상인 에폭시 화합물, 후술하는 다관능 에폭시 희석제 및 제 2 에폭시 화합물이 포함되는 경우에 상기 비율은 상기 에폭시 당량이 200 g/eq 이상인 에폭시 화합물, 다관능 에폭시 희석제 및 제 2 에폭시 화합물의 합계 중량을 100 중량%로 한 때의 비율일 수 있다. 상기 내용은 하나의 예시이다. 즉, 경화성 조성물 또는 주재가 에폭시 화합물로서, 상기 에폭시 당량이 200 g/eq 이상인 에폭시 화합물, 다관능 에폭시 희석제 및 제 2 에폭시 화합물 중 어느 2개만을 포함할 때에는 그 2개의 에폭시 화합물의 합계를 100 중량%로 하여 상기 비율이 계산되고, 상기 2개 또는 3개의 에폭시 화합물 외에 다른 에폭시 화합물이 주재 또는 경화성 조성물에 포함된다면, 그 전체 에폭시 화합물을 100 중량%로 하여 상기 비율이 계산될 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 21 중량% 이상, 22중량% 이상, 23 중량% 이상, 24중량% 이상, 25 중량% 이상, 26중량% 이상, 27 중량% 이상, 28중량% 이상, 29 중량% 이상, 30중량% 이상, 31 중량% 이상, 32중량% 이상, 33 중량% 이상, 34중량% 이상, 35 중량% 이상, 36중량% 이상, 37 중량% 이상, 38중량% 이상, 39 중량% 이상, 40 중량% 이상, 41 중량% 이상 또는 42 중량% 이상이거나, 58중량% 이하, 57 중량% 이하, 56중량% 이하, 55 중량% 이하, 54중량% 이하, 53 중량% 이하, 52중량% 이하, 51 중량% 이하, 50중량% 이하, 49 중량% 이하, 48중량% 이하, 47 중량% 이하, 46중량% 이하, 45 중량% 이하, 44 중량% 이하, 43 중량% 이하, 42 중량% 이하, 41 중량% 이하, 40 중량% 이하, 39 중량% 이하, 38중량% 이하, 37 중량% 이하, 36중량% 이하, 35 중량% 이하, 34 중량% 이하, 33 중량% 이하, 32 중량% 이하, 31 중량% 이하, 30 중량% 이하, 29 중량% 이하, 28중량% 이하, 27 중량% 이하, 26중량% 이하 또는 25 중량% 이하 정도일 수도 있다.

상기 주재는 또한 추가 성분으로서 다관능성 에폭시 희석제를 포함할 수 있다. 상기 에폭시 희석제는, 충분히 저점도를 가져서 주재에 포함되는 성분을 희석할 수 있고, 적어도 2개 이상의 에폭시기를 포함하는 화합물을 의미한다. 상기 다관능성 에폭시 희석제는, 일 예시에서 2개 이상 또는 3개 이상의 에폭시기를 포함하거나, 10개 이하, 9개 이하, 8개 이하, 7개 이하, 6개 이하, 5개 이하, 4개 이하 또는 3개 이하의 에폭시기를 포함할 수 있다.

상기 다관능 에폭시 희석제로는, 에폭시 당량이 대략 50 g/eq 이상인 에폭시 희석제를 사용할 수 있다. 이를 통해 목적하는 물성을 가지는 경화성 조성물을 보다 효과적으로 제공할 수 있다. 상기 에폭시 당량은 다른 예시에서 약 60 g/eq 이상, 약 70 g/eq 이상, 약 80 g/eq 이상, 약 90 g/eq 이상, 약 100 g/eq 이상, 약 110 g/eq 이상, 약 120 g/eq 이상 또는 130 g/eq 이상 정도일 수 있다. 상기 에폭시 당량의 상한은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 약 200 g/eq 이하, 190 g/eq 이하, 180 g/eq 이하, 170 g/eq 이하, 160 g/eq 이하 또는 155 g/eq 이하로 상기 에폭시 당량이 결정될 수 있다.

상기 에폭시 희석제는, 점도가 약 350 cps 이하 정도일 수 있다. 상기 점도는 다른 예시에서 약 50 cps 이상, 55 cps 이상, 60 cps 이상, 65 cps 이상, 70 cps 이상, 75 cps 이상, 80 cps 이상, 85 cps 이상, 90 cps 이상, 95 cps 이상 또는 100 cps 이상 정도일 수도 있다. 상기 점도는 국도 화학에서 제공하는 KD-AS-005 방식에 의해 측정한 25℃에서의 점도이다.

에폭시 희석제로는 상기 언급된 물성을 만족하는 한, 다양한 종류가 사용될 수 있다. 적절한 물성의 확보를 위해서는 상기 에폭시 희석제로는, 지방족 에폭시 희석제를 사용할 수 있다. 예를 들면, 에폭시 희석제로는 2개 이상의 글리시딜옥시기로 치환된 지방족 탄화수소 화합물을 적용할 수 있다. 상기에서 탄화수소 화합물은 탄소 원자 및 수소 원자로 구성되는 화합물이고, 그 화합물의 수소 원자 중에 2개 이상이 상기 글리시딜옥시기로 치환되어 있을 있다. 상기 탄화수소 화합물의 예로는 알칸, 알켄 또는 알킨이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 탄화수소 화합물은 일 예시에서 1개 내지 20개, 2개 내지 20개, 3개 내지 20개, 4개 내지 20개, 5개 내지 20개, 6개 내지 20개, 6개 내지 16개, 6개 내지 12개 또는 6개 내지 8개의 탄소 원자를 포함할 수 있다. 상기 탄소 원자의 수는 글리시딜옥시기에 포함되는 탄소 원자는 제외한 탄소 원자의 수이다. 또한, 임의의 경우에 상기 탄화 수소 화합물에는 글리시딜옥시기 외에 다른 종류의 치한기가 치환되어 있을 수도 있다. 상기 탄화수소 화합물에 치환되어 있는 글리시딜옥시기의 수는 다른 예시에서 3개 이상이거나, 10개 이하, 9개 이하, 8개 이하, 7개 이하, 6개 이하, 5개 이하, 4개 이하 또는 3개 이하일 수도 있다. 상기와 같은 희석제로는 예를 들면, 국도 화학社의 YH-300 또는 LD-223 제품 등이 적용될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 에폭시 희석제의 비율은 상기 에폭시 당량이 200 g/eq 이상인 에폭시 화합물 100 중량부 대비 대략 15 내지 400 중량부의 범위 내일 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 20 중량부 이상 또는 25 중량부 이상이거나, 390 중량부 이하, 380 중량부 이하, 370 중량부 이하, 360 중량부 이하, 350 중량부 이하, 340 중량부 이하, 330 중량부 이하, 320 중량부 이하, 310 중량부 이하 또는 300 중량부 이하 정도일 수도 있다. 이러한 비율 하에서 목적하는 특성이 적절하게 확보되는 효과적으로 제공할 수 있다.

