KR20220080979A - 이차전지용 전극리드 필름의 제조 방법 - Google Patents

이차전지용 전극리드 필름의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20220080979A
KR20220080979A KR1020200170340A KR20200170340A KR20220080979A KR 20220080979 A KR20220080979 A KR 20220080979A KR 1020200170340 A KR1020200170340 A KR 1020200170340A KR 20200170340 A KR20200170340 A KR 20200170340A KR 20220080979 A KR20220080979 A KR 20220080979A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
adhesive layer
intermediate layer
electrode lead
layer
secondary battery
Prior art date
Application number
KR1020200170340A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102559012B1 (ko
Inventor
곽석환
케이이치 타나카
Original Assignee
주식회사 에스에이치케이피
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에스에이치케이피 filed Critical 주식회사 에스에이치케이피
Priority to KR1020200170340A priority Critical patent/KR102559012B1/ko
Publication of KR20220080979A publication Critical patent/KR20220080979A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102559012B1 publication Critical patent/KR102559012B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183Sealing members
    • H01M50/19Sealing members characterised by the material
    • H01M50/197Sealing members characterised by the material having a layered structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/178Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for pouch or flexible bag cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183Sealing members
    • H01M50/186Sealing members characterised by the disposition of the sealing members
    • H01M50/188Sealing members characterised by the disposition of the sealing members the sealing members being arranged between the lid and terminal
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

본 발명은, 이차전지의 전지케이스와, 상기 이차전지의 전극조립체의 양극 또는 음극과 전기적으로 연결되는 전극리드 사이를 밀봉하는 이차전지용 전극리드 필름의 제조 방법에 관한 것으로, 상기 전극리드와 접착되는 제1 접착층을 마련하는 단계; 상기 제1 접착층과 다른 재질로 형성되는 중간층을 마련하는 단계; 상기 제1 접착층과 같거나 다른 재질로 형성되며, 상기 전지케이스와 접착되는 제2 접착층을 마련하는 단계; 상기 제1 접착층, 상기 제2 접착층 및 상기 중간층을 용융 상태로 만드는 단계; 용융된 상태에서 상기 제1 접착층, 상기 제2 접착층 및 상기 중간층을 압출 성형하는 하는 단계; 및 상기 중간층의 내열성을 향상시키는 단계;를 포함하는 이차전지용 전극리드 필름의 제조 방법을 제공할 수 있다.