경화성 조성물 또는 주재는 상기 기술한 에폭시 화합물과는 다른 종류의 에폭시 화합물로서, 예를 들면, 방향족 에폭시 화합물 또는 고무 변성 에폭시 화합물을 추가로 포함할 수 있다. 구별을 위하여 상기 방향족 에폭시 화합물 또는 고무 변성 에폭시 화합물(rubber-modified epoxy resin)이 추가로 포함되는 경우에 이 화합물은 제 2 에폭시 화합물로 불리울 수 있고, 이러한 경우에 상기 에폭시 당량이 200 g/eq 이상인 에폭시 화합물은 제 1 에폭시 화합물로 불리울 수 있다. 그렇지만, 상기 제 2 에폭시 화합물은 임의 성분이다. 이와 같은 제 2 에폭시 화합물은 통상 경화성 조성물 또는 그 경화물의 절연성에 기여할 수 있다.

상기 제 2 에폭시 화합물로는, 에폭시 당량이 대략 50 g/eq 이상인 화합물를 사용할 수 있다. 상기 에폭시 당량은 다른 예시에서 약 60 g/eq 이상, 약 70 g/eq 이상, 약 80 g/eq 이상, 약 90 g/eq 이상, 약 100 g/eq 이상, 약 110 g/eq 이상, 약 120 g/eq 이상, 약 130 g/eq 이상, 약 140 g/eq 이상, 약 150 g/eq 이상, 약 160 g/eq 이상, 약 170 g/eq 이상, 약 180 g/eq 이상, 약 190 g/eq 이상, 약 200 g/eq 이상 또는 약 210 g/eq 이상 정도일 수 있다. 상기 에폭시 당량의 상한은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 약 300 g/eq 이하, 290 g/eq 이하, 280 g/eq 이하, 270 g/eq 이하, 260 g/eq 이하, 250 g/eq 이하, 240 g/eq 이하, 230 g/eq 이하, 220 g/eq 이하, 210 g/eq 이하, 200 g/eq 이하 또는 190 g/eq 이하로 상기 에폭시 당량이 결정될 수 있다.

적용될 수 있는 제 2 에폭시 화합물의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 방향족 에폭시 화합물로는, 소위 비스페놀 A형 에폭시 화합물(또는 수지) 또는 비스페놀 F형 에폭시 화합물(또는 수지) 등을 사용할 수 있고, 이러한 화합물로는 예를 들면, 국도화학社의 YDF-175 제품이 예시될 수 있다. 또한, 고무 변성 에폭시 화합물(또는 수지)로는, 예를 들면, 역시 국도화학社의 KR-628 제품이 사용될 수 있다.

일 예시에서 상기 방향족 에폭시 화합물(또는 수지)로는, 점도가 약 1,000 cps 내지 6,000 cps 수준인 에폭시 화합물이 사용될 수 있고, 고무 변성 에폭시 화합물(또는 수지)로는, 점도가 대략 35,000 cps 내지 65,000 cps 수준인 에폭시 화합물이 적용될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 점도는 국도 화학에서 제공하는 KD-AS-005 방식에 의해 측정한 25℃에서의 점도이다.

상기 제 2 에폭시 화합물은 경화성 조성물 또는 주재 내에서 상기 제 1 에폭시 화합물 100 중량부 대비 약 250 중량부 이하의 비율로 포함될 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 0 중량부 이상, 10 중량부 이상, 20 중량부 이상, 30 중량부 이상, 40 중량부 이상 또는 50 중량부 이상이거나, 230 중량부 이하, 210 중량부 이하, 190 중량부 이하, 170 중량부 이하, 150 중량부 이하, 130 중량부 이하 또는 110 중량부 이하 정도일 수 있다.

상기 경화성 조성물 또는 경화제는 또한 페놀 화합물과 아민 화합물의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 혼합물은 경화제로서 작용할 수 있고, 예를 들면, 상기 주재의 에폭시 화합물을 경화시킬 수 있다. 경화제로서 작용하는 화합물로서, 상기와 같은 혼합물을 적용함으로써, 본원에서 목적으로 하는 경화성 조성물을 제공할 수 있다.

상기 페놀 화합물로는 특별한 제한은 없지만, 목적하는 특성의 경화성 조성물의 제공 관점에서 소위 스티렌화 페놀 화합물(styrenated phenol compound)을 사용할 수 있다. 상기 스티렌화 페놀 화합물에는, 업계에서 스티렌화 페놀로 공지된 화합물 또는 그 유도체가 포함되며, 예를 들면, 모노 알파-메틸스티레네이티드 페놀(mono alpha-methylstyrenated phenol, MSP), 디 알파-메틸스티레네이티드 페놀(di-alpha-methylstyrenated phenol, DSP) 및/또는 트리 알파-메틸스티레네이티드 페놀(tri-alpha-methylstyrenated phenol, TSP) 등이나 그들의 유도체가 적용될 수 있다.

한편, 페놀 화합물로는 특별한 제한은 없지만, 목적하는 특성의 경화성 조성물의 제공 관점에서 소위 에틸렌 아민 화합물이 사용될 수 있다. 이러한 에틸렌 아민 화합물은, 업계에서 아민 관능기의 사이에 에틸렌 결합이 존재하는 화합물로 알려져 있다. 적용될 수 있는 에틸렌 아민 화합물의 예로는, 에틸렌 디아민, 디에틸렌트리아민, 아미노에틸 피페라진, 트리에틸렌테트라아민, 트리(2-아미노에틸)아민, N,N'-비스(2-아미노에틸)피페라진, 피페라진 에틸에틸렌디아민 및/또는 테트라에틸렌펜타아민 등이 있고, 아미노에틸 피페라진, N,N'-비스(2-아미노에틸)피페라진 및/또는 피페라진 에틸에틸렌디아민과 같이 고리 구조를 포함하는 에틸렌 아민 화합물이 적용될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 혼합물은 상기 아민 화합물 100 중량부 대비 15 내지 60 중량부의 상기 페놀 화합물을 포함할 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 20 중량부 이상 또는 25 중량부 이상이거나, 55 중량부 이하, 50 중량부 이하, 45 중량부 이하, 40 중량부 이하 또는 35 중량부 이하 정도일 수도 있다. 이러한 비율 하에서 목적하는 물성의 경화성 조성물을 보다 효과적으로 제공할 수 있다.

이러한 혼합물을 경화제로 적용함으로써, 목적하는 물성이 확보되는 경화성 조성물 또는 경화제를 제공할 수 있다.

상기 페놀 화합물과 아민 화합물의 혼합물로는, 상온에서 액상인 혼합물이 적용되는 것이 유리하다. 상온에서 고상인 경우 대비 상온에서 액상인 경우가 목적하는 물성의 확보에 효과적일 수 있다.

이러한 페놀 화합물과 아민 화합물의 혼합물로는 국도화학社의 KH-1502, KH-1503 또는 KH-1502-2 제품 등이 알려져 있지만, 본 출원에서 적용될 수 있는 혼합물이 상기에 제한되는 것은 아니다.

상기 페놀 화합물과 아민 화합물의 혼합물은 상기 제 1 에폭시 화합물(에폭시 당량이 200 g/eq 이상인 에폭시 화합물) 100 중량부 대비 10 내지 300 중량부로 정도의 비율로 경화성 조성물에 포함될 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 20 중량부 이상, 30 중량부 이상, 40 중량부 이상, 50 중량부 이상, 60 중량부 이상, 70 중량부 이상, 80 중량부 이상, 90 중량부 이상, 100 중량부 이상, 110 중량부 이상, 120 중량부 이상 또는 130 중량부 이상이거나, 290 중량부 이하, 280 중량부 이하, 260 중량부 이하, 250 중량부 이하 또는 240 중량부 이하 정도일 수도 있다.