Description

이차전지용 전극리드 필름의 제조 방법{METHOD OF MANUFACTURING ELECTRODE LEAD FILM FOR SECONDARY BATTERY}
본 발명은 이차전지용 전극리드 필름의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 파우치형 이차전지의 생산성을 높일 수 있고 안전성을 향상시킬 수 있는 이차전지용 전극리드 필름의 제조 방법에 관한 것이다.
이차전지는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등의 동력원, 에너지저장장치(ESS)로도 주목받고 있다.
대표적으로 전지의 형상 면에서는 얇은 두께로 휴대폰 등과 같은 제품들에 적용될 수 있는 각형 이차전지와 파우치형 이차전지에 대한 수요가 높고, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 출력 안정성 등의 장점을 가진 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지 등과 같은 리튬 이차전지에 대한 수요가 높다.
또한, 이차전지는 양극/분리막/음극 구조의 전극조립체가 어떠한 구조로 이루어져 있는지에 따라 분류되기도 하는 바, 대표적으로는, 긴 시트형의 양극들과 음극들을 분리막이 개재된 상태에서 권취한 구조의 젤리-롤(권취형) 전극조립체, 소정 크기의 단위로 절취한 다수의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 순차적으로 적층한 스택형(적층형) 전극조립체, 소정 단위의 양극과 음극들을 분리막을 개재한 상태로 적층한 바이셀(Bi-cell) 또는 풀셀(Full cell)들을 권취한 구조의 스택/폴딩형 전극조립체 등을 들 수 있다.
최근에는, 스택형 또는 스택/폴딩형 전극조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 전지케이스에 내장한 구조의 파우치형 이차전지가, 낮은 제조비, 작은 중량, 용이한 형태 변형 등을 이유로, 많은 관심을 모으고 있고 또한 그것의 사용량이 점차적으로 증가하고 있다.
도 1은 종래기술에 따른 파우치형 이차전지를 보여주는 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 파우치형 이차전지(1)는, 음극과 양극이 분리막으로 분리 절연되어 있는 전극조립체(3), 전극조립체(3)의 양극 및 음극으로부터 연장되어 있는 전극탭들(4,5), 전극탭들(4,5)에 용접되어 있는 전극리드(6,7) 및 전극조립체(3)를 수용하는 전지케이스(2)를 포함할 수 있다.
전극조립체(3)는 분리막이 개재된 상태에서 양극과 음극이 순차적으로 적층되어 있는 발전소자로서, 스택형 또는 스택/폴딩형 구조로 이루어져 있다. 전극탭들(4,5)은 전극조립체(3)의 양극 및 음극으로부터 연장되어 있고, 전극리드(6,7)는 각 양극 및 음극으로부터 연장된 복수개의 전극탭들(4,5)과, 예를 들어, 용접에 의해 각각 전기적으로 연결되며, 전지케이스(2)의 외부로 일부가 노출되어 있다.
또한, 전극리드(6,7)의 상하면 일부에는 전지케이스(2)와의 밀봉성(sealing performance)을 높이고 동시에 전기적 절연상태를 확보하기 위하여 절연성이 우수한 절연필름(8)이 부착되어 있다. 전지케이스(2)는 알루미늄 라미네이트 시트로 이루어져 있고, 전극조립체(3)를 수용할 수 있는 공간을 제공하며, 전체적으로 파우치 형상을 가지고 있다.
여기서, 파우치형 전지케이스(2)는 상부캡(20)과 하부캔(30)을 포함할 수 있으며, 상부캡(20) 및 하부캔(30)은 CPP(Casting polypropylene Film; 무연신 PP)로 대표되는 열융착층(2b)/알루미늄 금속층(2c)/나일론으로 대표되는 보호층(2d)의 통상 3층 구조로 이루어질 수 있다. 상부캡(20) 및 하부캔(30)을 구성하는 시트의 열융착층이 열과 압력에 의해 서로 접착되어 전극조립체(3)를 수납할 수 있다.
이하에서는, 상부캡(20)과 하부캔(30)을 통칭하여 전지케이스라고 한다.
한편, 절연필름(8)은 가열시 용융되어 전극리드(6,7)와 접착하는 부분, 가열시 형상을 유지하는 내열 부분, 전지케이스(2)의 열융착층(2b)과 접착하는 부분을 포함하는 3층 구조를 가질 수 있다. 경우에 따라서는 내열 부분과 전지케이스의 열융착층과 접착하는 부분을 하나의 층으로 형성한 2층 구조를 가질 수도 있다. 이때, 내열 부분은 주로 폴리프로필렌(PP: Poly Propylene)이 사용될 수 있다.
절연필름(8)의 내열 부분(내열층)은 융점이 높은 폴리프로필렌이 사용되지만, 융점 보다 높은 열이 가해지면 용융되기 때문에 내열 성능을 발휘할 수 없게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 폴리프로필렌에 방사선을 조사하여 가교함으로써 내열성을 높일 뿐만 아니라 가열 변형을 억제하는 기술이 제시되고 있다.
그런데, 폴리프로필렌을 방사선으로 가교하기 위해서는 가교를 촉진하는 첨가제가 필요한데, 폴리프로필렌은 첨가제와의 혼합이 쉽지 않고 첨가제와 혼합이 되더라도 제조공정에서 혼합불량 또는 블리딩(Bleeding, 첨가제가 스며 나오는 현상) 등이 생길 수 있다. 이러한 현상은 가교편차 및 층간 박리의 원인이 될 수 있으며, 생산시 불량을 발생시켜 생산성 저하를 야기할 수 있다.
또한, 3층 구조의 절연필름을 일괄적으로 제조할 수 없기 때문에 전극리드와 접착되는 부분, 가교에 의해 내열성이 개선된 내열 부분, 전지케이스와 접착하는 부분에 해당하는 3개의 필름을 개별적으로 제조한 후 열을 이용하여 이웃하는 층끼리 접착하는 제조 방법을 이용해야 한다. 이때, 각 층의 가열 용융 접착시 각 층간 불일치의 문제 또는 접착 강도 편차 등의 문제가 발생할 수 있다.
본 출원인은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명을 제안하게 되었다.
한국등록특허 제10-1661622호(등록공고 2016.09.30.)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 가교된 내열층을 가지는 절연필름을 일괄적으로 제조할 수 있는 이차전지용 전극리드 필름의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 첨가제가 없어도 가교 반응을 일으키는 이차전지용 전극리드 필름의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 층간 박리를 방지할 수 있고 가열 용융 접착시 끝단의 층간 불일치를 방지할 수 있는 이차전지용 전극리드 필름의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 가열 용융 접착시 압축 변형을 최소화할 수 있는 이차전지용 전극리드 필름의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 이차전지 제조시 생산성을 향상시킬 수 있는 이차전지용 전극리드 필름의 제조방법을 제공한다.
상기한 바와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 이차전지의 전지케이스와, 상기 이차전지의 전극조립체의 양극 또는 음극과 전기적으로 연결되는 전극리드 사이를 밀봉하는 이차전지용 전극리드 필름의 제조 방법에 관한 것으로, 상기 전극리드와 접착되는 제1 접착층을 마련하는 단계; 상기 제1 접착층과 다른 재질로 형성되는 중간층을 마련하는 단계; 상기 제1 접착층과 같거나 다른 재질로 형성되며, 상기 전지케이스와 접착되는 제2 접착층을 마련하는 단계; 상기 제1 접착층, 상기 제2 접착층 및 상기 중간층을 용융 상태로 만드는 단계; 용융된 상태에서 상기 제1 접착층, 상기 제2 접착층 및 상기 중간층을 압출 성형하는 하는 단계; 및 상기 중간층의 내열성을 향상시키는 단계;를 포함하는 이차전지용 전극리드 필름의 제조 방법을 제공할 수 있다.
상기 제1 접착층 및 상기 제2 접착층은 폴리프로필렌을 포함하거나 폴리프로필렌으로 마련되고, 상기 중간층은 폴리에틸렌을 포함하거나 폴리에틸렌으로 마련될 수 있다.
상기 제1 접착층은 산변형 폴리프로필렌을 포함하고, 상기 제2 접착층은 산변형 폴리프로필렌 또는 무연신 폴리프로필렌을 포함하며, 상기 중간층은 무수말레인산이 그라프트된 폴리에틸렌을 포함할 수 있다.
상기 용융된 상태에서 상기 제1 접착층, 상기 제2 접착층 및 상기 중간층을 압출 성형하는 하는 단계에서, 상기 중간층의 상하에 상기 제1 접착층 및 상기 제2 접착층이 각각 위치하도록 상기 제1 접착층, 상기 중간층 및 상기 제2 접착층을 한꺼번에 압출하거나 동시에 압출하여 필름을 성형할 수 있다.
상기 용융된 상태에서 상기 제1 접착층, 상기 제2 접착층 및 상기 중간층을 압출 성형하는 하는 단계에서, 공압출에 의해서 상기 제1 접착층, 상기 중간층 및 상기 제2 접착층이 차례대로 층구조를 이루는 필름을 성형할 수 있다.
상기 용융된 상태에서 상기 제1 접착층, 상기 제2 접착층 및 상기 중간층을 압출 성형하는 하는 단계에서, 상기 제1 접착층과 상기 중간층 사이, 상기 중간층과 상기 제2 접착층 사이가 물리적 또는 구조적으로 구분되지 않도록 일체로 성형할 수 있다.
상기 중간층의 내열성을 향상시키는 단계에서, 상기 중간층만 방사선에 의해 가교 반응을 일으킬 수 있다.
상기 중간층의 내열성을 향상시키는 단계에서, 상기 중간층에 방사선이 조사되면 상기 폴리에틸렌은 첨가제 없이 가교 반응을 일으킬 수 있다.
상기 중간층의 내열성을 향상시키는 단계에서, 상기 중간층에 감마선이 조사되면 상기 폴리에틸렌은 가교 반응에 의해서 가교 구조를 형성하거나 가교 폴리에틸렌이 되고, 상기 제1 접착층 및 상기 제2 접착층은 감마선의 조사에 의한 가교 반응을 일으키지 않을 수 있다.
상기 중간층의 내열성을 향상시키는 단계에서, 상기 중간층은 겔분율이 90% 이상인 가교 폴리에틸렌을 포함하거나, 상기 폴리에틸렌은 겔분율이 90% 이상인 가교 폴리에틸렌이 될 수 있다.
상기 중간층의 내열성을 향상시키는 단계에서, 상기 중간층의 폴리에틸렌은 50 kGy 이상의 감마선에 의해서 가교 반응을 일으키거나 가교 폴리에틸렌이 될 수 있다.
본 발명에 따른 이차전지용 전극리드 필름의 제조방법은 제1 접착층, 중간층 및 제2 접착층을 한꺼번에 일괄적으로 제조하기 때문에 층간 박리를 방지할 수 있고, 가열 용융 접착시 각 층의 끝단이 불일치하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 이차전지용 전극리드 필름의 제조방법은 중간층이 감마선에 의해서 가교될 때 별도의 첨가제가 필요하지 않기 때문에 중간층의 제조 과정에서 혼합 불량이 발생하거나 블리딩 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 이차전지용 전극리드 필름의 제조방법은 중간층이 방사선 조사에 의해 가교되기 때문에 용융 접착 과정에서 압축 변형을 최소화할 수 있다.
본 발명에 따른 이차전지용 전극리드 필름의 제조방법은 제1 접착층, 중간층 및 제2 접착층이 공압출에 의해서 일괄적으로 제조되기 때문에 각 층의 접착을 위해서 접착제를 사용할 필요가 없을 뿐만 아니라 가열 접착이 필요하지 않기 때문에 층간 박리가 발생하지 않는다.
본 발명에 따른 이차전지용 전극리드 필름의 제조방법은 전극리드와 전지케이스 사이를 밀봉하는데 많은 시간이 걸리지 않고 접착 공정 횟수를 줄일 수 있기 때문에 이차전지의 생산성을 개선할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 파우치형 이차전지를 보여주는 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 전지케이스, 전극리드 및 전극리드 필름의 연결 구조를 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 2에 따른 파우치형 이차전지에 적용된 전극리드 및 전극리드 필름을 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 3의 절단선 A-A 및 B-B에 따른 단면도이다.
도 5는 도 4에 따른 전극리드 필름의 제조 과정을 보여주는 도면이다.