2액형 조성물의 경우, 경화제 내에서 상기 페놀 화합물과 아민 화합물의 혼합물의 비율은 약 10 내지 100 중량% 정도일 수도 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 20 중량% 이상, 30 중량% 이상, 40 중량% 이상, 50 중량% 이상 또는 60 중량% 이상이거나, 90 중량% 이하, 80 중량% 이하 또는 70 중량% 이하 정도일 수도 있다.

경화성 조성물 또는 경화제는 상기 혼합물 등의 점도 조절을 위한 추가적인 성분을 또한 포함할 수 있다. 이러한 성분으로는 주재의 에폭시 화합물과 반응 가능한 화합물이 적용될 수 있다.

이러한 화합물로는, 예를 들면, 아미드 화합물, 에테르 아민 화합물 또는 티올 화합물 등이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 화합물들은, 예를 들면, 상기 페놀 화합물과 아민 화합물의 혼합물 100 중량부 대비 150 중량부 이하의 비율로 포함될 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 0 중량부 이상, 10 중량부 이상, 20 중량부 이상, 30 중량부 이상 또는 40 중량부 이상 정도일 수 있고, 다른 예시에서 약 140, 130 중량부 이하, 120 중량부 이하, 110 중량부 이하, 100 중량부 이하, 90 중량부 이하, 80 중량부 이하 또는 60 중량부 이하 정도일 수도 있다.

경화성 조성물은 상기 기술한 성분을 기본적으로 포함하는 한 다양한 종류의 다른 성분도 포함할 수 있다.

예를 들면, 상기 경화성 조성물은, 소위 열전도성 필러로 알려진 필러 성분을 추가로 포함할 수 있다. 용어 열전도성 필러는, 열전도도가 약 1 W/mK 이상, 5 W/mK 이상, 10 W/mK 이상 또는 약 15 W/mK 이상인 것으로 알려진 필러를 의미할 수 있다. 상기 열전도성 필러의 열전도도는 약 400 W/mK 이하, 350 W/mK 이하 또는 약 300 W/mK 이하일 수 있다. 열전도성 필러의 종류는 특별히 제한되지 않지만, 절연성 등을 함께 고려할 때 무기 필러, 예를 들면, 세라믹 필러를 적용할 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 외에도, 다양한 종류의 필러가 사용될 수 있다. 예를 들어, 경화성 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.

상기 필러는 경화성 조성물에 매우 많은 함량으로 포함될 수 있다. 예를 들면, 상기 필러는 상기 주재 및/또는 경화제 100 중량부 대비 약 50 중량부 이상, 약 100 중량부 이상, 약 150 중량부 이상, 약 200 중량부 이상, 약 250 중량부 이상, 약 300 중량부 이상, 약 350 중량부 이상, 약 400 중량부 이상, 약 450 중량부 이상, 약 500 중량부 이상, 약 550 중량부 이상, 약 600 중량부 이상, 약 650 중량부 이상, 약 700 중량부 이상, 약 750 중량부 이상, 약 800 중량부 이상, 820 중량부 이상 또는 약 840 중량부 이상의 비율로 사용될 수 있다. 상기 필러는 상기 주재 및/또는 경화제 100 중량부 대비 약, 2,000 중량부 이하, 1,800 중량부 이하 또는 약 1,6000 중량부 이하로 사용될 수도 있다. 또한, 2액형 경화성 조성물인 경우에 상기 필러는 주재 및/또는 경화제에 포함될 수 있다.

과량의 필러의 적용에 의해서도 점도 특성 등을 효과적으로 유지하고, 목적하는 열전도도, 절연성 등을 보다 효과적으로 사용하기 위해서 상기 필러로는, 적어도 3종의 서로 다른 평균 입경을 가지는 필러가 적용될 수 있다.

예를 들어, 상기 열전도성 필러는, 평균 입경이 약 1 ㎛ 내지 약 3 ㎛의 범위 내인 제 1 무기 필러, 평균 입경이 약 15 ㎛ 내지 약 25 ㎛의 범위 내인 제 2 무기 필러 및 평균 입경이 약 35 ㎛ 내지 약 200 ㎛의 범위 내인 제 3 무기 필러를 적어도 포함할 수 있다. 상기 필러의 평균 입경은 전술한 입경 중에서 D50 입경을 의미한다. 이러한 경우에 상기 필러의 합계 중량을 100 중량부로 할 때, 제 1 무기 필러는 약 15 내지 약 35 중량부 또는 약 20 내지 약 30 중량부로 포함되고, 제 2 무기 필러는 약 25 내지 약 45 중량부 또는 약 30 내지 약 40 중량부로 포함되며, 상기 제 3 무기 필러는 약 30 내지 약 50 중량부 또는 약 35 내지 약 45 중량부로 포함될 수 있다.

상기 입경을 가지는 3종의 필러를 상기 비율로 적용함으로써, 고함량의 필러가 충진된 경우에도 적절한 점도를 나타내어 취급성이 확보되는 경화성 조성물을 제공할 수 있다.

상기 무기 필러의 형태는 특별히 제한되지 않으며, 경화성 조성물의 점도 및 요변성, 경화성 조성물 내에서의 침강 가능성, 열전도도, 절연성, 충진 효과 또는 분산성 등을 고려하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 충진되는 양을 고려하면 구형의 무기 필러를 사용하는 것이 유리하지만, 네트워크의 형성이나 전도성, 요변성 등을 고려하여 비구형의 무기 필러, 예를 들면, 침상이나 판상 등과 같은 형태의 무기 필러도 사용될 수 있다.

본 출원에서 용어 구형 입자는 구형도가 약 0.95 이상인 입자를 의미하고, 비구형 입자는 구형도가 0.95 미만의 입자를 의미한다. 상기 구형도는 입자의 입형 분석을 통해 확인할 수 있다.

하나의 예시에서 전술한 충진 효과를 고려하여 상기 제 1 내지 제 3 무기 필러로서 모두 구형 필러, 즉 구형도가 0.95 이상인 필러를 사용할 수 있다. 다른 예시에서, 상기 제 1 내지 제 3 무기 필러 중에서 적어도 하나는 구형도가 0.95 미만인 비구형 필러일 수 있다.

상기 경화성 조성물, 주재 및/또는 경화제는, 상기 성분 외에도 공지의 다른 첨가제를 포함할 수 있다. 이러한 첨가제로는, 점도 조절제, 희석제, 분산제, 표면 처리제, 촉매 및/또는 커플링제 등이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

분산제로는 특별히 제한되지 않고 화합물형, 비이온성, 음이온성 또는 양이온성 분산제 등이 사용될 수 있고, 불소계, 에스테르계, 양이온계, 음이온계, 비이온계, 양쪽성 계면활성제 등도 사용될 수 있다. 일 예시에서 분산제로는 인산기 또는 아인산기를 갖는 양이온성 분산제를 이용할 수 있다. 상기 분산제는 주재 및/또는 경화제 100 중량부 대비 0.01 중량부 내지 0.5 중량부로 사용될 수 있다.