도 6은 도 1에 따른 종래기술의 파우치형 이차전지에 적용된 절연필름과 전극리드의 접착 상태를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지에 적용된 전극리드 필름과 전극리드의 접착 상태를 보여주는 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지에 적용된 전극리드 필름의 열 변형 시험 과정 및 결과를 보여주는 도면이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지의 전지케이스, 전극리드 및 전극리드 필름의 연결 구조를 보여주는 단면도, 도 3은 도 2에 따른 파우치형 이차전지에 적용된 전극리드 및 전극리드 필름을 보여주는 사시도, 도 4는 도 3의 절단선 A-A 및 B-B에 따른 단면도, 도 5는 도 4에 따른 전극리드 필름의 제조 과정을 보여주는 도면, 도 6은 도 1에 따른 종래기술의 파우치형 이차전지에 적용된 절연필름과 전극리드의 접착 상태를 보여주는 도면, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지에 적용된 전극리드 필름과 전극리드의 접착 상태를 보여주는 도면, 도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 파우치형 이차전지에 적용된 전극리드 필름의 열 변형 시험 과정 및 결과를 보여주는 도면이다.
이하에서 설명하는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 전극리드 필름의 제조방법, 이차전지용 전극리드 필름 및 이를 구비한 이차전지용 전극리드는 리튬이차전지에 사용되는 것으로서, 파우치 타입(pouch type)의 리튬이차전지(1)를 예로써 설명하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 전극리드 필름(100)의 제조방법, 이차전지용 전극리드 필름(100) 및 이를 구비한 이차전지용 전극리드(6,7)에 대해서 자세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 전극리드 필름(100)이 적용되는 이차전지(1)는 도 1에 도시된 파우치형 이차전지(1)와 동일하므로 이에 대해서는 반복적인 설명을 생략한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전극리드 필름(100)은 이차전지(1)의 전지케이스(20,30)와, 이차전지(1)의 전극조립체(3)의 양극 또는 음극과 전기적으로 연결되는 전극리드(6,7) 사이를 밀봉하는 이차전지용 전극리드 필름(100, 이하에서는 "전극리드 필름"이라 함)이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전극리드 필름(100)은, 전지케이스(20,30)와 전극리드(6,7) 사이에 마련되어 전극리드(6,7)를 전지케이스(20,30)에 밀봉시키는 부재로서, 절연성을 가지는 필름 형태로 마련될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극리드 필름(100)은 전극리드(6,7)의 상면과 하면에 각각 접착되거나 마련될 수 있다. 여기서, 전극리드(6,7)는 전극조립체(3)의 양극 및 음극에서 연장된 전극탭(4,5)에 연결되는 일단(6a,7a) 및 외부기기에 연결되는 타단(6b,7b)을 포함할 수 있다.
상기 전극리드 필름(100)은 전극리드(6,7)의 표면과의 사이에 틈새 또는 유격이 전혀 없도록 밀착 상태로 전극리드(6,7)에 접착되어야 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극리드 필름(100)은, 전극리드(6,7)와 접착되는 제1 접착층(110); 제1 접착층(110)의 상면 또는 하면 중 어느 일면에 마련되는 중간층(130); 중간층(130)의 상면 또는 하면 중 제1 접착층(110)과 마주 보는 일면에 마련되어 전지케이스(20,30)와 접착되는 제2 접착층(150);을 포함할 수 있다. 따라서, 전극리드 필름(100)은 제1 접착층(110), 중간층(130) 및 제2 접착층(150)이 차례대로 적층된 층상 구조를 가지는 필름 형태로 마련될 수 있다.
여기서, 제1 접착층(110), 중간층(130) 및 제2 접착층(150)는 일체로 형성되거나 일괄적으로 형성될 수 있다. 즉, 제1 접착층(110), 중간층(130) 및 제2 접착층(150)이 각각 필름 형태로 제조된 후에 제1 접착층(110)을 중간층(130)의 일면에 접착하고 제2 접착층(150)을 중간층(130)의 타면에 접착하는 것이 아니라, 일체로 형성되거나 일괄적으로 형성됨으로써 제1 접착층(110), 중간층(130) 및 제2 접착층(150)이 3층 구조를 이루게 된다.
도 4를 참조하면, 전극리드 필름(100)은 제1 접착층(110), 중간층(130) 및 제2 접착층(150)의 순서로 층상 구조를 이루지만 이웃하는 층 사이에 별도의 결합구조(접착구조)가 존재하지는 않는다.
제1 접착층(110) 및 제2 접착층(150)은 동일한 재질로 형성될 수 있고, 중간층(130)은 제1 접착층(110) 및 제2 접착층(150)과 다른 재질로 형성될 수 있다. 따라서, 전극리드 필름(100)은 3층 구조를 가지며, 적어도 2종류의 재질로 마련될 수 있다. 위아래 층을 형성하는 제1 접착층(110)과 제2 접착층(150)은 동일한 재질로 형성될 수 있고, 중간 층을 형성하는 중간층(130)은 다른 재질로 형성될 수 있다.
여기서, 제1 접착층(110)은 가열 용융된 상태에 금속의 전극리드(6,7)의 표면에 밀착될 수 있는 재질로 마련될 수 있고, 제2 접착층(150)은 가열 용융된 상태에서 전지케이스(20,30)의 열융착층(2b)과 밀착될 수 있는 재질로 마련될 수 있다.
상기한 바와 같이, 제1 접착층(110) 및 제2 접착층(150)은 각각 전극리드(6,7)와 전지케이스(20,30)에 열 접착(가열 융착)되는 부분이기 때문에, 열 접착이 잘 되는 재질 또는 전극리드(6,7) 및 전지케이스(20,30)와 동일한 재질로 마련되는 것이 바람직하다.
먼저, 제2 접착층(150)은 전지케이스(20,30)의 열융착층(2b, 도 1 참조)과 열접착되는데, 제2 접착층(150)은 산변형 폴리프로필렌 재질로 마련되는 것이 바람직하다. 다만, 전지케이스(20,30)의 열융착층(2b)의 재질은 무연신 폴리프로필렌(CPP)이기 때문에 제2 접착층(150)도 무연신 폴리프로필렌 재질로 마련될 수도 있다. 즉, 제2 접착층(150)은 산변형 폴리프로필렌 재질 또는 무연신 폴리프로필렌 재질로 마련되거나 산변형 폴리프로필렌 또는 무연신 폴리프로필렌을 포함하는 재질로 마련될 수 있다.
상기 제1 접착층(110)은 제2 접착층(150)과 동일한 재질로 마련될 수 있기 때문에 제1 접착층(110)도 폴리프로필렌(PP) 재질 또는 폴리프로필렌계 재질로 마련될 수 있다. 다만, 제1 접착층(110)은 금속재질인 전극리드(6,7)의 표면과의 열접착에 유리하도록 산변형 폴리프로필렌 재질로 마련될 수 있다. 이와 같이, 제1 접착층(110) 및 제2 접착층(150)은 폴리프로필렌(PP)을 포함하거나 폴리프로필렌 재질로 마련될 수 있다.
다시 말하면, 제1 접착층(110) 및 제2 접착층(150)은 산변형 폴리프로필렌 재질로 마련되거나 산변형 폴리프로필렌을 포함하는 재질로 마련되는 것이 바람직하다. 다만, 제2 접착층(150)은 제1 접착층(110)과 달리 무연신 폴리프로필렌 재질로 마련되거나 무연신 폴리프로필렌을 포함하는 재질로 마련될 수도 있다.
한편, 제1 접착층(110) 및 제2 접착층(150)과 다른 재질로 마련되는 중간층(130)은 폴리프로필렌을 포함하지 않거나 폴리프로필렌 재질로 형성되지 않는 것이 바람직하다. 다만, 경우에 따라서는 중간층(130)은 폴리프로필렌 재질로 마련되거나 폴리프로필렌을 포함하는 재질로 마련될 수도 있다.
제1 접착층(110) 및 제2 접착층(150)과 달리 중간층(130)은 접착을 위한 층이 아니라 전극리드 필름(100)의 형상을 유지하고 절연 성능을 유지하기 위한 층이다. 즉, 중간층(130)은 전극리드 필름(100)의 가열시에도 필름의 형상을 유지할 수 있게 하는 부분이며, 전극리드 필름(100)이 가열된 상태에서 전극리드(6,7) 또는 전지케이스(20,30)와의 접착을 위해 가압되는 경우에도 녹지 않고 형태를 유지할 수 있게 하는 부분이다. 따라서, 중간층(130)은 내열성이 우수한 재질로 마련되는 것이 바람직하다.
만약, 중간층(130)이 내열성이 나쁜 재질로 마련되는 경우에는, 제1 접착층(110) 및 제2 접착층(150)을 접착하기 위해 가열할 때 중간층(130)이 녹아서 전지케이스(20,30)가 전극리드(6,7)와 접촉할 수 있다(도 6의 (b) 참조). 이렇게 되면 단락이 발생하게 된다. 따라서, 중간층(130)은 가열시에도 형상을 유지할 수 있는 내열층의 기능도 해야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전극리드 필름(100)의 경우에는, 중간층(130)이 가교 구조를 가짐으로써 내열성을 높일 수 있다. 중간층(130)은 방사선을 받으면 가교 반응을 일으키는 재질로 마련될 수 있다.
여기서, 방사선이 조사(照射, Radiation)되는 경우에 가교 반응은 중간층(130)에서만 일어나고 제1 접착층(110) 및 제2 접착층(150)에서는 가교(架橋, Cross-linked) 반응이 거의 일어나지 않는다. 폴리프로필렌은 별도의 첨가제가 없으면 가교 반응이 거의 일어나지 않는데, 제1 접착층(110) 및 제2 접착층(150)은 폴리프로필렌 외에 별도의 첨가제를 포함하지 않기 때문에 방사선이 조사되더라도 가교 반응이 일어나지 않는다.
따라서, 본 발명은, 제1 접착층(110)/중간층(130)/제2 접착층(150)이 층상구조를 이루도록 일괄적으로 형성된 전극리드 필름(100)에 방사선을 조사하면, 필요한 층 즉, 중간층(130)에서만 가교 반응이 일어나게 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전극리드 필름(100)은 방사선에 의해서 중간층(130)만 가교 반응을 일으키기 때문에 전극리드 필름(100)의 내열성을 높일 수 있고 가열시에도 형상 변형을 최소화할 수 있다. 즉, 전극리드 필름(100)의 중간층(130)은 방사선에 의한 가교 구조를 포함할 수 있다.
제1 접착층(110) 및 제2 접착층(150)과 달리 중간층(130)은 첨가제가 첨가되지 않아도 방사선에 의해 가교 반응을 일으키게 된다. 여기서, 첨가제는 가교 반응에 필요한 가교 첨가제를 의미한다. 즉, 중간층(130)은 가교 첨가제가 없더라도 방사선에 의해 가교 반응을 일으킬 수 있다. 다만, 착색제는 중간층(130)에도 포함된다. 따라서, 상기 첨가제는 착색제를 포함하지 않는 개념이다.
중간층(130)은, 방사선을 받으면 첨가제가 첨가되지 않아도 가교 반응을 일으키는 폴리에틸렌(PE; Poly Ethylene) 재질로 마련되거나 폴리에틸렌을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전극리드 필름(100)은 폴리프로필렌으로 마련되는 제1 접착층(110) 및 제2 접착층(150), 폴리에틸렌으로 마련되는 중간층(130)을 포함하는 3층 구조의 절연 필름이다. 이때, 전극리드(6,7)에 접착되는 제1 접착층(110)은 산변형 폴리프로필렌으로 마련되고, 전지케이스(20,30)와 접착되는 제2 접착층(150)도 산변형 폴리프로필렌으로 마련되는 것이 바람직하다. 상기에서 언급한 바와 같이, 제2 접착층(150)은 산변형 폴리프로필렌 재질로 마련되거나 산변형 폴리프로필렌을 포함하는 재질로 마련되는 것이 바람직하지만, 경우에 따라서는 무연신 폴리프로필렌 재질로 마련되거나 무연신 폴리프로필렌을 포함하는 재질로 마련될 수도 있다.
중간층(130)은 무수말레인산이 그라프트된 폴리에틸렌으로 마련되는 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 중간층(130)은 무수말레인산이 그라프트된 폴리에틸렌 외에 다른 폴리에틸렌 재질로 마련될 수도 있다.
여기서, 폴리에틸렌으로 마련되는 중간층(130)에 가교 구조를 형성하여 내열성을 높이기 위해 조사되는 방사선은 감마선(γ-ray)인 것이 바람직하다.
중간층(130)은 폴리에틸렌에 감마선을 조사하여 형성된 가교 구조 또는 가교 폴리에틸렌을 포함하고, 제1 접착층(110) 및 제2 접착층(150)은 감마선에 의한 가교 구조를 포함하지 않는다.
중간층(130)은 폴리에틸렌에 조사된 감마선에 의해 일어나는 가교 반응의 결과물인 가교 구조 또는 가교 폴리에틸렌을 포함할 수 있다. 여기서, 가교도 또는 가교 레벨(수준)에 따라서 중간층(130)의 내열성 또는 형상유지 성능이 달라지게 되는데, 가교도 또는 가교 레벨은 겔분율(비등 p-크실렌으로 추출했을 때의 불용성 물질의 비율)로 표시될 수 있다.
겔분율은 조사되는 감마선의 세기에 따라 달라질 수 있다. 이때, 감마선의 조사량(에너지량)의 단위는 Gy(그레이)이다. 여기서, Gy는 감마선(방사선)이 폴리에틸렌에 흡수된 에너지의 양을 의미한다.
본 발명의 발명자들은 감마선의 조사량을 달리하면서 그에 따른 중간층(130)의 겔분율을 측정해 보았다. 또한, 감마선의 조사량을 달리하면서 그에 따른 전극리드 필름(100) 중 중간층(130)의 가열변형잔율을 측정해 보았다. 그 결과는 각각 다음 [표 1]과 같다.
감마선
조사량(kGy)