난연제로는, 인계 난연제를 적용할 있으며, 상온에서 액상인 난연제나 고상인 난연제 또는 반고상인 난연제 등이 사용될 수 있다. 액상 인계 난연제는 상온에서 액상을 나타내는 난연제로서, 녹는점이 상온 미만, 예를 들면, 약 30 ℃ 미만, 25℃ 미만, 20℃ 미만, 15℃ 미만, 10℃ 미만인 난연제 일 수 있다. 액상의 인계 난연제의 일예로는 레조시놀 비스(디페닐포스파이트)(resorcinol bis(diphenyl phosphate))와 같은 포스파이트(phosphate)계 난연제가 이용될 수 있다. 상기 액상 인계 난연제는 수지 총 함량 100 중량부 대비 약 5 중량부 내지 25 중량부를 포함할 수 있다.

희석제 또는 분산제는 통상 경화성 조성물의 점도를 낮추기 위해 사용되는 것으로 상기와 같은 작용을 나타낼 수 있는 것이라면 업계에서 공지된 다양한 종류의 것을 제한 없이 사용할 수 있다.

표면 처리제는 필러의 표면 처리를 위한 것이고, 상기와 같은 작용을 나타낼 수 있는 것이라면 업계에서 공지된 다양한 종류의 것을 제한 없이 사용할 수 있다.

커플링제는, 예를 들면, 알루미나와 같은 열전도성 필러의 분산성을 개선하기 위해 사용될 수 있고, 상기와 같은 작용을 나타낼 수 있는 것이라면 업계에서 공지된 다양한 종류의 것을 제한 없이 사용할 수 있다.

상기와 같은 경화성 조성물을 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 전술한 각 성분들을 적정한 믹서 등으로 혼합하는 방식으로 제조할 수 있다.

본 출원은 또한, 배터리 모듈에 관한 것이다. 상기 모듈은, 모듈 케이스 및 배터리셀을 포함한다. 배터리셀은 상기 모듈 케이스 내에 수납되어 있을 수 있다. 배터리셀은 모듈 케이스 내에 하나 이상 존재할 수 있고, 그리고 복수의 배터리셀이 모듈 케이스 내에 수납되어 있을 수 있다. 모듈 케이스 내에 수납되는 배터리셀의 수는 용도 등에 따라 조절되는 것으로 특별히 제한되지 않는다. 모듈 케이스에 수납되어 있는 배터리셀들은 서로 전기적으로 연결되어 있을 수 있다.

모듈 케이스는, 배터리셀이 수납될 수 있는 내부 공간을 형성하는 측벽과 하부판을 적어도 포함할 수 있다. 또한, 모듈 케이스는, 상기 내부 공간을 밀폐하는 상부판을 추가로 포함할 수 있다. 상기 측벽, 하부판 및 상부판은 서로 일체형으로 형성되어 있을 수 있고, 또는 각각 분리된 측벽, 하부판 및/또는 상부판이 조립되어 상기 모듈 케이스가 형성되어 있을 수 있다. 이러한 모듈 케이스의 형태 및 크기는 특별히 제한되지 않으며, 용도나 상기 내부 공간에 수납되는 배터리셀의 형태 및 개수 등에 따라 적절하게 선택될 수 있다.

상기에서 용어 상부판과 하부판은, 모듈 케이스를 구성하고 있는 판이 적어도 2개 존재하므로, 이를 구별하기 위해 사용되는 상대적 개념의 용어이다. 즉, 실제 사용 상태에서 상부판이 반드시 상부에 존재하고, 하부판이 반드시 하부에 존재하여야 한다는 것을 의미하는 것은 아니다.

도 1은, 예시적인 모듈 케이스(10)를 보여주는 도면이고, 하나의 하부판(10a)과 4개의 측벽(10b)을 포함하는 상자 형태의 케이스(10)의 예시이다. 모듈 케이스(10)는 내부 공간을 밀폐하는 상부판(10c)을 추가로 포함할 수 있다.

도 2는, 배터리셀(20)이 수납되어 있는 도 2의 모듈 케이스(10)를 상부에서 관찰한 모식도이다.

모듈 케이스의 상기 하부판, 측벽 및/또는 상부판에는 홀이 형성되어 있을 수 있다. 상기 홀은, 주입 공정에 의해 수지층을 형성하는 경우에, 상기 수지층의 형성 재료 즉, 이액형 경화성 조성물을 주입하는데 사용되는 주입홀일 수 있다. 상기 홀의 형태, 개수 및 위치는 상기 수지층 형성 재료의 주입 효율을 고려하여 조정될 수 있다. 하나의 예시에서 상기 홀은 적어도 상기 하부판 및/또는 상부판에 형성되어 있을 수 있다.

하나의 예시에서 상기 홀은 상기 측벽, 하부판 또는 상부판의 전체 길이의 약 1/4 내지 3/4 지점 또는 약 3/8 내지 7/8 지점 또는 대략 중간부에 형성되어 있을 수 있다. 이 지점에 형성된 주입홀을 통해 이액형 경화성 조성물을 주입함으로써, 수지층이 넓은 접촉 면족을 가지도록 주입할 수 있다. 상기 1/4, 3/4, 3/8 또는 7/8 지점은, 예를 들면, 도 3에 나타난 바와 같이, 하부판 등의 어느 하나의 말단면(E)을 기준으로 측정한 전체 길이(L) 대비, 상기 홀의 형성 위치까지 간 거리(A)의 비율이다. 또한, 상기에서 길이(L) 및 거리(A)가 형성되는 말단(E)은, 상기 길이(L)와 거리(A)를 동일한 말단(E)으로부터 측정하는 한 임의의 말단(E)일 수 있다. 도 3에서 주입홀(50a)은 하부판(10a)의 대략 중간부에 위치하는 형태이다.

주입홀의 크기 및 형상은 특별히 제한되지 않고, 후술하는 수지층 재료의 주입 효율을 고려하여 조절될 수 있다. 예를 들면, 상기 홀은, 원형, 타원형, 삼각형이나 사각형 등의 다각형 또는 무정형일 수 있다. 주입홀의 개수 및 그 간격도 특별히 제한되는 것은 아니며, 전술한 바와 같이 수지층이 하부판 등과 넓은 접촉 면적을 가질 수 있도록 조절될 수 있다.

상기 주입홀이 형성되어 있는 상부판과 하부판 등의 말단에는 관찰홀(예를 들면, 도면 3의 (50b))이 형성될 수 있다. 이러한 관찰홀은, 예를 들어, 상기 주입홀을 통해 수지층 재료를 주입할 때에, 주입된 재료가 해당 측벽, 하부판 또는 상부판의 말단까지 잘 주입되는 것인지를 관찰하기 위해 형성된 것일 수 있다. 상기 관찰홀의 위치, 형태, 크기 및 개수는 상기 주입되는 재료가 적절하게 주입되었는지를 확인할 수 있도록 형성되는 한, 특별히 제한되지 않는다.