0

25

50

75

100
중간층의
겔분율(%)

0

-

90

95

98
중간층의
가열변형잔율(%)

10

10

40

50

70
[표 1]에서, 중간층의 가열변형잔율(%)은 중간층(130)을 180℃로 가열한 상태에서 힘(P)을 가해 눌렀을 때 변형 전 두께 대비 변형되지 않는 두께의 비율을 의미한다(도 8 참조).
[표 1]을 참조하면, 감마선의 조사량이 많을수록 겔분율도 증가함을 알 수 있다. 또한, 감마선의 조사량이 많을수록 가열 변형이 잘 되지 않는다는 것을 알 수 있다. 즉, 감마선의 조사량이 많을수록 중간층(130)의 내열성이 높아져서 전극리드 필름(100)이 가열 상태에서도 변형이 잘 안 된다는 것을 보여준다.
[표 1]에서, 가열변형잔율(%)은 중간층(130)을 180℃로 가열한 상태에서 힘(P)을 가해 눌렀을 때 변형되지 않는 두께의 비율을 나타내기 때문에 겔분율이 90%일 때는 60% 정도 변형되고, 겔분율이 95%일 때는 50% 정도 변형되며 겔분율이 98%일 때는 30% 정도 변형됨을 의미한다. 도 8의 (b)에서 D는 180℃로 가열한 상태에서 힘(P)을 가해 눌렀을 때 변형되는 두께를 의미한다.
도 9는 감마선에 의해서 가교된 가교 폴리에틸렌을 포함하는 중간층(130)을 포함하는 본 발명에 따른 전극리드 필름(100)과, 가교되지 않은 층을 포함하는 종래의 절연필름에 대한 가열변형율에 대한 비교 실험 결과를 보여주는 그래프이다. 도 9에서 "Cross-linked"는 본 발명에 따른 전극리드 필름(100)을 의미하고, "Non cross-linked"는 가교를 하지 않은 상태의 폴리에틸렌을 의미한다.
가열 상태에서, 0.1 MPa의 힘으로 필름을 누를 때의 변형률을 의미하는데, 도 9의 가로축은 가열 온도이고 세로축은 변형률(%)을 의미한다. 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 전극리드 필름(100)과 종래의 절연필름 모두 녹는점(Melting point) 이하의 온도에서는 변형되지 않는다. 녹는점을 넘는 온도에서는 본 발명에 따른 전극리드 필름(100)은 약 10% 정도 변형되는 반면에, 종래의 절연필름은 변형률이 급격하게 증가함을 알 수 있다.
본 발명에 따른 전극리드 필름(100)은 중간층(130)의 가열변형잔율이 40% 보다 크면, 열변형시 형상을 유지하면서 절연 기능을 충분히 발휘할 수 있다. 가열변형잔율이 40%이면 60%가 변형되는 것을 의미하는데, 가열변형시 남은 두께의 비율이 40% 보다 적으면 전지케이스와 전극리드가 직접 접촉해서 단락이 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 전극리드 필름(100)은 중간층(130)의 가교 폴리에틸렌의 겔분율이 90% 이상인 것이 바람직하다. 또한, 중간층(130)의 가교 폴리에틸렌의 겔분율이 90% 이상이 되기 위해서는 감마선의 조사량은 50 kGy 이상인 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 전극리드 필름(100)은 제1 접착층(110), 중간층(130) 및 제2 접착층(150)을 일체로 공압출(Co-Extrusion) 하여 형성될 수 있다. 즉, 제1 접착층(110), 중간층(130) 및 제2 접착층(150) 각각을 필름의 형태로 제조한 후 각 필름을 부착 또는 열접착하는 것이 아니라, 공압출 장치를 이용함으로써 제1 접착층(110), 중간층(130) 및 제2 접착층(150)이 적층된 필름을 한꺼번에 일괄적으로 얻을 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 전극리드 필름(100)은, 제1 접착층(110)과 중간층(130) 사이, 중간층(130)과 제2 접착층(150) 사이에 별도의 접착성분 또는 접착층이 존재하지 않는다.
상기에서 설명한 바와 같이, 제1 접착층(110) 및 제2 접착층(150)은 폴리프로필렌으로 마련될 수 있고 중간층(130)은 폴리에틸렌으로 마련될 수 있는데, 폴리프로필렌과 폴리에틸렌은 물리적 화학적 특성이 상이하기 때문에 상호 간에 접착이 어렵다. 상호 간에 접착되기 위해서는 가열하여 용융 상태로 접착하거나 별도의 접착제를 사용해야 한다. 그런데, 각각의 필름으로 제조한 후에 필름들을 접착하여 형성된 절연필름(8)의 경우에는, 전지케이스(20,30) 및 전극리드(6,7)에 접착하기 위해 가열한 상태에서 전지케이스(20,30) 및 전극리드(6,7)에 대해서 가압하게 되면 각 필름 사이에서 층간 분리(박리)가 일어나거나 각 층의 끝단이 밀려 나오면서 전지케이스(20,30)와 전극리드(6,7)가 접촉할 가능성이 있다. 도 6의 (a)는 필름 형태를 접착한 절연필름(8)이 전극리드(6,7)에 접착된 상태이고, 도 6의 (b)는 전지케이스(20,30)를 접착하기 위해 가열 용융상태에서 가압했을 때의 상태를 보여준다.
반면에, 본 발명에 따른 전극리드 필름(100)은 제1 접착층(110), 중간층(130) 및 제2 접착층(150)이 공압출에 의해서 한꺼번에 만들어지기 때문에 각 층 사이에 접착구조가 존재하지 않는다. 따라서, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 전지케이스(20,30) 및 전극리드(6,7)에 전극리드 필름(100)을 접착하기 위해 가열한 상태에서 가압해도 전극리드 필름(100)에서 층간 분리(박리)가 일어나지도 않고 끝단에서 각 층이 밀려 나오는 문제도 생기지 않는다.
이하에서는, 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지용 전극리드 필름(100)의 제조 방법에 대해서 설명한다.
본 발명은, 이차전지(1)의 전지케이스(20,30)와, 이차전지(1)의 전극조립체(3)의 양극 또는 음극과 전기적으로 연결되는 전극리드(6,7) 사이를 밀봉하는 이차전지용 전극리드 필름(100)의 제조 방법에 관한 것으로, 전극리드(6,7)와 접착되는 제1 접착층(110)을 마련하는 단계; 제1 접착층(110)과 다른 재질로 형성되는 중간층(130)을 마련하는 단계; 제1 접착층(110)과 같거나 다른 재질로 형성되며, 전지케이스(20,30)와 접착되는 제2 접착층(150)을 마련하는 단계; 제1 접착층(110), 제2 접착층(150) 및 중간층(130)을 용융 상태로 만드는 단계; 용융된 상태에서 제1 접착층(110), 제2 접착층(150) 및 중간층(130)을 압출 성형하는 하는 단계; 및 중간층(130)의 내열성을 향상시키는 단계;를 포함하는 이차전지용 전극리드 필름(100)의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 접착층(110), 중간층(130) 및 제2 접착층(150)을 마련하는 단계는 각 층을 필름 상태로 마련하는 것을 의미하는 것이 아니라, 각 층의 원료 물질(재질)을 마련하는 단계를 의미한다. 즉, 제1 접착층(110) 및 제2 접착층(150)은 동일한 폴리프로필렌 또는 폴리프로필렌계 재질로 마련되고, 중간층(130)은 폴리에틸렌으로 마련되는 단계를 의미한다. 보다 구체적으로는, 제1 접착층(110)은 산변형 폴리프로필렌으로 마련될 수 있고, 제2 접착층(150)은 산변형 폴리프로필렌 또는 무연신 폴리프로필렌(CPP)으로 마련될 수 있으며, 중간층(130)은 무수말레인산이 그라프트된 폴리에틸렌으로 마련될 수 있다.
도 5의 (a)의 도면부호 120은 제1 접착층(110)의 폴리프로필렌 또는 산변형 폴리프로필렌이 용융되기 전의 상태를 나타내며, 도면부호 140은 중간층(130)의 폴리에틸렌 또는 무수말레인산이 그라프트된 폴리에틸렌이 용융되기 전의 상태를 나타내고, 도면부호 160은 제2 접착층(150)의 폴리프로필렌 또는 산변형 폴리프로필렌 또는 무연신 폴리프로필렌이 용융되기 전의 상태를 나타낸다.
도 5의 (b)는 (a)의 상태에서 각 층의 원료물질이 용융된 후 일체로 성형되어 3층 구조의 필름으로 제조된 상태를 나타낸다.
도 5의 (b)를 참조하면, 상기 용융된 상태에서 제1 접착층(110), 제2 접착층(150) 및 중간층(130)을 압출 성형하는 하는 단계에서, 중간층(135)의 상하에 제1 접착층(110) 및 제2 접착층(150)이 각각 위치하도록 제1 접착층(110), 중간층(135) 및 제2 접착층(150)을 한꺼번에 압출하거나 동시에 압출함으로써 전극리드 필름(100)을 성형할 수 있다.
즉, 제1 접착층(110), 중간층(135) 및 제2 접착층(150)을 상호 간에 접착하는 것이 아니라 용융된 상태에서 3층 구조의 필름(100)을 성형하게 된다.
다시 말하면, 상기 용융된 상태에서 제1 접착층(110), 제2 접착층(150) 및 중간층(130)을 압출 성형하는 하는 단계에서, 공압출(Co-Extrusion)에 의해서 제1 접착층(110), 중간층(135) 및 제2 접착층(150)이 차례대로 층구조를 이루는 전극리드 필름(100)을 성형할 수 있다.
여기서, 공압출 과정은 티다이(T-Die) 공법 또는 인플레이션(Inflation) 공법을 이용할 수도 있다.
이와 같이, 상기 용융된 상태에서 제1 접착층(110), 제2 접착층(150) 및 중간층(130)을 압출 성형하는 하는 단계에서, 제1 접착층(110), 중간층(135) 및 제2 접착층(150)을 한꺼번에 동시에 공압출하기 때문에, 제1 접착층(110)과 중간층(130) 사이, 중간층(135)과 제2 접착층(150) 사이가 물리적 또는 구조적으로 구분되지 않도록 일체로 성형할 수 있다.
상기한 바와 같이, 도 5의 (b)는 공압출에 의해서 제1 접착층(110), 중간층(135) 및 제2 접착층(150)이 일체로 형성된 전극리드 필름(100)을 보여주고 있다. 도 5의 (b)를 참조하면, 각 층이 구별되기는 하지만 각 층 사이를 구분하는 물리적 구조가 없음을 알 수 있다. 도 5의 (a)의 경우에는 각 층을 물리적으로 구별하기 위해 각 층의 가장자리에 실선을 표시했지만, (b)의 경우에는 각 층 사이를 구별하는 실선이 표시하지 않았다.
공압출에 의해서 3층 구조를 가지는 전극리드 필름(100)을 형성한 후에 중간층(130)의 내열성을 향상시키는 단계가 수행될 수 있다.
상기 중간층(130)의 내열성을 향상시키는 단계에서는, 전극리드 필름(100)에 방사선(R)을 조사하게 된다(도 5의 (c) 참조).
상기 중간층(130)의 내열성을 향상시키는 단계에서, 중간층(130)만 방사선에 의해 가교 반응을 일으켜서 내열성이 향상되고, 제1 접착층(110) 및 제2 접착층(150)은 가교 반응을 일으키지 않는다.
도 5의 (c)에 도시된 중간층(135)은 방사선에 의해 가교 반응을 일으키면 가교 구조 또는 가교 폴리에틸렌을 포함하는 중간층(130)으로 변하게 된다.
상기 중간층(130)의 내열성을 향상시키는 단계에서, 방사선이 조사되면 중간층(135)에서만 가교 반응이 일어나는 이유는 중간층(135)이 첨가제가 첨가되지 않아도 가교 반응을 일으키는 폴리에틸렌을 포함하거나 폴리에틸렌으로 마련되기 때문이다.
상기 중간층(130)의 내열성을 향상시키는 단계에서, 조사되는 방사선은 감마선이다. 중간층(135)에 감마선이 조사되면 중간층(135)의 폴리에틸렌은 가교 반응에 의해서 가교 구조 또는 가교 폴리에틸렌을 포함하는 중간층(130)으로 변하게 된다. 전극리드 필름(100)에 감마선이 조사되면, 중간층(130)에는 가교 구조가 만들어 지거나 가교 폴리에틸렌이 형성될 수 있다.
도 5의 (d)는 방사선이 조사된 후 중간층(130)에 가교 구조 또는 가교 폴리에틸렌이 형성된 상태를 보여준다. 도 5의 (c)와 (d)를 참조하면, 감마선이 조사되기 전과 조사된 후 중간층(130,135)의 표시가 다르게 되어 있는데, (d)는 중간층(130)에 가교 구조 또는 가교 폴리에틸렌이 형성되어 있다는 것을 보여준다.
상기 중간층(130)의 내열성을 향상시키는 단계에서, 중간층(130)의 폴리에틸렌은 겔분율이 90% 이상인 가교 폴리에틸렌이 될 수 있다. 또한, 겔분율이 90% 이상이 되는 가교 폴리에틸렌이 얻어지기 위해서는 50 kGy 이상의 감마선이 전극리드 필름(100)에 조사되는 것이 바람직하다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
1: 파우치형 이차전지 3: 전극조립체
6,7: 전극리드 20,30: 전지케이스
100: 전극리드 필름 110: 제1 접착층
130: 중간층 150: 제2 접착층

Claims (11)

  1. 이차전지의 전지케이스와, 상기 이차전지의 전극조립체의 양극 또는 음극과 전기적으로 연결되는 전극리드 사이를 밀봉하는 이차전지용 전극리드 필름)의 제조 방법에 관한 것으로,
    상기 전극리드와 접착되는 제1 접착층을 마련하는 단계;
    상기 제1 접착층과 다른 재질로 형성되는 중간층을 마련하는 단계;
    상기 제1 접착층과 같거나 다른 재질로 형성되며, 상기 전지케이스와 접착되는 제2 접착층을 마련하는 단계;
    상기 제1 접착층, 상기 제2 접착층 및 상기 중간층을 용융 상태로 만드는 단계;
    용융된 상태에서 상기 제1 접착층, 상기 제2 접착층 및 상기 중간층을 압출 성형하는 하는 단계; 및
    상기 중간층의 내열성을 향상시키는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극리드 필름의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 접착층 및 상기 제2 접착층은 폴리프로필렌을 포함하거나 폴리프로필렌으로 마련되고,
    상기 중간층은 폴리에틸렌을 포함하거나 폴리에틸렌으로 마련되는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극리드 필름의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 접착층은 산변형 폴리프로필렌을 포함하고, 상기 제2 접착층은 산변형 폴리프로필렌 또는 무연신 폴리프로필렌을 포함하며, 상기 중간층은 무수말레인산이 그라프트된 폴리에틸렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극리드 필름의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 용융된 상태에서 상기 제1 접착층, 상기 제2 접착층 및 상기 중간층을 압출 성형하는 하는 단계에서,
    상기 중간층의 상하에 상기 제1 접착층 및 상기 제2 접착층이 각각 위치하도록 상기 제1 접착층, 상기 중간층 및 상기 제2 접착층을 한꺼번에 압출하거나 동시에 압출하여 필름을 성형하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극리드 필름의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 용융된 상태에서 상기 제1 접착층, 상기 제2 접착층 및 상기 중간층을 압출 성형하는 하는 단계에서,
    공압출에 의해서 상기 제1 접착층, 상기 중간층 및 상기 제2 접착층이 차례대로 층구조를 이루는 필름을 성형하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극리드 필름의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 용융된 상태에서 상기 제1 접착층, 상기 제2 접착층 및 상기 중간층을 압출 성형하는 하는 단계에서,
    상기 제1 접착층과 상기 중간층 사이, 상기 중간층과 상기 제2 접착층 사이가 물리적 또는 구조적으로 구분되지 않도록 일체로 성형하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극리드 필름의 제조 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 중간층의 내열성을 향상시키는 단계에서,
    상기 중간층만 방사선에 의해 가교 반응을 일으키는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극리드 필름의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 중간층의 내열성을 향상시키는 단계에서,
    상기 중간층에 방사선이 조사되면 상기 폴리에틸렌은 첨가제 없이 가교 반응을 일으키는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극리드 필름의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 중간층의 내열성을 향상시키는 단계에서,
    상기 중간층에 감마선이 조사되면 상기 폴리에틸렌은 가교 반응에 의해서 가교 구조를 형성하거나 가교 폴리에틸렌이 되고,
    상기 제1 접착층 및 상기 제2 접착층은 감마선의 조사에 의한 가교 반응을 일으키지 않는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극리드 필름의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 중간층의 내열성을 향상시키는 단계에서,
    상기 중간층은 겔분율이 90% 이상인 가교 폴리에틸렌을 포함하거나, 상기 폴리에틸렌은 겔분율이 90% 이상인 가교 폴리에틸렌이 되는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극리드 필름의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 중간층의 내열성을 향상시키는 단계에서,
    상기 중간층의 폴리에틸렌은 50 kGy 이상의 감마선에 의해서 가교 반응을 일으키거나 가교 폴리에틸렌이 되는 것을 특징으로 하는 이차전지용 전극리드 필름의 제조 방법.
KR1020200170340A 2020-12-08 2020-12-08 이차전지용 전극리드 필름의 제조 방법 KR102559012B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200170340A KR102559012B1 (ko) 2020-12-08 2020-12-08 이차전지용 전극리드 필름의 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200170340A KR102559012B1 (ko) 2020-12-08 2020-12-08 이차전지용 전극리드 필름의 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220080979A true KR20220080979A (ko) 2022-06-15
KR102559012B1 KR102559012B1 (ko) 2023-07-24