상기 모듈 케이스는 열전도성 케이스일 수 있다. 용어 열전도성 케이스는, 케이스 전체의 열전도도가 10 W/mk 이상이거나, 혹은 적어도 상기와 같은 열전도도를 가지는 부위를 포함하는 케이스를 의미한다. 예를 들면, 전술한 측벽, 하부판 및 상부판 중 적어도 하나는 상기 기술한 열전도도를 가질 수 있다. 또 다른 예시에서 상기 측벽, 하부판 및 상부판 중 적어도 하나가 상기 열전도도를 가지는 부위를 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 출원의 배터리 모듈은, 상부판 및 배터리셀과 접촉하는 제 1 필러 함유 경화 수지층과 하부판 및 배터리셀과 접촉하는 제 2 필러 함유 경화 수지층을 포함할 수 있는데, 적어도 상기 제 2 필러 함유 경화 수지층은 열전도성 수지층일 수 있고, 이에 따라 적어도 상기 하부판은 열전도성을 갖거나 열전도성 부위를 포함할 수 있다고 할 수 있다.

상기에서 열전도성인 상부판, 하부판, 측벽, 또는 열전도성 부위의 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, 알루미늄, 금, 은, 텅스텐, 구리, 니켈 또는 백금 등의 금속 소재 등이 있다. 모듈 케이스는 전체가 상기와 같은 열전도성 재료로 이루어지거나, 적어도 일부의 부위가 상기 열전도성 재료로 이루어진 부위일 수 있다. 이에 따라 상기 모듈 케이스는 상기 언급된 범위의 열전도도를 가지거나, 혹은 상기 언급된 열전도도를 가지는 부위를 적어도 한 부위 포함할 수 있다.

모듈 케이스에서 상기 범위의 열전도도를 가지는 부위는 수지층 및/또는 절연층과 접촉하는 부위일 수 있다. 또한, 상기 열전도도를 가지는 부위는, 냉각수와 같은 냉각 매체와 접하는 부위일 수 있다. 이러한 구조를 가질 경우, 배터리셀로부터 발생한 열을 효과적으로 외부로 방출할 수 있다.

본 출원에서 용어 배터리셀은, 전극 조립체 및 외장재를 포함하여 구성된 하나의 단위 이차전지를 의미한다.

배터리 모듈 케이스 내에 수납되는 배터리셀의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 공지의 다양한 배터리셀이 모두 적용될 수 있다. 하나의 예시에서 상기 배터리셀은 파우치형일 수 있다.

특히, 본 출원에서는 상기 배터리셀로서, 최외층이 폴리에스테르층(예를 들면, PET층)인 배터리셀이 적용될 수 있다.

본 출원의 배터리 모듈은, 수지층을 추가로 포함할 수 있다. 구체적으로 본 출원의 배터리 모듈은 필러 함유 조성물이 경화된 경화 수지층을 포함할 수 있다. 상기 경화 수지층은 전술한 이액형 경화성 조성물로부터 형성될 수 있다.

배터리 모듈은, 상기 수지층으로서, 상기 상부판 및 배터리셀과 접촉하고 있는 제 1 경화 수지층과 상기 하부판과 배터리셀과 접촉하고 있는 제 2 경화 수지층을 포함할 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 경화 수지층 중 하나 이상은 상기 설명된 경화성 조성물의 경화물을 포함할 수 있고, 그에 따라 상기 설명한 소정의 접착력, 열전도성, 상온 경화성 및 절연성을 가질 수 있다.

그 외에, 제 1 및 제 2 경화 수지층은, 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.

또한, 상기 수지층은 난연성 수지층일 수 있다. 본 출원에서 용어 난연성 수지층은 UL 94 V Test (Vertical Burning Test)에서 V-0 등급을 보이는 수지층을 의미할 수 있다. 이를 통해 배터리 모듈에서 발생할 수 있는 화재 및 기타 사고에 대한 안정성을 확보할 수 있다.

본 출원의 배터리 모듈에서 상기 수지층과 접촉하고 있는 측벽, 하부판 및 상부판 중 적어도 하나는, 전술한 열전도성의 측벽, 하부판 또는 상부판일 수 있다. 한편, 본 명세서에서 용어 접촉은, 예를 들면, 수지층과 상기 상부판, 하부판 및/또는 측벽 또는 배터리셀이 직접 접촉하고 있거나, 그 사이에 다른 요소, 예를 들면, 절연층 등이 존재하는 경우를 의미할 수도 있다. 또한, 열전도성의 측벽, 하부판 또는 상부판과 접촉하는 수지층은, 해당 대상과 열적으로 접촉하고 있을 수 있다. 이 때 열적 접촉은, 상기 수지층이 상기 하부판 등과 직접 접촉하고 있거나, 혹은 상기 수지층과 상기 하부판 등의 사이에 다른 요소, 예를 들면, 후술하는 절연층 등이 존재하지만, 그 다른 요소가 상기 배터리셀로부터 수지층, 그리고 상기 수지층으로부터 상기 하부판 등으로의 열의 전달을 방해하고 있지 않은 상태를 의미할 수 있다. 상기에서 열의 전달을 방해하지 않는다는 것은, 상기 수지층과 상기 하부판 등의 사이에 다른 요소(ex. 절연층 또는 후술하는 가이딩부)가 존재하는 경우에도, 그 다른 요소와 상기 수지층의 전체 열전도도가 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 이상이 되거나, 혹은 상기 수지층 및 그와 접촉하고 있는 하부판 등의 전체 열전도도가 상기 다른 요소가 있는 경우에도 상기 범위 내에 포함되는 경우를 의미한다. 상기 열적 접촉의 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. 이러한 열적 접촉은, 상기 다른 요소가 존재하는 경우에, 그 다른 요소의 열전도도 및/또는 두께를 제어하여 달성할 수 있다.

상기 열전도성 수지층은, 상기 하부판 등과 열적으로 접촉하고 있고, 또한 상기 배터리셀과도 열적으로 접촉하고 있을 수 있다. 상기와 같은 구조의 채용을 통해 일반적인 배터리 모듈 또는 그러한 모듈의 집합체인 배터리 팩의 구성 시에 기존에 요구되던 다양한 체결 부품이나 모듈의 냉각 장비 등을 대폭적으로 감소시키면서도, 방열 특성을 확보하고, 단위 부피 당 보다 많은 배터리셀이 수납되는 모듈을 구현할 수 있다. 이에 따라서, 본 출원에서는 보다 소형이고, 가벼우면서도 고출력의 배터리 모듈을 제공할 수 있다.

도 4은, 상기 배터리 모듈의 예시적인 단면도이다. 도 4에서, 상기 모듈은, 측벽(10b)과 하부판(10a)을 포함하는 케이스(10); 상기 케이스의 내부에 수납되어 있는 복수의 배터리셀(20) 및 상기 배터리셀(20)과 케이스(10) 모두와 접촉하고 있는 수지층(30)을 포함하는 형태일 수 있다. 도 4은 하부판(10a)측에 존재하는 수지층(30)에 대한 도면이지만, 본 출원의 배터리 모듈은 상부판 측에도 도 4과 같은 형태로 위치하는 수지층을 포함할 수 있다.

상기 구조에서 상기 수지층(30)과 접촉하고 있는 하부판 등은 전술한 것과 같이 열전도성의 하부판 등일 수 있다.

상기 수지층과 하부판 등의 접촉 면적은, 상기 하부판 등의 전체 면적 대비 약 70% 이상, 75% 이상, 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상 또는 약 95% 이상일 수 있다. 상기 접촉 면적의 상한은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 100% 이하 또는 약 100% 미만일 수 있다.

상부판 또는 하부판이 열전도성이고, 그와 접촉하고 있는 경화 수지층도 열전도성인 경우에, 상기 열전도성 부위 또는 열전도성 하부판 등은 냉각수와 같은 냉각 매체와 접하는 부위일 수 있다. 즉, 도 4에 모식적으로 나타난 바와 같이, 상기와 같은 구조에 의해 열(H)이 하부판 등으로 쉽게 배출될 수 있고, 이러한 하부판 등을 냉각 매체(CW)와 접촉시킴으로서, 보다 간소화된 구조에서도 열의 방출이 쉽게 이루어지도록 할 수 있다.

수지층은 각각 두께가 예를 들면, 약 100 ㎛ 내지 약 5 mm의 범위 내 또는 약 200㎛ 내지 약 5 mm의 범위 내일 수 있다. 본 출원의 구조에서는 상기 수지층의 두께는 목적하는 방열 특성이나, 내구성을 고려하여 적정 두께로 설정할 수 있다. 상기 두께는, 수지층의 가장 얇은 부위의 두께, 가장 두꺼운 부위의 두께 또는 평균 두께일 수 있다.

도 4에 나타난 바와 같이, 상기 모듈 케이스(10) 내부의 적어도 일면, 예를 들면, 수지층(30)과 접촉하는 면(10a)에는 수납되는 배터리셀(20)을 가이드할 수 있는 가이딩부(10d)가 존재할 수도 있다. 이 때 가이딩부(10d)의 형상은 특별히 제한되지 않고, 적용되는 배터리셀의 형태 등을 고려하여 적정한 형상이 채용될 수 있다. 상기 가이딩부(10d)는, 상기 하부판 등과 일체로 형성되어 있는 것이거나, 혹은 별도로 부착된 것일 수 있다. 상기 가이딩부(10d)는 전술한 열적 접촉을 고려하여 열전도성 소재, 예를 들면, 알루미늄, 금, 은, 텅스텐, 구리, 니켈 또는 백금 등의 금속 소재를 사용하여 형성할 수 있다. 또한, 도면에는 도시되지 않았으나, 수납되는 배터리셀(20)의 사이에는 간지 또는 접착제층이 존재할 수도 있다. 상기에서 간지는 배터리셀의 충방전 시에 버퍼 역할을 할 수 있다.

하나의 예시에서 상기 배터리 모듈은 상기 모듈 케이스와 상기 배터리셀의 사이 또는 상기 수지층과 상기 모듈 케이스의 사이에 절연층을 추가로 포함할 수 있다. 도 5은, 케이스의 하부판(10a)상에 형성된 가이딩부(10d)와 수지층(30) 사이에 절연층(40)이 형성되어 있는 경우를 예시적으로 도시한 것이다. 절연층을 추가함으로써 사용 과정에서 발생할 수 있는 충격에 의한 셀과 케이스의 접촉에 따른 전기적 단락 현상이나 화재 발생 등의 문제를 방지할 수 있다. 상기 절연층은 높은 절연성과 열전도성을 가지는 절연 시트를 사용하여 형성하거나, 혹은 절연성을 나타내는 물질의 도포 내지는 주입에 의해 형성할 수 있다. 예를 들면, 이액형 경화성 조성물의 주입 전에 절연층을 형성하는 과정이 수행될 수 있다. 절연층의 형성에는 소위 TIM(Thermal Interface Material) 등이 적용될 수도 있다. 다른 방식에서 절연층은 접착성 물질로 형성할 수 있으며, 예를 들면, 열전도성 필러와 같은 필러의 함량이 적거나 없는 수지층을 사용하여 절연층을 형성할 수도 있다. 절연층의 형성에 사용될 수 있는 수지 성분으로는, 아크릴 수지, PVC(poly(vinyl chloride)), PE(polyethylene) 등의 올레핀 수지, 에폭시 수지, 실리콘이나, EPDM 러버((ethylene propylene diene monomer rubber) 등의 러버 성분 등이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 절연층은, ASTM D149에 준거하여 측정한 절연파괴전압이 약 5 kV/mm 이상, 10 kV/mm 이상, 15 kV/mm 이상, 20 kV/mm 이상, 25 kV/mm 이상 또는 약 30 kV/mm 이상일 수 있다. 상기 절연파괴전압은 그 수치가 높을수록 우수한 절연성을 보이는 것으로 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 절연층의 절연파괴전압은 약 100 kV/mm 이하, 90 kV/mm 이하, 80 kV/mm 이하, 70 kV/mm 이하 또는 약 60 kV/mm 이하일 수 있다. 상기 절연층의 두께는 그 절연층의 절연성이나 열전도성 등을 고려하여 적정 범위로 설정할 수 있으며, 예를 들면, 약 5㎛ 이상, 10㎛ 이상, 20㎛ 이상, 30㎛ 이상, 40㎛ 이상, 50㎛ 이상, 60㎛ 이상, 70㎛ 이상, 80㎛ 이상 또는 약 90㎛ 이상 이상 정도일 수 있다. 또한, 두께의 상한도 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 약 1 mm 이하, 200㎛ 이하, 190㎛ 이하, 180㎛ 이하, 170㎛ 이하, 160㎛ 이하 또는 약 150㎛ 이하일 수 있다.

본 출원은 또한, 배터리팩, 예을 들면, 전술한 배터리 모듈을 2개 이상 포함하는 배터리팩에 관한 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.

본 출원은 또한 상기 배터리 모듈 또는 상기 배터리 팩을 포함하는 장치에 관한 것이다. 상기 장치의 예로는 전기 자동차와 같이 자동차를 들 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 2차 전지를 출력으로 요구하는 모든 용도가 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 배터리팩을 사용하여 상기 자동차를 구성하는 방식은 특별히 제한되지 않고, 일반적인 방식이 적용될 수 있다.

본 출원은, 접착력, 절연성, 경화성 및 열전도도 등에서 선택된 하나 이상의 특성 혹은 모든 특성이 우수한 경화성 조성물 또는 그러한 경화성 조성물 또는 경화물의 용도를 제공할 수 있다.

도 1은, 본 출원에서 적용될 수 있는 예시적인 모듈 케이스를 도시한다.
도 2는, 모듈 케이스 내에 배터리셀이 수납되어 있는 형태를 개략적으로 도시한다.
도 3은, 주입홀과 관찰홀이 형성된 예시적인 하부판을 개략적으로 도시한다.
도 4 및 5은, 예시적인 배터리 모듈의 구조를 개략적으로 도시한다.

이하 실시예를 통하여 본 출원을 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.

1. 접착력의 평가

절연막(PET(poly(ethylene terephthalate)계 절연층)이 형성된 알루미늄제 모듈 케이스의 하부판과 PET(poly(ethylene terephthalate)) 필름을 경화성 조성물을 사용하여 부착하였다. 부착 시에 부착되는 폭은 약 10 mm 정도가 되도록 하였고, 경화성 조성물의 경화층(접착제층)의 두께는 약 1 mm 정도로 하였다. 상기 부착은 경화성 조성물을 상기 절연막과 PET 필름의 사이에 로딩(loading) 후에 이를 경화시켜서 수행한다. 그 후, 약 300 mm/min의 속도 및 180도의 박리 각도로 상기 하부판을 PET 필름으로부터 박리하면서 접착력을 측정한다.

이와 같이 확인한 접착력이 200 gf/cm 이상인 경우에 그 수치를 기재하고, 200gf/cm 미만인 경우에는 NG로 기재하였다.

2. 절연성(저항) 평가

절연 파괴 저항은 측정 장비(HIPOT chroma 19052)를 사용하여, 0.5 kV의 전압을 60초 동안 가하여 측정하였다. 가로 및 세로의 길이가 각각 10 mm 및 20 mm인 2개의 구리 전도성 테이프(Cu Tape)의 사이에 경화성 조성물의 경화물층(접착제층)을 약 1 mm 정도의 두께로 형성한 시편에 대해서 상기 측정 장비 및 측정 조건에 따라서 절연 파괴 저항을 측정하였다.

3. 열전도도 평가

열전도도는 ASTM D5470 규격에 따라 측정하였다. ASTM D 5470의 규격에 따라 2개의 구리 막대(copper bar) 사이에 수지층(경화성 조성물의 경화물층)을 위치시킨 후에 상기 2개의 구리 막대 중 하나는 히터와 접촉시키고, 다른 하나는 쿨러(cooler)와 접촉시켰다. 상기 히터가 일정 온도를 유지하도록 하고, 쿨러의 용량을 조절하여 열평형 상태(5분에 약 0.1℃ 이하의 온도 변화를 보이는 상태)를 만들었다. 열평형 상태에서 각 구리 막대의 온도를 측정하고, 하기 수식에 따라서 열전도도(K, 단위: W/mK)를 평가하였다. 열전도도 평가 시에 수지층에 걸리는 압력은 약 11 Kg/25 cm² 정도가 되도록 조절하였으며, 측정 과정에서 수지층의 두께가 변화된 경우에 최종 두께를 기준으로 열전도도를 계산하였다.

<열전도도 수식>

K = (QХdx)/(AХdT)

상기 수식에서 K는 열전도도(W/mK)이고, Q는 단위 시간당 이동한 열(단위: W)이며, dx는 수지층의 두께(단위: m)이고, A는 수지층의 단면적(단위: m²)이며, dT는 구리 막대의 온도차(단위: K)이다.

상기와 같이 확인한 열전도도가 3 W/mK 이상이면 Pass, 3 W/mK 미만이면 NG로 평가하였다.

실시예 1.

경화성 조성물의 제조 시에 적용한 성분의 구체적인 내용은 하기에 정리하였다. 하기 정리된 주재 성분과 경화제 성분을 각각 혼합하여 주재 및 경화제를 제조하여, 2액형 경화성 조성물을 제조하였다. 각 주재 및 경화제에서 열전도성 필러로는, 평균 입경(D50)이 대략 2㎛, 20㎛ 및 70㎛인 알루미나 필러들의 혼합물을 사용하였고, 주재 및 경화제 각각에서 약 87 중량%의 비율로 필러를 혼합하였다. 즉, 주재의 경우, 성분 1 내지 4의 합계 중량을 100 중량%로 하였을 때에 성분 4(열전도성 필러)의 비율이 대략 87 중량%였고, 경화제의 경우, 성분 5 내지 7의 합계 중량을 100 중량%로 하였을 때에 성분 7(열전도성 필러)의 비율이 대략 87 중량%였다.

<경화성 조성물 성분>

<주재>

성분 1: 제 1 에폭시 화합물(Dimer acid modified epoxy resin, 국도화학社, YD-171, 에폭시 당량(g/eq): 390 내지 470, 점도(cps at 25℃: 400 내지 900)

성분 2: 다관능 에폭시 희석제(국도화학社, YH-300, 3관능형, 에폭시 당량(g/eq): 135 내지 150, 점도(cps at 25℃): 100 내지 300)

성분 3: 제 2 에폭시 화합물(비스페놀 F형 에폭시 화합물, 국도화학社, YDF-175, 에폭시 당량(g/eq): 160 내지 180, 점도(cps at 25℃): 2,000 내지 5,000)

성분 4: 열전도성 필러(알루미나)

배합 비율: 44:11:45(성분 1:성분 2: 성분 3)

<경화제>

성분 5: 스티렌화 페놀과 아미노에틸 피페라진의 혼합물(국도화학社, KH-1502, 스티렌화 페놀 30 중량% 포함)

성분 6: 폴리아미드 수지(polyamide resin)(아미드형 아민)(국도화학社, G-930, A.H.E.W(g/eq): 120 내지 140)

성분 7: 열전도성 필러(알루미나)

배합 비율: 70:30(성분 5:성분 6)

실시예 2 내지 12

주재 및 경화제의 제작 시에 적용된 성분의 종류 및 비율을 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 주재 및 경화제를 각각 배합하여 2액형 경화성 조성물을 제조하였다. 또한, 표 1에는 기재되어 있지 않지만, 실시예 1과 동일하게 주재 및 경화제 각각에 열전도성 필러를 배합하였다. 또한 하기 표 1에 기재된 숫자는 각 성분의 중량 비율이다.

			실시예
			1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
주재	성분1	YD-171	44	40	25	40	30	50		40	40	40	40	40
	성분1	KR208							50
	성분2	YH-300	11	40	75	45	40	40	50	40	40	40	40	40
	성분2	LD-223				15
	성분3	YDF-175	45
	성분3	KR-628		20			30	10		20	20	20	20	20
경화제	성분5	KH-1502	70	70	70	70	70	70	70			70	70	60
		KH-1503								70
		KH-1502-2									70
	성분6	G-930	30	30	30	30	30	30	30	30	30
		G-640										30		30
		D-400											30
		PE-1												10

비교예 1 내지 7

주재 및 경화제의 제작 시에 적용된 성분의 종류 및 비율을 하기 표 2와 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 주재 및 경화제를 각각 배합하여 2액형 경화성 조성물을 제조하였다. 또한, 표 2에는 기재되어 있지 않지만, 실시예 1과 동일하게 주재 및 경화제 각각에 열전도성 필러를 배합하였다. 또한 하기 표 2에 기재된 숫자는 각 성분의 중량 비율이다.

			비교예
			1	2	3	4	5	6	7
주재	성분1	YD-171	44	20	60		40	40	40
	성분1	KR-207				50
	성분2	YH-300	-	40	40	50	40	40	40
	성분3	YDF-175	56
	성분3	KR-628		40			20	20	20
경화제	성분5	KH-1502	70	70	70	70
		KH-252					70
		A-3229						70
		KH-8108							70
	성분6	G-0930	30	30	30	30	30	30	30

실시예 및 비교예에서 적용한 각 성분들의 구체적인 사항은 하기와 같다.

YD-171: Dimer acid modified epoxy resin (국도화학社, YD-171, 에폭시 당량(g/eq): 390 내지 470, 점도(cps at 25℃): 400 내지 900)

KR-208: Rubber Modified epoxy resin (국도화학社, KR-208, 에폭시 당량(g/eq): 270 내지 330, 점도(cps at 25℃): 8,000 내지 12,000)

KR-207: Rubber Modified epoxy resin (국도화학社, KR-207, 에폭시 당량(g/eq): 190, 점도(cps at 25℃): 2,000 내지 3,000)

KR-628: Rubber Modified epoxy resin (국도화학社, KR-628, 에폭시 당량(g/eq): 220 내지 240, 점도(cps at 25℃): 40,000 내지 60,000)

YH-300: 다관능 에폭시 희석제(국도화학社, YH-300, 3관능형, 에폭시 당량(g/eq): 135 내지 150, 점도(cps at 25℃): 100 내지 300)

LD-223: 다관능 에폭시 희석제(국도화학社, LD-223, 2관능형, 점도(cps at 25℃): 65)

YDF-175: 비스페놀 F형 에폭시 화합물(국도화학社, YDF-175, 에폭시 당량(g/eq): 160 내지 180, 점도(cps at 25℃): 2,000 내지 5,000)

KH-1502: 스티렌화 페놀과 아미노에틸 피페라진의 혼합물(국도화학社, KH-1502, 스티렌화 페놀 30 중량% 포함)

KH-1502-2: 스티렌화 페놀과 아미노에틸 피페라진의 혼합물(국도화학社, KH-1502-2, 스티렌화 페놀 20 중량% 포함)

KH-1503: 스티렌화 페놀과 아미노에틸 피페라진의 혼합물(국도화학社, KH-1503, 스티렌화 페놀 30 중량% 포함)

KH-252: Polyamine modified curing agent(벤질 알코올 10%, 페놀 30% 포함) (국도화학社, KH-252, 점도(cps at 25℃): 50 내지 800)

Aradur-3229: 에폭시 경화제(humtsman社, 고상 페놀 유도체)

KH-8108: cycloaliphatic amine (국도화학社, KH-8108)

G-930: 폴리아미드 수지(polyamide resin)(아미드형 아민)(국도화학社, G-0930, A.H.E.W(g/eq): 120 내지 140)

G-640: 폴리아미드 수지(polyamide resin)(아미드형 아민)(국도화학社, G-640, A.H.E.W(g/eq): 100 내지 120)

D-400: etheramine (huntsman社, D-400)

PE-1: 티올 화합물(Showa Denko社, Karenz PE-1)

상기 실시예 및 비교예에 대해서 확인한 물성 평가 결과를 하기 표 3과 같다.

		접착력(gf/cm)	절연성(저항, GΩ)	경화성	열전도도
실시예	1	548	17	Pass	Pass
	2	726	10	Pass	Pass
	3	223	5	Pass	Pass
	4	628	1	Pass	Pass
	5	559	7	Pass	Pass
	6	712	4	Pass	Pass
	7	731	5	Pass	Pass
	8	811	2	Pass	Pass
	9	728	2	Pass	Pass
	10	728	2	Pass	Pass
	11	435	3	Pass	Pass
	12	405	2	Pass	Pass
비교예	1	NG	56	Pass	Pass
	2	NG	6	Pass	Pass
	3	640	3	NG	NG
	4	NG	41	Pass	Pass
	5	767	1 미만	Pass	Pass
	6	NG	2	Pass	Pass
	7	NG	1	Pass	Pass

10: 모듈 케이스
10a: 하부판
10b: 측벽
10c: 상부판
10d: 가이딩부
20: 배터리셀
30: 수지층
50a: 주입홀
50b: 관찰홀
40: 절연층

Claims

에폭시 당량이 200 g/eq 이상인 에폭시 화합물 및 다관능성 에폭시 희석제를 포함하는 주재; 및 페놀 화합물과 아민 화합물의 혼합물을 포함하는 경화제를 포함하고,
PET 필름에 대한 200 gf/cm 이상의 접착력, 3 W/mK 이상의 열전도도 및 1 GΩ 이상의 저항값을 나타내는 경화물을 형성하는 경화성 조성물.
제 1 항에 있어서, 상온 경화성인 에폭시 조성물.
제 1 항에 있어서, 에폭시 당량이 200 g/eq 이상인 에폭시 화합물은, 다이머산(dimer acid) 변성 에폭시 화합물 또는 고무 변성 에폭시 화합물인 경화성 조성물.
제 1 항에 있어서, 에폭시 화합물 중에서 200 g/eq 이상인 에폭시 화합물을 20 중량% 초과에서 60 중량% 미만의 범위 내의 함량으로 포함하는 경화성 조성물.
제 1 항에 있어서, 다관능 에폭시 희석제는, 2개 내지 5개의 글리시딜옥시기를 가지는 지방족 탄화수소 화합물인 경화성 조성물.
제 1 항에 있어서, 주재는, 다관능 에폭시 희석제를 에폭시 당량이 200 g/eq 이상인 에폭시 화합물 100 중량부 대비 15 내지 400 중량부의 비율로 포함하는 경화성 조성물.
제 1 항에 있어서, 주재는 방향족 에폭시 화합물 또는 고무 변성 에폭시 화합물을 추가로 포함하는 경화성 조성물.
제 7 항에 있어서, 방향족 에폭시 화합물은 비스페놀 A형 에폭시 화합물 또는 비스페놀 F형 에폭시 화합물인 경화성 조성물.
제 7 항에 있어서, 주재는, 방향족 에폭시 화합물을 에폭시 당량이 200 g/eq 이상인 에폭시 화합물 100 중량부 대비 250 중량부 이하의 비율로 포함하는 경화성 조성물.
제 1 항에 있어서, 페놀 화합물은, 스티렌화 페놀 화합물인 경화성 조성물.
제 1 항에 있어서, 아민 화합물은, 에틸렌 아민 화합물인 경화성 조성물.
제 1 항에 있어서, 혼합물은 아민 화합물 100 중량부 대비 15 내지 60 중량부의 페놀 화합물을 포함하는 경화성 조성물.
제 1 항에 있어서, 페놀 화합물과 아민 화합물의 혼합물은, 경화제에 10 내지 100 중량%의 비율로 포함되는 경화성 조성물.
제 1 항에 있어서, 페놀 화합물과 아민 화합물의 혼합물은, 에폭시 당량이 200 g/eq 이상인 에폭시 화합물 100 중량부 대비 10 내지 300 중량부로 포함되는 경화성 조성물.
제 1 항에 있어서, 경화제는, 아미드 화합물, 에테르 아민 화합물 또는 티올 화합물을 추가로 포함하는 경화성 조성물.
제 1 항에 있어서, 주재 또는 경화제는, 열전도성 필러를 추가로 포함하는 경화성 조성물.
상부판, 하부판, 및 측벽을 가지고, 상기 상부판, 하부판 및 측벽에 의해 내부 공간이 형성되어 있는 모듈 케이스;
상기 모듈 케이스의 내부 공간에 존재하는 복수의 배터리셀; 및
제 1 항의 경화성 조성물을 포함하며, 상기 복수의 배터리셀 및 상기 하부판 또는 측벽과 접하는 수지층을 포함하는 배터리 모듈.
제 17 항에 있어서, 배터리셀의 외곽 표면은 폴리에스테르층인 배터리 모듈.
서로 전기적으로 연결되어 있는, 제 17 항의 배터리 모듈을 2개 이상 포함하는 배터리팩.
제 19 항의 배터리 팩을 포함하는 자동차.