Family

ID=81987715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200170340A KR102559012B1 (ko) 2020-12-08 2020-12-08 이차전지용 전극리드 필름의 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102559012B1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001102016A (ja) * 1999-07-27 2001-04-13 Sumitomo Electric Ind Ltd 非水電解質電池用リード線
JP2002279968A (ja) * 2001-03-19 2002-09-27 Dainippon Printing Co Ltd 電池のリード線用フィルム及びそれを用いた電池用包装材料及びその製造方法
KR20080059305A (ko) * 2001-01-18 2008-06-26 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 전지장치 및 리드선용 필름
KR20090017706A (ko) * 2007-08-15 2009-02-19 주식회사 엘지화학 높은 절연성의 리드 필름을 포함하고 있는 전극리드와 이를사용하는 이차전지
KR20120048515A (ko) * 2010-11-05 2012-05-15 스미토모 덴키 고교 가부시키가이샤 비수 전해질 디바이스용의 리드 부재, 및 그의 제조방법
KR101661622B1 (ko) 2014-11-20 2016-09-30 율촌화학 주식회사 이차전지의 리드 탭용 필름 및 이를 포함하는 이차전지

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001102016A (ja) * 1999-07-27 2001-04-13 Sumitomo Electric Ind Ltd 非水電解質電池用リード線
KR20080059305A (ko) * 2001-01-18 2008-06-26 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 전지장치 및 리드선용 필름
JP2002279968A (ja) * 2001-03-19 2002-09-27 Dainippon Printing Co Ltd 電池のリード線用フィルム及びそれを用いた電池用包装材料及びその製造方法
KR20090017706A (ko) * 2007-08-15 2009-02-19 주식회사 엘지화학 높은 절연성의 리드 필름을 포함하고 있는 전극리드와 이를사용하는 이차전지
KR20120048515A (ko) * 2010-11-05 2012-05-15 스미토모 덴키 고교 가부시키가이샤 비수 전해질 디바이스용의 리드 부재, 및 그의 제조방법
KR101661622B1 (ko) 2014-11-20 2016-09-30 율촌화학 주식회사 이차전지의 리드 탭용 필름 및 이를 포함하는 이차전지

Also Published As

Publication number Publication date
KR102559012B1 (ko) 2023-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101045858B1 (ko) 높은 절연성의 리드 필름을 포함하고 있는 전극리드와 이를사용하는 이차전지
EP1744393B1 (en) Improvements in or relating to batteries
WO2011089965A1 (ja) シート状二次電池及びその製造方法
JP2016091939A (ja) 端子用樹脂フィルム、それを用いたタブ及び蓄電デバイス
KR101132169B1 (ko) 전지케이스용 라미네이트 시트 및 이를 포함하고 있는 리튬이차전지
KR20200118068A (ko) 전지용 포장재료, 그 제조 방법, 및 전지
JP3114174B1 (ja) 非水電解質電池用リード線
JP5644383B2 (ja) 非水電解質デバイス用のリード部材、及びその製造方法
KR20160080559A (ko) 실링부가 보강된 파우치형 이차 전지 및 이의 제조 방법
KR101240568B1 (ko) 고내열 절연필름 및 그 제조방법
KR20180092814A (ko) 리드 실런트 필름 및 이를 이용한 이차 전지
KR102384888B1 (ko) 리튬 이차 전지 및 이를 포함하는 이차 전지 서브 모듈
KR102501251B1 (ko) 이차 전지 테이핑 장치
KR20140032710A (ko) 파우치형 이차전지의 제조방법
KR102559012B1 (ko) 이차전지용 전극리드 필름의 제조 방법
KR102645030B1 (ko) 이차전지 리드탭용 필름
KR102562394B1 (ko) 이차전지용 전극리드 필름 및 이를 구비한 이차전지용 전극리드
CN116635232A (zh) 端子用树脂膜以及使用了该端子用树脂膜的蓄电装置
KR102048252B1 (ko) 리드 실런트 필름 및 이를 이용한 이차 전지
WO2021220561A1 (ja) 端子用樹脂フィルム及びそれを用いた蓄電デバイス
KR102660400B1 (ko) 파우치 필름 적층체 및 이차 전지
KR101444507B1 (ko) 절연특성이 향상된 전지 파우치
WO2022014140A1 (ja) 端子用樹脂フィルム、及びそれを用いた蓄電デバイス
KR102048258B1 (ko) 리드 실런트 필름 및 이를 이용한 이차 전지
CN115136395A (zh) 端子用树脂膜以及使用了该端子用树脂膜的蓄电装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant