WO2012138153A2 - 간극 충진용 스웰링 테이프 - Google Patents

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황윤태
양세우
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Definitions

  • the present application relates to a gap filling swelling tape, a gap filling swelling tape, a gap filling method, an electrode assembly, and a secondary battery.
  • a gap existing between two spaced apart objects needs to be filled in many cases, and in many cases the two objects need to be fixed by filling the gaps.
  • a gap is formed between the electrode assembly and the inner wall of the can because the electrode assembly typically has a smaller size than the cylindrical can.
  • the electrode assembly accommodated in the can flows inside the can due to external vibration or shock.
  • the flow of the electrode assembly causes an increase in the internal resistance of the battery or damage to the electrode tab, thereby improving the performance of the battery. It can be greatly reduced, and thus filling of the gap and fixing of the electrode assembly are required.
  • the present application provides a gap filling swelling tape, a gap filling swelling tape, a gap filling method, an electrode assembly, and a secondary battery.
  • An exemplary gap filling swelling tape may include a substrate layer and an adhesive layer formed on at least one surface of the substrate layer.
  • the base layer may be, for example, a base layer having a property of deforming in the longitudinal direction when contacted with a fluid such as a liquid.
  • the substrate layer may be, for example, a substrate layer having a property of expanding in the longitudinal direction when contacted with a fluid.
  • the term "gap filling swelling tape” refers to a tape that fills the gap in a gap between two objects spaced apart from each other and, if necessary, serves to fix the two objects to each other. Can mean.
  • the substrate when the swelling tape is in contact with a fluid such as a liquid in a state in which the pressure-sensitive adhesive layer is attached to any one of two objects forming the gap, the substrate It may be a tape capable of realizing a three-dimensional shape to fill the gap by the balance between the force generated as the layer is expanded and the fixing force of the pressure-sensitive adhesive layer.
  • two objects spaced apart from each other while forming the gap may be, but are not limited to, an electrode assembly of a battery and a can housing the assembly.
  • the tape is, for example, a swelling tape for the electrode assembly, which can be used for preventing loosening of the electrode assembly and for fixing the electrode assembly inside the can of the battery.
  • 1 is a diagram schematically illustrating a process in which the swelling tape fills the gap by implementing a three-dimensional shape between the gaps.
  • the tape 101 is attached to one of the two objects 103 and 104 forming the gap via the pressure-sensitive adhesive layer.
  • the base layer expands, for example, in the longitudinal direction.
  • the base layer is expanded in a state in which the adhesive layer is fixed to the object 104, so that the swelling tape 102 implements a three-dimensional shape, and the gap is filled by the three-dimensional shape.
  • the two objects 103 and 104 forming the gap may be fixed to each other.
  • the size of the three-dimensional shape implemented by the swelling tape may be, for example, about 0.001 mm to 2.0 mm, 0.001 mm to 1.0 mm or 0.01 mm to 0.5 mm.
  • the size of the three-dimensional shape may be changed depending on the specific type of the gap to which the swelling tape is applied is not particularly limited.
  • the size of the three-dimensional shape according to the size of the gap to which the swelling tape is applied may be, for example, the strain of the substrate layer or the peeling force of the pressure-sensitive adhesive layer or the pattern shape, for example, the area ratio of the adhesive region. It can control by adjusting the space
  • the term "length direction" of the base material layer may mean a direction perpendicular to the thickness direction of the base material layer (for example, the arrow direction in FIG. 2 or 3) when the base material layer is kept flat.
  • the term “vertical” or “horizontal” in the present specification means a substantially vertical or horizontal in a range that does not impair the desired effect, for example, within ⁇ 10 degrees, within ⁇ 5 degrees or ⁇ 3 degrees It can include a degree of error.
  • the base material layer can use what can deform
  • the base layer may have a strain of 10% or more in the longitudinal direction according to the following general formula (1).
  • L 1 is an initial length before the substrate layer is in contact with the fluid
  • L 2 is the length of the substrate layer measured after contacting the substrate layer with the fluid at room temperature or 60 ° C. for 24 hours. .
  • the specific kind of the fluid contacted by the substrate layer is not particularly limited to being selected according to the specific state of the gap to be filled.
  • the fluid when the gap to be filled is a gap formed by an electrode assembly and a can accommodating the electrode assembly, the fluid may be a liquid electrolyte injected into the can.
  • electrolyte may mean, for example, an ion conducting medium used in a battery or the like.
  • room temperature herein is a natural temperature that is not heated or cooled, for example, means a temperature of about 10 °C to about 30 °C, about 20 °C to about 30 °C, about 25 °C or about 23 °C can do.
  • the strain in the longitudinal direction of the substrate layer may vary depending on the size of the three-dimensional shape to be implemented, for example, 30% or more, 40% or more, 50% or more, 60% or more, 70 Or at least 80% or at least 90%.
  • the upper limit of the strain in the longitudinal direction of the substrate layer is not particularly limited. That is, the larger the numerical value of the strain, the larger the three-dimensional shape can be implemented, for example, the strain can be adjusted according to the size of the desired three-dimensional shape.
  • the upper limit of the strain of the substrate layer may be about 500%.
  • L 1 and L 2 are the lengths of the base layer before and after contact with the fluid.
  • the length is measured in a predetermined direction relative to the base layer, one, specific direction for measuring the length of same for the direction in the measurement of L 1 and L 2 are not particularly limited.
  • the length of the base material layer may be a length of a horizontal, a vertical, a diagonal of the sheet, or a length in any direction on a plane.
  • L 1 and since the same applies to the direction of measuring the length in the measurement of L 2, for example, adopted when employing the width of the base layer, the width of the base layer as a L 2 as L 1 do.
  • the shape of the base material layer is not particularly limited, and may be, for example, film or sheet shape.
  • the film or sheet-shaped substrate layer may have a shape such as square, circle, triangle or amorphous.
  • the substrate layer may be a polymer film or sheet, and may be a film or sheet manufactured to exhibit such deformation, for example, expansion characteristics when contacted with a fluid by stretching or shrinkage treatment conditions in the manufacturing process. have.
  • the base layer may include a base layer including a urethane bond, an ester bond or an ether bond, or a cellulose ester compound.
  • an acrylate base layer, a urethane base layer, an epoxy base layer or a cellulose base layer may be exemplified.
  • a cast layer of an active energy ray-curable composition may be used as the acrylate-based, urethane-based or epoxy-based substrate layer.
  • the term cast layer may mean a base layer formed by coating a curable composition by a casting method and curing the coating layer.
  • active energy ray-curable composition may mean a composition of the type that is cured by irradiation of active energy rays.
  • active energy rays microwaves, infrared rays (IR), ultraviolet rays (UV), X-rays and gamma rays, as well as alpha-particle beams, proton beams and Neutron beams Particle beams such as neutron beams and electron beams may also be included.
  • the composition may include, for example, an active energy ray curable acrylate compound and a radical polymerizable diluent.
  • active energy ray-curable acrylate compound for example, urethane acrylate known in the art as a so-called photocurable oligomer can be used.
  • urethane acrylate for example, a reactant of a mixture containing a polyisocyanate compound and a (meth) acrylate having a hydroxy group can be exemplified.
  • the polyisocyanate compound is a compound having two or more isocyanate groups, for example, an aliphatic, cycloaliphatic or aromatic polyisocyanate, and the like, specifically, 2,4- Tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 1,3-xylylene diisocyanate, 1,4-crylene diisocyanate or diphenylmethane-4,4'-diisocyanate isoborone diisocyanate diisocyanate) and the like can be exemplified.
  • (meth) acrylate which has a hydroxyl group in the above, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 6-hydroxy Hydroxyalkyl (meth) acrylates such as oxyhexyl (meth) acrylate or 8-hydroxyoctyl (meth) acrylate, and the like can be exemplified, but are not limited thereto.
  • urethane acrylate for example, a reactant containing a urethane prepolymer having an isocyanate group and a (meth) acrylate having a hydroxy group may be used, which is a terminal of a mixture containing an ester polyol and a polyisocyanate.
  • ester polyol for example, polyol and / or ether polyol; And esterification reactions with acid components such as dibasic acids or anhydrides thereof.
  • polystyrene resin ethylene glycol, propylene glycol, cyclohexane dimethanol, 3-methyl-1,5-pentanediol, and the like
  • ether polyol polyethylene glycol, polypropylene glycol or polytetramethylene glycol Blocks, such as polyalkylene glycol or polyethylene polypropoxy block polymer diol, or diol of random polymer, etc.
  • adipic acid succinic acid, phthalic acid (phthalic acid), tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, and dibasic acids such as terephthalic acid, or anhydrides thereof, and the like
  • succinic acid phthalic acid
  • tetrahydrophthalic acid hexahydrophthalic acid
  • dibasic acids such as terephthalic acid, or anhydrides thereof, and the like
  • the (meth) acrylate having the polyisocyanate and the hydroxyl group the above-mentioned compounds may be used.
  • urethane acrylate a reactant of a mixture containing a urethane prepolymer having an isocyanate group and a (meth) acrylate having a hydroxy group can also be used as a reactant of a mixture containing an ether polyol and a polyisocyanate.
  • epoxy acrylate epoxy acrylate, polyester acrylate or polyether acrylate can also be used.
  • polyester acrylate for example, a dehydration condensation reaction product of a mixture containing an ester polyol and (meth) acrylic acid can be used.
  • ester polyols that can be used in this case, for example, the compounds as described above can be used.
  • polyether acrylate polyalkylene glycol di (meth) acryl, such as polyethyleneglycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, or polytetramethylene glycol di (meth) acrylate,
  • polyether acrylate polyalkylene glycol di (meth) acryl, such as polyethyleneglycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, or polytetramethylene glycol di (meth) acrylate, The rate etc. can be illustrated.
  • an epoxy acrylate the addition reactant of the mixture containing an epoxy resin and (meth) acrylic acid is mentioned.
  • the kind of epoxy resin is not specifically limited, The general aromatic or aliphatic epoxy resin known in this field can be used.
  • the monomer which has a functional group which can participate in radical polymerization by irradiation of an active energy ray can be used, for example.
  • a monomer As such a monomer, As a (meth) acrylic acid ester monomer, Alkyl (meth) acrylate; (Meth) acrylate which has an alkoxy group, (meth) acrylate which has an alicyclic group; (Meth) acrylate which has an aromatic group; (Meth) acrylates having heterocycles; And one or more selected from the group consisting of multifunctional acrylates.
  • a (meth) acrylic acid ester monomer Alkyl (meth) acrylate; (Meth) acrylate which has an alkoxy group, (meth) acrylate which has an alicyclic group; (Meth) acrylate which has an aromatic group; (Meth) acrylates having heterocycles; And one or more selected from the group consisting of multifunctional acrylates.
  • alkyl (meth) acrylate methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate , t-butyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-ethylbutyl (meth) acrylate, n-octyl ( Alkyl (meth) having an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate and tetradecyl (meth) acrylate An acrylate can be illustrated, As (meth) acryl
  • (meth) acrylate which has an alicyclic group isobornyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, dicyclopentenyloxy (meth) acrylate, etc. can be illustrated, and aromatic Examples of the (meth) acrylate having a group include phenylhydroxypropyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, and the like, and examples of the (meth) acrylate having a heterocycle include tetrahydrofurfuryl ( Meth) acrylate or morpholinyl (meth) acrylate, etc.
  • 1, 4- butanediol di (meth) acrylate and 1, 6- hexanediol di (meth) acryl Latex 1, neopentylglycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, neopentylglycol adipate di (meth) acrylate, hydroxypivalic acid (hyd roxyl131valic acid) neopentylglycol di (meth) acrylate, dicyclopentanyl di (meth) acrylate, caprolactone modified dicyclopentenyl di (meth) acrylate, ethylene oxide modified di (meth) acrylic Acrylate, di (meth) acryloxy ethyl isocyanurate, allylated cyclohexyl di (meth) acrylate, tricyclodecanedimethanol (meth) acrylate, dimethylol di
  • a monomer having a polar functional group specifically, a hydroxy group, a carboxyl group, a nitrogen-containing group or a glycidyl group may also be used.
  • the monomer having a hydroxy group include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, and 6-hydroxyhexyl (meth).
  • the acrylic composition may include, for example, 30 parts by weight to 99 parts by weight of the active energy ray-curable acrylate compound and 1 part by weight to 70 parts by weight of the radical polymerizable diluent.
  • the weight ratio and the kind of the acrylate compound and the radical polymerizable diluent may be changed, for example, in consideration of the desired strain rate.
  • the unit "parts by weight” means a weight ratio
  • the acrylic composition may further include a photoinitiator.
  • the photoinitiator may induce a polymerization reaction of the acrylic composition by irradiation of active energy rays.
  • photoinitiator for example, known photoinitiators such as benzoin, hydroxyketone, aminoketone, peroxide or phosphine oxide can be used.
  • the acrylic composition may include a photoinitiator in an amount of 0.01 to 10 parts by weight or 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the total weight of the acrylate compound and the diluent.
  • composition may further comprise one or more additives selected from the group consisting of dyes and pigments, epoxy resins, crosslinkers, ultraviolet stabilizers, antioxidants, colorants, reinforcing agents, fillers, defoamers, surfactants, light thickeners and plasticizers as needed. Can be.
  • additives selected from the group consisting of dyes and pigments, epoxy resins, crosslinkers, ultraviolet stabilizers, antioxidants, colorants, reinforcing agents, fillers, defoamers, surfactants, light thickeners and plasticizers as needed. Can be.
  • the cast layer may be prepared by coating the composition to a suitable thickness in a casting method and then irradiating with active energy rays to cure by polymerization.
  • the specific method of casting the composition is not particularly limited, and for example, a bar coat, a knife coat, a roll coat, a spray coat, a gravure coat, a curtain coat, a comma coat, or a lip coat in consideration of the desired thickness. It can be done with
  • irradiation of an active energy ray may be performed using, for example, a metal halide lamp, a high pressure mercury lamp, a black light lamp, an electrodeless lamp, a xenon lamp, or the like.
  • the irradiation conditions of the active energy ray for example, the wavelength, the amount of light, and the like are not particularly limited, and can be selected in consideration of the composition of the composition and the like.
  • urethane base layer for example, a base layer containing urethane resin such as TPU (Thermoplastic polyurethane) or a cast layer of a curable urethane composition can be used.
  • TPU thermoplastic polyurethane
  • a cast layer of a curable urethane composition can be used.
  • a composition containing a polyol and an isocyanate compound can be used, for example, as a composition of the type to be cured by application of heat.
  • polyol for example, alkylene glycol, dialkylene glycol, benzenediol (ex. Catechol, resorcinol or hydroquinone), benzenetriol (ex. 1 , 2,3-benzenetriol), dialcoholamine, trialcoholamine, arabitol, arabitol, mannitol, isomalt, glycerol, xylitol, sorbitol, Maltitol, erythritol, ribitol, dulcitol, lactitol, threitol, iditol or polyglycitol, etc. This can be illustrated.
  • the isocyanate compound for example, the polyisocyanate described in the urethane acrylate section may be used.
  • the alkylene contained in the alkylene glycol or the dialkylene glycol include alkylene having 1 to 20 carbon atoms, 1 to 16 carbon atoms, 1 to 12 carbon atoms, 1 to 8 carbon atoms, or 1 to 4 carbon atoms.
  • the curable urethane composition may include, for example, each component such that the equivalent ratio of the hydroxyl group (OH) of the polyol and the equivalent ratio of the isocyanate group (NCO) of the polyisocyanate is substantially about 1: 1.
  • the equivalent ratio may be changed in consideration of, for example, the desired strain rate.
  • the cast layer can be prepared, for example, by casting the urethane composition in a similar manner as in the case of the acrylic composition and curing by applying appropriate heat to the cast coating layer.
  • a cellulose base layer for example, as a base layer containing a cellulose acetate resin or a cellulose alkylate resin, a mixture containing the resin is applied to an extrusion or casting process.
  • a base material layer can be used.
  • the cellulose alkylate for example, cellulose acetate propionate or cellulose acetate butylate may be used.
  • the method of preparing the base layer using the resin is not particularly limited, and for example, a raw material including the resin and a known additive may be applied to a conventional film or sheet forming method such as extrusion or casting, if necessary. In this case, a method of applying an appropriate treatment in the molding process may be used so that the base layer may exhibit such deformation, for example, expansion characteristics.
  • the thickness of the substrate layer is not particularly limited, and may be selected in consideration of, for example, the ability to implement a desired three-dimensional shape or the size of a gap to be filled.
  • the tape may include an adhesive layer formed on at least one surface of the substrate layer.
  • the adhesive layer may be formed on one surface of the substrate layer in a direction parallel to the length direction of the substrate layer described above.
  • the tape is in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the substrate layer by expanding and contacting the tape with the fluid while the tape is fixed by an adhesive layer formed in a direction parallel to the longitudinal direction of the substrate layer as described above. Protruding three-dimensional shape can be implemented.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may include an adhesive region and a non-tacky region. Each area may be formed on the surface of the pressure-sensitive adhesive layer.
  • the surface of the pressure-sensitive adhesive layer means the surface of the pressure-sensitive adhesive layer adhered to the same object as the electrode assembly when the tape is applied to any one object, for example, the electrode assembly.
  • FIG. 2 and 3 are cross-sectional views of an exemplary swelling tape
  • FIG. 2 is a swelling tape having an adhesive layer 12 formed on one surface of the substrate layer 11
  • FIG. 2 is an adhesive layer on both sides of the substrate layer 11.
  • It is a swelling tape in which (12) was formed.
  • the adhesive region 12A and the non-adhesive region 12B are simultaneously formed on the surface of the pressure-sensitive adhesive layer 12 of the swelling tape.
  • the ratio of the area of the adhesive region to the total area of the pressure sensitive adhesive layer surface may be about 5% to 95%.
  • Another lower limit of the ratio may be, for example, about 10%, 15% or 20%.
  • another upper limit of the ratio may be, for example, about 90%, 85%, 80%, 75%, 70%, 65% or 60%.
  • the ratio is just one example.
  • the area ratio may be designed to be somewhat small, or vice versa. The area ratio can be appropriately adjusted in consideration of the above contents according to the characteristics required in the object to which the tape is applied.
  • region make on the surface of an adhesive layer is not specifically limited, either.
  • the shape or pattern of the adhesive area and the non-adhesive area can be adjusted in consideration of the type of the object to which the swelling tape is applied, the shape of the adhered surface, and the three-dimensional structure to be formed by the swelling tape.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may include two or more adhesive regions. That is, two or more adhesive regions may exist on the surface of the pressure-sensitive adhesive layer.
  • the interval between the tacky regions may be, for example, about 0.1 mm to about 10 mm.
  • the distance may mean, for example, a distance indicated by I in FIGS. 4 to 6.
  • the gap may be changed depending on the specific object to which the swelling tape is applied, as described in the ratio of the adhesive area.
  • the width of the adhesive region on the surface of the pressure-sensitive adhesive layer for example, the distance of the portion indicated by W in Figs. 4 to 6 is not particularly limited, and for example, considering the ratio of the adhesive area or the interval between the adhesive regions. Can be adjusted appropriately.
  • the adhesive region or the non-adhesive region may be disposed on the surface of the adhesive layer in a stripe shape.
  • FIG. 4 is a figure which shows one example in which the non-adhesive area 12B is arrange
  • the non-adhesive region 12B accurately shows a stripe shape is illustrated.
  • the shape may be irregularly formed to some extent as long as it forms an approximately stripe shape.
  • the tacky and non-tacky regions may form a sea island pattern on the surface of the pressure-sensitive adhesive layer.
  • the above-described sea island shape means a form in which any one of the adhesive region and the non-adhesive region forms an image and is surrounded by another region forming the resolution.
  • the shape of the region forming the image may include various shapes such as circular, elliptical, square, triangular and amorphous. 5 and 6 exemplarily show a state in which the non-tacky region 12B is surrounded by the sea of sticky regions 12A while forming a rectangular or circular image.
  • the non-tacky region may be formed by, for example, applying a non-tacky material to the surface of the pressure-sensitive adhesive layer and partially masking the pressure-sensitive adhesive layer. That is, the swelling tape may further include a non-tacky material which partially masks the pressure-sensitive adhesive layer on the surface of the pressure-sensitive adhesive layer to form a non-tacky region.
  • a non-tacky material for example, an acrylic compound may be exemplified, but is not limited thereto.
  • the acrylic compound may be, for example, an acrylic polymer, oligomeric or monomeric compound having a glass transition temperature of not exhibiting tackiness.
  • the non-tacky region of the pressure-sensitive adhesive layer may be a surface in which the modulus of elasticity is higher than that of other surfaces in the same pressure-sensitive adhesive layer.
  • a non-tacky region can be formed by, for example, in a manner in which the degree of curing of the pressure-sensitive adhesive layer is highly controlled when the pressure-sensitive adhesive composition is cured to form the pressure-sensitive adhesive layer as described later.
  • the pressure-sensitive adhesive layer having the pressure-sensitive adhesive region and the non-tacky region as described above may be partially coated with the pressure-sensitive adhesive composition on the substrate layer in the process of applying and curing the pressure-sensitive adhesive composition on the substrate layer as described below. It may apply
  • the non-tacky region may be formed by a partial masking method of the non-tacky material, but is not limited thereto.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may be designed to have an appropriate peel force. For example, if the peel force is insufficient in the range for realizing the desired three-dimensional shape, the adhesive layer does not adequately support the deformation of the substrate layer, for example, the stress due to expansion, and thus the tape is peeled off or the three-dimensional shape is realized. This may be difficult, and if the pressure exceeds the range of the peeling force, the pressure-sensitive adhesive layer can suppress the deformation of the substrate layer excessively, it may also be difficult to implement a three-dimensional shape.
  • the peeling force is, for example, 100 gf / 25mm or more, 150 gf / 25mm or more, 200 gf / 25mm or more, 300 gf / 25mm or more, 400 gf / 25mm or more, 500 gf / 25mm or more, 600 gf / 25mm or more , 700 gf / 25mm or more, 800 gf / 25mm or more, 900 gf / 25mm or more, 1,000 gf / 25mm or more, 1,100 gf / 25mm or more, 1,200 gf / 25mm or more, 1,300 gf / 25mm or more, 1,400 gf / 25mm or more, 1,500 gf / 25mm or more, 1,600 gf / 25mm or more, 1,700 gf / 25mm or more, or 1,800 gf / 25mm or more.
  • the peel force is not particularly limited to, for example, can be changed depending on the size of the three-dimensional shape to be implemented or the gap to be filled.
  • the peeling force may be, for example, a peeling force on any one of the objects forming the gap to be filled, or a peeling force on the glass plate.
  • the peel force may be a peel force measured at room temperature, and may be a peel force measured at a peel rate of 5 mm / sec and a peel angle of 180 degrees.
  • the peeling force of the pressure-sensitive adhesive layer can be adjusted in consideration of the ability to implement the desired three-dimensional shape, and the upper limit is not particularly limited.
  • pressure-sensitive adhesive layer Various types may be used as the pressure-sensitive adhesive layer.
  • an acrylic adhesive, a urethane adhesive, an epoxy adhesive, a silicone adhesive, or a rubber-based adhesive may be used as the adhesive layer.
  • the pressure-sensitive adhesive layer is an acrylic pressure-sensitive adhesive layer, and may include, for example, an acrylic polymer crosslinked by a multifunctional crosslinking agent.
  • the acrylic polymer for example, a weight average molecular weight (M w ) of 400,000 or more can be used.
  • the said weight average molecular weight is a conversion value with respect to standard polystyrene measured by GPC (Gel Permeation Chromatograph).
  • GPC Gel Permeation Chromatograph
  • the term "molecular weight” means a weight average molecular weight.
  • the upper limit of the molecular weight of the acrylic polymer is not particularly limited, and can be controlled, for example, in the range of 2.5 million or less.
  • the acrylic polymer may include, for example, a polymerized form of a (meth) acrylic acid ester monomer and a copolymerizable monomer having a crosslinkable functional group.
  • the weight ratio of each monomer in the above is not particularly limited, for example, may be designed in consideration of the desired peel force.
  • alkyl (meth) acrylate As a (meth) acrylic acid ester monomer contained in a polymer, alkyl (meth) acrylate can be used, for example, In consideration of the cohesion force of an adhesive, glass transition temperature, adhesiveness, etc., an alkyl group of 1-14 carbon atoms.
  • octyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate and tetradecyl (meth) acrylate may be exemplified, but is not limited thereto.
  • the copolymerizable monomer having a crosslinkable functional group may be copolymerized with the (meth) acrylic acid ester monomer or other monomer included in the polymer, and may provide a crosslinking point capable of reacting with the multifunctional crosslinking agent in the main chain of the polymer after copolymerization.
  • the crosslinkable functional group may be a hydroxyl group, a carboxyl group, an isocyanate group, a glycidyl group, an amide group, or the like, and in some cases, may be a photocrosslinkable functional group such as an acryloyl group or a methacryloyl group.
  • a photocrosslinkable functional group it can introduce
  • Various copolymerizable monomers which can be used depending on the desired functional group are known in the manufacturing field of an adhesive.
  • Examples of such monomers include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, Monomers having a hydroxy group such as 8-hydroxyoctyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethylene glycol (meth) acrylate or 2-hydroxypropylene glycol (meth) acrylate; (Meth) acrylic acid, 2- (meth) acryloyloxy acetic acid, 3- (meth) acryloyloxy propyl acid, 4- (meth) acryloyloxy butyl acid, acrylic acid duplex, itaconic acid, maleic acid and Monomers having a carboxyl group such as maleic anhydride and the like; Glycidyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide, N-vinyl pyrrolidone or N-vinyl caprolactam, and the like, but are not
  • the acrylic polymer may further include other functional comonomers in a polymerized form, and examples thereof include monomers represented by the following Chemical Formula 1.
  • R 1 to R 3 each independently represent hydrogen or alkyl, and R 4 is cyano; Phenyl unsubstituted or substituted with alkyl; Acetyloxy; Or COR 5 , wherein R 5 represents amino or glycidyloxy unsubstituted or substituted with alkyl or alkoxyalkyl.
  • Alkyl or alkoxy in the definition of R 1 to R 5 in the above formula means alkyl or alkoxy having 1 to 8 carbon atoms, preferably methyl, ethyl, methoxy, ethoxy, propoxy or butoxy.
  • the monomer of Formula 1 examples include vinyl esters of carboxylic acids such as (meth) acrylonitrile, N-methyl (meth) acrylamide, N-butoxy methyl (meth) acrylamide, styrene, methyl styrene, or vinyl acetate. And the like, but is not limited thereto.
  • the acrylic polymer may be prepared through, for example, solution polymerization, photo polymerization, bulk polymerization, suspension polymerization, or emulsion polymerization.
  • the kind of polyfunctional crosslinking agent which crosslinks the said acrylic polymer in an adhesive layer is not specifically limited, For example, it exists in a polymer in well-known crosslinking agents, such as an isocyanate crosslinking agent, an epoxy crosslinking agent, an aziridine crosslinking agent, a metal chelate crosslinking agent, or a photocrosslinking agent.
  • An appropriate crosslinking agent can be selected according to the kind of crosslinkable functional group.
  • isocyanate crosslinking agent examples include diisocyanates such as tolylene diisocyanate, xylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isoborone diisocyanate, tetramethylxylene diisocyanate or naphthalene diisocyanate, and the above diisocyanate.
  • diisocyanates such as tolylene diisocyanate, xylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isoborone diisocyanate, tetramethylxylene diisocyanate or naphthalene diisocyanate, and the above diisocyanate.
  • a reactant with a polyol examples include trimethylol propane and the like.
  • Epoxy crosslinking agents include ethylene glycol diglycidyl ether, triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, N, N, N ', N'-tetraglycidyl ethylenediamine or glycerin diglycidyl ether.
  • the aziridine crosslinking agent N, N'-toluene-2,4-bis (1-aziridinecarboxamide), N, N'-diphenylmethane-4,4'-bis (1- Aziridinecarboxamide), triethylene melamine, bisisoprotaloyl-1- (2-methylaziridine) or tri-1-aziridinylphosphine oxide, and the like.
  • Examples of the metal chelate crosslinking agent include acetyl.
  • Examples of the compound in which a polyvalent metal is coordinated with a compound such as acetone or ethyl acetoacetate may be mentioned.
  • Examples of the polyvalent metal include aluminum, iron, zinc, tin, titanium, antimony, magnesium, vanadium, and the like. Polyfunctional acrylate and the like can be used. In consideration of the kind of crosslinkable functional groups contained in the polymer, one or two or more crosslinking agents may be used.
  • the weight ratio of the multifunctional crosslinking agent in the pressure-sensitive adhesive layer can be adjusted in consideration of the desired peel force, for example.
  • the pressure-sensitive adhesive layer as described above may be formed, for example, by coating a coating solution containing the acrylic polymer and the multifunctional crosslinking agent as described above, and inducing a crosslinking reaction between the polymer and the multifunctional crosslinking agent under appropriate conditions.
  • the pressure-sensitive adhesive layer is one selected from the group consisting of a coupling agent, a tackifier, an epoxy resin, an ultraviolet stabilizer, an antioxidant, a colorant, a reinforcing agent, a filler, an antifoaming agent, a surfactant, and a plasticizer within a range that does not affect the desired effect.
  • a coupling agent e.g., a tackifier
  • an epoxy resin e.g., an ultraviolet stabilizer, an antioxidant, a colorant, a reinforcing agent, a filler, an antifoaming agent, a surfactant, and a plasticizer within a range that does not affect the desired effect.
  • an ultraviolet stabilizer e.g., an antioxidant, e.g., titanium dioxide, titanium dioxide, titanium dioxide, titanium dioxide, titanium dioxide, titanium dioxide, titanium dioxide, titanium dioxide, titanium dioxide, titanium dioxide, titanium dioxide, titanium dioxide, titanium dioxide, titanium dioxide, titanium dioxide, titanium dioxide, titanium dioxide, titanium dioxide, titanium dioxide,
  • the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer can be appropriately selected depending on the application to be applied, for example, the desired peeling force, the ability to realize a three-dimensional shape, or the size of the gap to be filled, but is not particularly limited. .
  • the tape may further include a release sheet attached to the pressure-sensitive adhesive layer to protect the pressure-sensitive adhesive layer before use.
  • An exemplary manufacturing method may include forming an adhesive layer including an adhesive region and a non-adhesive region on at least one surface of the substrate layer.
  • the substrate layer as described above may be a substrate layer that deforms, for example, expands in the longitudinal direction when in contact with the fluid, as previously described.
  • the pressure-sensitive adhesive layer can be formed in a direction horizontal to the longitudinal direction.
  • the method of forming an adhesive layer in a base material layer is not specifically limited.
  • the adhesive composition which suitably mix
  • Hardening of the pressure-sensitive adhesive composition or pressure-sensitive adhesive coating means a process in which the pressure-sensitive adhesive composition is changed to a state in which adhesive performance can be expressed through a physical or chemical reaction.
  • Such curing may be performed by maintaining the composition at a predetermined temperature for a predetermined time or irradiating the composition with electromagnetic waves such as ultraviolet rays, depending on the composition of the composition used. Is known.
  • the method of forming the adhesive layer in which the adhesive region and the non-adhesive region are formed at the same time is not particularly limited.
  • a method of partially masking the pressure-sensitive adhesive layer by printing a non-tacky material on the surface of the pressure-sensitive adhesive composition or pressure-sensitive adhesive coating before or after the curing in consideration of the desired shape In the curing process, the method of partially controlling the degree of curing of the coating layer or the pressure-sensitive adhesive composition or the adhesive coating solution itself are partially applied and cured by irradiating electromagnetic waves with a spot irradiation of electromagnetic waves or a mask that can partially block the electromagnetic waves. And the like may be used.
  • the step includes applying an adhesive composition to the substrate layer and printing a non-tacky material on the applied adhesive composition or the adhesive layer formed by the above.
  • the pressure-sensitive adhesive layer can be formed.
  • the method of printing the non-tacky material or the printing thickness is not particularly limited and may be selected in consideration of the type of the material used.
  • the invention also relates to a method for filling gaps.
  • One exemplary method may be a method of filling gaps formed by a first substrate and a second substrate spaced apart from the first substrate.
  • the method includes, for example, attaching an adhesive layer of the swelling tape to the first substrate or the second substrate and contacting the substrate layer of the swelling tape with a fluid to deform the substrate layer in the longitudinal direction, eg For example, it may include expanding.
  • the specific kind and shape of the first substrate and the second substrate forming the gap in the above method are not particularly limited. That is, the gap between the first substrate and the second substrate forms a gap that requires filling, and may include all kinds of substrates through which fluid can be introduced into the gap.
  • the shape of the substrate is also not particularly limited, and for example, as shown in FIG. 1, not only a flat shape but also a curved or irregular shaped substrate may be included.
  • the width of the gap formed by the first substrate and the second substrate may be about 0.001 mm to 2.0 mm, 0.001 mm to 1.00 mm, or about 0.01 mm to 0.5 mm, but is not limited thereto.
  • the method includes the substrate in a state in which the tape 101 is attached to the substrate of any one of the first and second substrates 103 and 104 forming the gap via the pressure-sensitive adhesive layer.
  • the three-dimensional shape may be controlled by adjusting the peeling force of the pressure-sensitive adhesive layer or the form or pattern of the adhesive and non-adhesive region of the surface and / or the deformation force of the base layer.
  • one of the first and second substrates used in the method is a battery electrode assembly
  • the other is a can containing the assembly
  • the fluid in contact with the tape may be an electrolyte contained in the battery.
  • the present application may relate to an electrode assembly to which the swelling tape is attached.
  • the method may be performed by attaching the tape to an electrode assembly, accommodating the inside of the can, and injecting an electrolyte into the can.
  • the electrode assembly may be an electrode assembly for a secondary battery, for example, a lithium secondary battery.
  • the electrode assembly comprises a bipolar plate; And a separator interposed between the negative electrode plate and the positive electrode plate and the negative electrode plate, wherein the swelling tape may be attached to an outer circumferential surface of the electrode assembly via the pressure-sensitive adhesive layer.
  • the electrode assembly may be wound in a jellyroll shape.
  • the positive electrode plate includes a positive electrode current collector composed of a metal thin plate having excellent conductivity; And a cathode active material layer coated on the surface of the cathode current collector.
  • both ends of the positive electrode plate may be formed with regions in which the positive electrode active material is not coated, and positive electrode tabs protruding to a predetermined length to the upper or lower portion of the electrode assembly may be attached.
  • the positive electrode tab may serve to electrically connect the electrode assembly and another portion of the battery.
  • the negative electrode plate may include a negative electrode current collector composed of a conductive metal thin plate or the like; And a negative electrode active material layer coated on a surface of the negative electrode current collector.
  • both ends of the negative electrode plate are provided with regions in which the negative electrode active material layer is not coated, and the regions protrude to a predetermined length to the upper or lower portion of the electrode assembly, and the other portions of the electrode assembly and the battery are formed. There may be attached a negative electrode tab that can be electrically connected.
  • the electrode assembly is to prevent contact with the cap assembly or the cylindrical can, and may further include an insulating plate formed on the upper and / or lower.
  • the swelling tape may be attached to surround the outer circumferential surface including a finish portion at which the outermost end of the separator of the outer circumferential surface of the electrode assembly is positioned.
  • the swelling tape may be attached to cover at least 30% or more of the total area of the outer circumferential surface of the electrode assembly, and the upper and lower parts may be attached to expose the assembly as it is.
  • the type of the can in which the electrode assembly is accommodated is not particularly limited, and for example, a cylindrical can or the like can be exemplified as a type known in the art.
  • transforms, for example, expands a tape in the above is not restrict
  • the well-known electrolyte solution of this field is used according to the kind of battery.
  • the electrolyte may include, for example, a non-aqueous organic solvent and a lithium salt.
  • the lithium salt may be dissolved in an organic solvent to serve as a source of lithium ions in the battery and to promote the movement of lithium ions between the positive electrode and the negative electrode.
  • lithium salts examples include LiPF 6 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiAsF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 3 , Li (CF 3 SO 2 ) 2 N, LiC 4 F 9 SO 3 , LiClO 4 , LiAlO 4 , LiAlCl 4 , LiN (C x F 2x + 1SO 2 ) (C y F2 y + 1SO 2 ), where x and y are natural water, LiCl, LiI, and lithium bisoxalate borate It is mentioned to include a kind or two or more kinds of) as a supporting electrolytic salt.
  • the concentration of lithium salt in the electrolyte which can vary depending on the application, is typically used within the range of 0.1M to 2.0M.
  • the organic solvent serves as a medium through which ions involved in the electrochemical reaction of the battery can move, and examples thereof include benzene, toluene, fluorobenzene, 1,2-difluorobenzene, and 1,3.
  • the said swelling tape is provided with the adhesive layer which has predetermined peeling force in the base material layer which has the above-mentioned deformation
  • transformation for example, an expansion characteristic. Accordingly, after the tape is applied to the method, for example, the tape can be implemented in the state attached to the electrode assembly. As a result, the tape can effectively fill the gap between the electrode assembly and the inner wall of the can, and fix the electrode assembly to prevent flow or shaking.
  • the "stereoscopic shape" of the swelling tape in the above is formed through the action of the deformation force of the base layer of the swelling tape in contact with the electrolyte and the peeling force of the pressure-sensitive adhesive layer, which can firmly fix the electrode assembly inside the can. It can be a concept that includes all structures.
  • FIG. 7 shows an exemplary battery manufactured by the above method, in which the swelling tapes 51a and 51b form a three-dimensional shape by an electrolyte, and fix the electrode assembly 53 to the can 52. Shows.
  • the swelling tape 51a may remain flat in the step of being inserted into the can 52 after being attached to the assembly 53.
  • the swelling tape 53b forms a three-dimensional shape, Accordingly, the gap between the electrode assembly 53 and the can 52 may be filled and fixed.
  • the present application also includes an electrode assembly to which the swelling tape is attached; A can containing the electrode assembly; And an electrolyte in contact with the swelling tape in the can.
  • a battery may be manufactured, for example, in the same manner as described above.
  • the battery may be a lithium secondary battery.
  • the swelling tape may be applied between, for example, a gap in which a fluid is present, to fill the gap by implementing a three-dimensional shape, and may be used for fixing an object forming the gap as needed.
  • 1 is a diagram illustrating a process of forming the three-dimensional shape of the swelling tape.
  • FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views of exemplary swelling tapes.
  • 4-6 is a figure which shows the surface of an adhesive layer by way of example.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a process of forming the three-dimensional shape of the swelling tape in the battery manufacturing process.
  • swelling tape embodies a three-dimensional shape
  • the substrate layer is cut to have a length of 10 mm and a length of 50 mm to prepare a specimen. After the prepared specimen was impregnated in the carbonate electrolyte, and left in a sealed state for 1 day at room temperature, it was taken out of the electrolyte and the longitudinal length of the specimen was measured. Measure
  • L 1 is the initial length in the longitudinal direction of the base material layer, that is, 50 mm before impregnation with the electrolyte
  • L 2 is the length in the longitudinal direction of the base material layer measured after being impregnated with the electrolyte.
  • the specimen is prepared by cutting the swelling tape to a length of 25 mm and a length of 200 mm.
  • the specimen is attached to a glass plate using a pressure-sensitive adhesive layer using a 2 kg rubber roller, and stored at room temperature for about 2 hours. Thereafter, the peel force is measured using a tensile tester while peeling the swelling tape at a peel rate of 5 mm / sec and a peel angle of 180 degrees.
  • the cells were disassembled to take out the electrode assembly, and the state of the swelling tape attached to the electrode assembly was evaluated to determine the three-dimensional shape performance according to the following criteria. Evaluate.
  • the gap filling ability of a swelling tape can be evaluated by the method of evaluating the flow prevention characteristic of an electrode assembly in the above case.
  • the vibration test method according to the UN38.3 standard is carried out. If the battery becomes insensitive after the evaluation, it is determined that the terminal is cut by flow.
  • the residual shock evaluation method the battery is placed in an octagonal cylinder, rotated, and after a predetermined time, when the battery becomes insensitive, it is determined that the terminal is cut by flow.
  • the gap filling ability of the swelling tape evaluated according to the above method is evaluated according to the following criteria.
  • a film comprising a butanediol polyol and methylene diphenyl diisocyanate having a equivalent ratio of the hydroxyl group of the polyol and the isocyanate group of the diisocyanate to be about 1: 1 has a thickness of about 40 ⁇ m with a T-die. After curing, the substrate layer was prepared. The strain in the longitudinal direction of the prepared substrate layer was about 100%.
  • a raw material containing a cellulose acetate propionate compound having a number average molecular weight (Mn) of 70,000 measured by GPC was molded into a base layer having a thickness of about 40 ⁇ m using a T-die.
  • the strain in the longitudinal direction of the prepared substrate layer was about 20%.
  • a swelling tape A tape was prepared by applying a non-adhesive material such that the area of the adhesive layer formed on the pressure-sensitive adhesive surface in the form as shown in FIG.
  • the non-tacky material an acrylic compound having a glass transition temperature of a level not exhibiting adhesiveness was used.
  • the base layer was changed as shown in Table 1 below, and an adhesive layer based on the same composition as in Example 1 was used, but the peeling force of the pressure-sensitive adhesive layer on the glass appeared as shown in Table 1 below.
  • a swelling tape and a battery were manufactured in the same manner as in Example 1, except that the shape and the adhesive area of the non-adhesive material were changed and the adhesive area was changed as shown in Table 1 below.

Abstract

본 발명은, 스웰링 테이프에 관한 것이다. 상기 스웰링 테이프는, 예를 들면, 유체가 존재하는 간극의 사이에 적용되어, 입체 형상을 구현함으로써 상기 간극을 충진하고, 필요에 따라서 간극을 형성하고 있는 대상을 고정하는 용도로 사용될 수 있다.

Description

간극 충진용 스웰링 테이프
본 출원은, 간극 충진용 스웰링 테이프, 간극 충진용 스웰링 테이프의 제조 방법, 간극 충진 방법, 전극 조립체 및 이차 전지에 관한 것이다.
이격되어 있는 두 개의 대상의 사이에 존재하는 간극(gap)은 많은 경우 충진될 필요가 있고, 또한 많은 경우 상기 간극의 충진에 의해 상기 두 개의 대상은 고정될 필요가 있다.
예를 들어, 전극 조립체를 원통형의 캔에 수납하여 전지를 제조할 때에는 통상적으로 전극 조립체가 원통형 캔에 비하여 작은 사이즈를 가지기 때문에 전극 조립체와 캔의 내벽 사이에는 간극이 형성된다. 이러한 경우, 캔에 수납되어 있는 전극 조립체는 외부의 진동이나 충격에 의해 캔 내부에서 유동하게 되는데, 이러한 전극 조립체의 유동은 전지의 내부 저항의 증가나 전극 탭의 손상 등을 유발하여 전지의 성능을 크게 저하시킬 수 있어서 상기 간극의 충진 및 전극 조립체의 고정이 필요하다.
본 출원은, 간극 충진용 스웰링 테이프, 간극 충진용 스웰링 테이프의 제조 방법, 간극 충진 방법, 전극 조립체 및 이차 전지를 제공한다.
예시적인 간극 충진용 스웰링 테이프는, 기재층 및 상기 기재층의 적어도 일면에 형성되어 있는 점착제층을 포함할 수 있다. 상기에서 기재층은, 예를 들면, 액체와 같은 유체와 접촉하면 길이 방향으로 변형하는 특성을 가지는 기재층일 수 있다. 하나의 예시에서 상기 기재층은, 예를 들면, 유체와 접촉하면 길이 방향으로 팽창하는 특성을 가지는 기재층일 수 있다.
본 명세서에서 용어 「간극 충진용 스웰링 테이프」는, 서로 이격되어 있는 두 개의 대상의 사이의 간극에서 상기 간극을 메우고, 필요에 따라서는 상기 두 개의 대상을 서로 고정할 수 있는 역할을 하는 테이프를 의미할 수 있다. 하나의 예시에서 상기 스웰링 테이프는, 상기 간극을 형성하고 있는 두 개의 대상 중 어느 하나의 대상에 상기 점착제층을 매개로 부착되어 있는 상태에서, 예를 들면, 액체와 같은 유체와 접촉하면, 기재층이 팽창함에 따라 발생하는 힘과 점착제층의 고정력의 상호 균형에 의해 상기 간극을 메울 수 있는 입체 형상을 구현할 수 있는 테이프일 수 있다. 하나의 예시에서 상기 간극을 형성하면서 이격되어 있는 두 개의 대상은 각각 전지의 전극 조립체와 상기 조립체를 수납하는 캔일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이러한 경우, 상기 테이프는, 예를 들면, 전극 조립체용 스웰링 테이프로서, 전극 조립체의 풀림을 방지하고, 또한 전극 조립체를 전지의 캔 내부에 고정하는 용도로 사용될 수 있다.
도 1은, 상기 스웰링 테이프가 간극의 사이에서 입체 형상을 구현하여 상기 간극을 메우는 과정을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 1과 같이 상기 테이프(101)는, 간극을 형성하고 있는 두 개의 대상(103, 104) 중에서 어느 하나의 대상(104)에 점착제층을 매개로 부착된다. 상기와 같이 부착된 상태에서 상기 간극의 사이에 유체가 도입되어 상기 스웰링 테이프(101)의 기재층과 접촉하면 상기 기재층은 길이 방향으로 예를 들면 팽창한다. 상기에서 테이프(101)는 대상(104)에 점착제층에 의해 고정된 상태에서 기재층이 팽창하게 되므로 상기 스웰링 테이프(102)는 입체 형상을 구현하게 되며, 이러한 입체 형상에 의해 간극은 메워지고, 필요에 따라서 상기 간극을 형성하고 있는 두 개의 대상(103, 104)은 서로 고정될 수 있다.
상기에서 스웰링 테이프에 의해서 구현되는 입체 형상의 크기, 즉 상기 간극의 폭은, 예를 들면, 0.001 mm 내지 2.0 mm, 0.001 mm 내지 1.0 mm 또는 0.01 mm 내지 0.5 mm 정도일 수 있다. 상기 입체 형상의 크기는 상기 스웰링 테이프가 적용되는 간극의 구체적인 종류에 따라서 변경될 수 있는 것으로 특별히 한정되는 것은 아니다. 스웰링 테이프가 적용되는 간극의 크기에 따른 상기 입체 형상의 크기는, 예를 들면, 후술하는 바와 같이 기재층의 변형률 또는 점착제층의 박리력 또는 패턴 형상, 예를 들면, 점착성 영역의 면적 비율이나 점착성 영역간의 간격 등을 조절하여 제어할 수 있다.
본 명세서에서 용어 기재층의 「길이 방향」은, 상기 기재층을 평평하게 유지시켰을 때에 상기 기재층의 두께 방향(예를 들면, 도 2 또는 3의 화살표 방향)과 수직인 방향을 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 용어 「수직」 또는 「수평」은, 목적하는 효과를 손상시키지 않는 범위에서의 실질적인 수직 또는 수평을 의미하고, 예를 들면, ±10도 이내, ±5도 이내 또는 ±3도 이내 정도의 오차를 포함할 수 있다.
기재층은, 길이 방향으로 변형, 예를 들면, 팽창하는 특성을 가지는 한, 기재층의 평면에서 가로 또는 세로, 또는 대각선 방향을 포함하는 임의의 방향으로 변형할 수 있는 것을 사용할 수 있다.
하나의 예시에서 상기 기재층은 하기 일반식 1에 따른 길이 방향으로의 변형률이 10% 이상일 수 있다.
[일반식 1]
기재층의 길이 방향으로의 변형률 = (L2 - L1)/L1 × 100
상기 일반식 1에서 L1은, 상기 기재층이 유체와 접촉하기 전의 초기 길이이고, L2는 상온 또는 60℃에서 상기 기재층을 유체와 24 시간 동안 접촉시킨 후에 측정한 상기 기재층의 길이이다.
상기 일반식 1을 계산함에 있어서, 기재층이 접촉하는 유체의 구체적인 종류는, 충진하고자 하는 간극의 구체적인 상태에 따라서 선택되는 것으로 특별히 제한되지 않는다. 하나의 예시에서 상기 충진하고자 하는 간극이 전극 조립체와 전극 조립체를 수납하는 캔에 의해 형성되는 간극인 경우, 상기 유체는 상기 캔의 내부로 주입되는 액체 상태의 전해질일 수 있다. 상기 용어 「전해질」은, 예를 들면, 전지 등에서 사용되는 이온 전도의 매체를 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 용어 상온은 가열되거나 냉각되지 않은 자연 그대로의 온도로서, 예를 들면, 약 10℃ 내지 약 30℃, 약 20℃ 내지 약 30℃, 약 25℃ 또는 약 23℃의 온도를 의미할 수 있다.
기재층의 길이 방향으로의 변형률, 예를 들면, 팽창률은, 구현하고자 하는 입체 형상의 크기에 따라서 달라질 수 있으며, 예를 들면, 30% 이상, 40% 이상, 50% 이상, 60% 이상, 70% 이상, 80% 이상 또는 90% 이상일 수 있다. 상기 기재층의 길이 방향의 변형률의 상한은 특별히 제한되지 않는다. 즉, 상기 변형률은 그 수치가 클수록 보다 큰 크기의 입체 형상이 구현될 수 있으므로, 예를 들면, 목적하는 입체 형상의 크기에 따라서 상기 변형률을 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 기재층의 변형률의 상한은 500% 정도일 수 있다.
일반식 1에서 L1 및 L2는 유체와 접촉되기 전후의 기재층의 길이이다. 상기 길이는, 기재층에 대하여 소정의 방향으로 측정되고, L1 및 L2의 측정 시에 상기 방향을 동일하게 적용하는 한, 상기 길이를 측정하는 구체적인 방향은 특별하게 제한되지 않는다.
예를 들어, 상기 기재층이 직사각형의 시트 형상인 경우, 상기 기재층의 길이는 상기 시트의 가로, 세로, 대각선의 길이이거나 또는 평면상의 임의의 방향으로의 길이일 수 있다. 단, L1 및 L2의 측정 시에 상기 길이를 측정하는 방향을 동일하게 적용되므로, 예를 들어, L1으로서 기재층의 가로 길이가 채용되는 경우, L2로서도 기재층의 가로 길이를 채용한다.
기재층의 형상은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 필름 또는 시트 형상일 수 있다. 또한, 상기 필름 또는 시트 형상의 기재층은 사각형, 원형, 삼각형 또는 무정형 등의 형상을 가질 수 있다.
기재층의 소재는 상기 변형률을 나타낼 수 있는 것이라면, 어떠한 소재도 사용할 수 있다. 하나의 예시에서 상기 기재층은 고분자 필름 또는 시트이고, 제조 과정에서의 연신 또는 수축 처리 조건에 의하여 유체와 접촉하면 상기와 같은 변형, 예를 들면, 팽창 특성을 나타내도록 제조된 필름 또는 시트일 수 있다.
하나의 예시에서 상기 기재층으로는, 우레탄 결합, 에스테르 결합 또는 에테르 결합을 포함하거나, 또는 셀룰로오스 에스테르 화합물을 포함하는 기재층을 사용할 수 있다.
상기와 같은 기재층으로는, 아크릴레이트계 기재층, 우레탄계 기재층, 에폭시계 기재층 또는 셀룰로오스계 기재층이 예시될 수 있다.
하나의 예시에서 상기 아크릴레이트계, 우레탄계 또는 에폭시계 기재층으로는, 활성 에너지선 경화형 조성물의 캐스트층을 사용할 수 있다.
본 명세서에서 용어 캐스트층은, 경화성 조성물을 캐스팅(casting) 방식으로 코팅하고, 상기 코팅층을 경화시켜서 형성되는 기재층을 의미할 수 있다. 또한, 상기에서 용어 활성 에너지선 경화형 조성물은, 활성 에너지선의 조사에 의해 경화하는 유형의 조성물을 의미할 수 있다. 상기에서 활성 에너지선의 범주에는, 마이크로파(microwaves), 적외선(IR), 자외선(UV), X선 및 감마선은 물론, 알파-입자선(alpha-particle beam), 프로톤빔(proton beam), 뉴트론빔(neutron beam) 및 전자선(electron beam) 등과 같은 입자빔도 포함될 수 있다.
상기 조성물은, 예를 들면, 활성 에너지선 경화형 아크릴레이트 화합물 및 라디칼 중합성 희석제를 포함할 수 있다.
상기에서 활성 에너지선 경화형 아크릴레이트 화합물로는, 예를 들면, 당업계에서 소위 광경화형 올리고머로서 알려져 있는 우레탄 아크릴레이트를 사용할 수 있다.
상기 우레탄 아크릴레이트로는, 예를 들면, 폴리이소시아네이트 화합물 및 히드록시기를 가지는 (메타)아크릴레이트를 포함하는 혼합물의 반응물이 예시될 수 있다. 상기에서 폴리이소시아네이트 화합물은 2개 이상의 이소시아네이트기를 가지는 화합물로서, 예를 들면, 지방족(aliphatic), 지환족(cycloaliphatic) 또는 방향족(aromatic) 폴리이소시아네이트 등이 예시될 수 있으며, 구체적으로는 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트, 1,3-크실릴렌 디이소시아네이트, 1,4-크릴실렌 디이소시아네이트 또는 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트 이소보론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate) 등이 예시될 수 있다. 또한 상기에서 히드록시기를 가지는 (메타)아크릴레이트로는, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트 또는 8-히드록시옥틸 (메타)아크릴레이트 등과 같은 히드록시알킬 (메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
우레탄 아크릴레이트로는, 예를 들면, 에스테르 폴리올 및 폴리이소시아네이트를 포함하는 혼합물의 반응물인 말단에 이소시아네이트기를 가지는 우레탄 프리폴리머와 히드록시기를 가지는 (메타)아크릴레이트를 포함하는 반응물을 사용할 수도 있다. 상기에서 에스테르 폴리올로는, 예를 들면, 폴리올 및/또는 에테르 폴리올; 및 이염기산 또는 그 무수물 등의 산 성분과의 에스테르화 반응물이 예시될 수 있다. 상기에서 폴리올로는, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 시클로헥산 디메탄올 및 3-메틸-1,5-펜탄디올 등이 예시될 수 있고, 에테르 폴리올로는, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 또는 폴리테트라메틸렌글리콜 등의 폴리알킬렌글리콜 또는 폴리에틸렌 폴리프로폭시 블록 폴리머 디올 등의 블록 또는 랜덤 폴리머의 디올 등이 예시될 수 있으며, 산 성분으로는, 아디프산(adipic acid), 숙신산(succinic acid), 프탈산(phthalic acid), 테트라히드로프탈산, 헥사히드로프탈산 및 테레프탈산 등의 이염기산 또는 그 무수물 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 폴리이소시아네이트 및 히드록시기를 가지는 (메타)아크릴레이트로는, 전술한 화합물이 사용될 수 있다.
우레탄 아크릴레이트로는, 또한 에테르 폴리올과 폴리이소시아네이트를 포함하는 혼합물의 반응물로서 말단에 이소시아네이트기를 가지는 우레탄 프리폴리머 및 히드록시기를 가지는 (메타)아크릴레이트를 포함하는 혼합물의 반응물을 사용할 수도 있다.
상기에서 활성 에너지선 경화형 아크릴레이트 화합물로는, 또한, 에폭시 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트 또는 폴리에테르 아크릴레이트 등도 사용할 수 있다.
상기에서 폴리에스테르 아크릴레이트로는, 예를 들면, 에스테르 폴리올 및 (메타)아크릴산을 포함하는 혼합물의 탈수 축합 반응물을 사용할 수 있다. 이 경우 사용될 수 있는 에스테르 폴리올로는, 예를 들면 전술한 바와 같은 화합물을 사용할 수 있다.
또한, 상기 폴리에테르 아크릴레이트로는, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트 또는 폴리테트라메틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트 등의 폴리알킬렌글리콜 디(메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있고, 에폭시 아크릴레이트로는, 에폭시 수지 및 (메타)아크릴산을 포함하는 혼합물의 부가 반응물을 들 수 있다. 이 경우, 에폭시 수지의 종류는, 특별히 제한되지 않고, 이 분야에서 공지되어 있는 일반적인 방향족 또는 지방족 에폭시 수지를 사용할 수 있다.
상기 조성물에 포함되는 라디칼 중합성 희석제로는, 예를 들면, 활성 에너지선의 조사에 의해 라디칼 중합에 참여할 수 있는 관능기를 가지는 단량체를 사용할 수 있다.
이러한 단량체로는, (메타)아크릴산 에스테르 단량체로서, 알킬 (메타)아크릴레이트; 알콕시기를 가지는 (메타)아크릴레이트, 알리시클릭기(alicyclic group)를 가지는 (메타)아크릴레이트; 방향족기를 가지는 (메타)아크릴레이트; 헤테로고리를 가지는 (메타)아크릴레이트; 및 다관능성 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이 예시될 수 있다.
상기에서 알킬 (메타)아크릴레이트로는, 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, sec-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트 및 테트라데실 (메타)아크릴레이트 등과 같은 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 가지는 알킬 (메타)아크릴레이트가 예시될 수 있고, 알콕시기를 가지는 (메타)아크릴레이트로는, 2-(2-에톡시에톡시)에틸 (메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 페닐 에테르 (메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(중합도: 2 내지 8) 페닐 에테르 (메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 노닐 페닐 에테르 (메타)아크릴레이트 또는 폴리에틸렌글리콜(중합도: 2 내지 8) 노닐 페닐 에테르 (메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있으며. 알리시클릭기를 가지는 (메타)아크릴레이트로는, 이소보르닐 (메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐 (메타)아크릴레이트 또는 디시클로펜테닐옥시 (메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있고, 방향족기를 가지는 (메타)아크릴레이트로는, 페닐히드록시프로필 (메타)아크릴레이트 또는 벤질 (메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있으며, 헤테로고리를 가지는 (메타)아크릴레이트로는, 테트라히드로푸르푸릴 (메타)아크릴레이트 또는 모르폴리닐 (메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있고, 다관능성 아크릴레이트로는, 1,4-부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜아디페이트(neopentylglycol adipate) 디(메타)아크릴레이트, 히드록시피발산(hydroxyl puivalic acid) 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(dicyclopentanyl) 디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 디(메타)아크릴레이트, 디(메타)아크릴록시 에틸 이소시아누레이트, 알릴(allyl)화 시클로헥실 디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올(메타)아크릴레이트, 디메틸롤 디시클로펜탄 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 헥사히드로프탈산 디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸 디메탄올(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 변성 트리메틸프로판 디(메타)아크릴레이트, 아다만탄(adamantane) 디(메타)아크릴레이트 또는 9,9-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌(fluorene) 등과 같은 2관능형 아크릴레이트; 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥시드 변성 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 3 관능형 우레탄 (메타)아크릴레이트 또는 트리스(메타)아크릴록시에틸이소시아누레이트 등의 3관능형 아크릴레이트; 디글리세린 테트라(메타)아크릴레이트 또는 펜타에리쓰리톨 테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능형 아크릴레이트; 프로피온산 변성 디펜타에리쓰리톨 펜타(메타)아크릴레이트 등의 5관능형 아크릴레이트; 및 디펜타에리쓰리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리쓰리톨 헥사(메타)아크릴레이트 또는 우레탄 (메타)아크릴레이트(ex. 이소시아네이트 단량체 및 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트의 반응물 등의 6관능형 아크릴레이트 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 희석제로는, 또한 극성 관능기, 구체적으로는 히드록시기, 카복실기, 질소 함유기 또는 글리시딜기를 가지는 단량체가 사용될 수도 있다. 상기에서 히드록시기를 가지는 단량체로는, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트 또는 2-히드록시프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있고, 카복실기를 가지는 단량체로는 (메타)아크릴산, 2-(메타)아크릴로일옥시 아세트산, 3-(메타)아크릴로일옥시 프로필산, 4-(메타)아크릴로일옥시 부틸산, 아크릴산 이중체, 이타콘산, 말레산 또는 말레산 무수물 등을 들 수 있으며, 질소 함유기를 가지는 단량체로는 (메타)아크릴아미드, N-비닐 피롤리돈 또는 N-비닐 카프로락탐 등을 들 수 있고, 글리시딜기를 가지는 단량체로는 글리시딜 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 아크릴 조성물은, 예를 들면, 상기 활성 에너지선 경화형 아크릴레이트 화합물 30 중량부 내지 99 중량부 및 상기 라디칼 중합성 희석제 1 중량부 내지 70 중량부를 포함할 수 있다. 그렇지만, 상기 중량 비율 및 상기 아크릴레이트 화합물과 라디칼 중합성 희석제의 종류는, 예를 들면, 목적하는 변형률을 고려하여 변경될 수 있다.
본 명세서에서 특별히 달리 규정하지 않는 한, 단위 「중량부」는, 중량 비율을 의미한다.
상기 아크릴 조성물은, 또한 광개시제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 광개시제는 활성 에너지선의 조사에 의한 상기 아크릴 조성물의 중합 반응을 유도할 수 있다.
광개시제로는, 예를 들면, 벤조인계, 히드록시케톤계, 아미노케톤계, 퍼옥시드계 또는 포스핀 옥시드계 등과 같은 공지의 광개시제를 사용할 수 있다.
상기 아크릴 조성물은, 광개시제를, 상기 아크릴레이트 화합물 및 희석제의 합계 중량 100 중량부에 대하여, 0.01 중량부 내지 10 중량부 또는 0.1 중량부 내지 5 중량부로 포함할 수 있다. 광개시제의 함량을 상기 범위로 제어함으로써, 효과적인 경화 반응을 유도하고, 경화 후 잔존 성분으로 인한 물성 저하 등을 방지할 수 있다.
상기 조성물은, 필요에 따라서 염료 및 안료, 에폭시 수지, 가교제, 자외선 안정제, 산화 방지제, 조색제, 보강제, 충진제, 소포제, 계면 활성제, 광증점제 및 가소제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 캐스트층은, 상기 조성물을 캐스팅 방식으로 적정한 두께로 코팅한 후에 활성 에너지선을 조사하여 중합에 의해 경화시킴으로써 제조할 수 있다.
상기 조성물을 캐스팅하는 구체적인 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 목적하는 두께를 고려하여, 바 코트, 나이프 코트, 롤 코트, 스프레이 코트, 그라비어 코트, 커튼 코트, 콤마 코트 또는 립 코트 등의 방식으로 수행할 수 있다.
또한, 활성 에너지선, 예를 들면, 자외선의 조사는, 예를 들면, 금속 할라이드 램프, 고압수은 램프, 블랙 라이트 램프, 무전극 램프 또는 크세논 램프(xenon lamp) 등을 사용하여 수행할 수 있다. 상기에서 활성 에너지선의 조사 조건, 예를 들면, 파장이나 광량 등은 특별히 제한되지 않고, 조성물의 조성 등을 고려하여 선택할 수 있다.
우레탄 기재층은 또한, 예를 들면, TPU(Thermoplastic polyurethane) 등의 우레탄 수지를 포함하는 기재층이나, 경화성 우레탄 조성물의 캐스트층을 사용할 수 있다.
상기에서 경화성 우레탄 조성물로는, 예를 들면, 열의 인가에 의해 경화하는 유형의 조성물로서, 폴리올 및 이소시아네이트 화합물을 포함하는 조성물을 사용할 수 있다.
상기에서 폴리올로는, 예를 들면, 알킬렌글리콜, 디알킬렌글리콜, 벤젠디올(ex. 카테콜(catechol), 레조시놀(resorcinol) 또는 히드로퀴논(hydroquinone)), 벤젠트리올(ex. 1,2,3-벤젠트리올), 디알코올아민, 트리알코올아민, 아라비톨(arabitol), 만니톨(mannitol), 이소말트(isomalt), 글리세롤(glycerol), 자일리톨(xylitol), 솔비톨(sorbitol), 말티톨(maltitol), 에리쓰리톨(erythritol), 리비톨(ribitol), 둘시톨(dulcitol), 락티톨(lactitol), 트레이톨(threitol), 이디톨(iditol) 또는 폴리글리시톨(polyglycitol) 등이 예시될 수 있다. 또한, 상기 이소시아네이트 화합물로는, 예를 들면, 상기 우레탄 아크릴레이트 항목에서 기술한 폴리이소시아네이트가 사용될 수 있다. 상기 알킬렌글리콜 또는 디알킬렌글리콜에 포함되는 알킬렌으로는, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌이 예시될 수 있다.
상기 경화성 우레탄 조성물은, 예를 들면, 상기 폴리올의 히드록시기(OH)의 당량과 폴리이소시아네이트의 이소시아네이트기(NCO)의 당량비가 실질적으로 약 1:1이 되도록 각 성분을 포함할 수 있다. 그렇지만 상기 당량비는, 예를 들면, 목적하는 변형률 등을 고려하여 변경될 수 있다.
상기 캐스트층은, 예를 들면, 상기 아크릴 조성물의 경우에서와 유사한 방식으로 상기 우레탄 조성물을 캐스팅하고, 상기 캐스팅된 코팅층에 적절한 열을 인가하여 경화시킴으로써 제조할 수 있다.
상기 기재층으로서, 셀룰로오스계 기재층을 사용하는 경우에는, 예를 들면, 셀룰로오스 아세테이트 수지 또는 셀룰로오스 알킬레이트 수지를 포함하는 기재층으로서, 상기 수지를 포함하는 혼합물을 압출 또는 캐스팅 공정에 적용하여 제조된 기재층을 사용할 수 있다. 상기에서 셀룰로오스 알킬레이트로는, 예를 들면, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate) 또는 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트(cellulose acetate butylate) 등을 사용할 수 있다.
상기 수지를 사용하여 기재층을 제조하는 방식은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 상기 수지 및 필요에 따라 공지의 첨가제를 포함하는 원료를 압출 또는 캐스팅과 같은 통상의 필름 또는 시트 성형 방식에 적용하되, 기재층이 상기와 같은 변형, 예를 들면, 팽창 특성을 나타낼 수 있도록 성형 과정에서 적정한 처리를 가하는 방식을 사용할 수 있다.
기재층이 시트 또는 필름 형상인 경우, 기재층의 두께는, 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 목적하는 입체 형상의 구현능이나 충진하고자 하는 간극의 크기 등을 고려하여 선택될 수 있다.
상기 테이프는 기재층의 적어도 일면에 형성되어 있는 점착층을 포함할 수 있다. 상기 점착층은, 예를 들면, 전술한 기재층의 길이 방향과 수평한 방향으로 기재층의 일면에 형성되어 있을 수 있다.
상기 테이프는, 상기와 같이 기재층의 길이 방향과 수평한 방향으로 형성되어 있는 점착제층에 의해 테이프가 고정된 상태로 상기 테이프가 유체와 접촉하여 팽창함으로써, 상기 기재층의 길이 방향과 수직한 방향으로 돌출하는 입체 형상을 구현할 수 있다.
상기 점착제층은 점착성 영역과 비점착성 영역을 포함할 수 있다. 상기 각 영역은, 점착제층의 표면에 형성되어 있을 수 있다. 상기 점착제층의 표면은, 상기 테이프가 간극을 형성하는 어느 하나의 대상, 예를 들면, 전극 조립체에 적용되었을 때에 상기 전극 조립체와 같은 대상에 부착되는 점착제층의 표면을 의미한다.
도 2 및 3은 예시적인 스웰링 테이프의 단면도이고, 도 2는 기재층(11)의 일면에 점착제층(12)이 형성된 스웰링 테이프이며, 도 2는 기재층(11)의 양면에 점착제층(12)이 형성된 스웰링 테이프이다. 도 2 및 3에 나타난 바와 같이, 상기 스웰링 테이프의 점착제층(12)의 표면에는 점착성 영역(12A)과 비점착성 영역(12B)이 동시에 형성되어 있다.
점착제층 표면의 전체 면적에 대한 점착성 영역의 면적의 비율은 약 5% 내지 95%일 수 있다. 상기 비율의 다른 하한은, 예를 들면, 10%, 15% 또는 20% 정도일 수 있다. 또한 상기 비율의 다른 상한은, 예를 들면, 90%, 85%, 80%, 75%, 70%, 65% 또는 60% 정도일 수 있다. 그러나, 상기 비율은 하나의 예시에 불과하다. 예를 들어, 스웰링 테이프가 나타내어야 할 점착력에 비하여 상기 테이프가 구현하여야 할 입체 형상의 크기가 큰 경우에는 면적 비율은 다소 작게 설계될 수도 있으며, 반대의 경우에는 다소 크게 설계될 수도 있다. 면적 비율은 테이프가 적용되는 대상에서 요구되는 특성에 따라서 상기 내용을 고려하여 적절하게 조절될 수 있다.
또한, 점착제층의 표면에서 상기 점착성 영역과 비점착성 영역이 이루는 형태 내지는 패턴도 특별히 제한되지 않는다. 점착성 영역과 비점착성 영역의 형태 내지는 패턴은, 스웰링 테이프가 적용되는 대상의 종류나 피착면의 형태 및 스웰링 테이프가 형성할 입체적 구조 등을 고려하여 조절할 수 있다.
상기 점착제층은 점착성 영역을 2개 이상 포함할 수 있다. 즉, 상기 점착제층의 표면에는 점착성 영역이 2개 이상 존재할 수 있다. 이러한 경우에 상기 점착성 영역간의 간격은, 예를 들면, 0.1 mm 내지 10 mm 정도일 수 있다. 상기에서 간격은, 예를 들면, 도 4 내지 6에서 I로 표시되는 거리를 의미할 수 있다. 그렇지만, 상기 간격은, 상기 점착 면적의 비율 항목에서 기술한 바와 같이, 스웰링 테이프가 적용되는 구체적인 대상에 따라서 변경될 수 있다.
또한, 상기 점착제층의 표면에서 점착성 영역의 폭, 예를 들면, 도 4 내지 6에서 W로 표시된 부분의 거리를 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 상기 점착 면적의 비율이나 점착성 영역간의 간격을 고려하여 적절하게 조절될 수 있다.
하나의 예시에서는, 점착성 영역 또는 비점착성 영역이 스트라이프(stripe) 형상으로 점착제층의 표면에 배치되어 있을 수 있다. 도 4는, 비점착성 영역(12B)이 스트라이프 형상으로 점착제층(12)의 표면에 배치되어 있는 하나의 예시를 나타내는 도면이다. 도 4에서는, 비점착성 영역(12B)이 정확하게 스트라이프 형상을 나타내는 경우를 예시하였으나, 상기 형상은 대략적인 스트라이프 형상을 이루는 한, 어느 정도 불규칙적으로 형성되어 있을 수도 있다.
다른 예시에서는, 점착성 영역과 비점착성 영역은 점착제층의 표면에서 해도 형상(sea island pattern)을 이루고 있을 수 있다. 상기에서 해도 형상이란, 점착성 영역 및 비점착성 영역 중 어느 하나가 도상을 이루어, 해상을 이루는 다른 하나의 영역에 의해 둘러싸여 있는 형태를 의미한다. 이 경우, 도상을 이루는 영역의 형상은, 원형, 타원형, 사각형, 삼각형 및 무정형 등의 다양한 형상을 포함할 수 있다. 도 5 및 6는, 비점착성 영역(12B)이 사각형 또는 원형의 도상을 이루면서 해상의 점착성 영역(12A)에 의해 둘러싸여 있는 상태를 예시적으로 나타내는 도면이다.
비점착성 영역은, 예를 들면, 점착제층의 표면에 비점착성 물질을 도포하여, 상기 점착제층을 부분적으로 마스킹(masking)하여 형성할 수 있다. 즉, 상기 스웰링 테이프는, 점착제층의 표면에서 점착제층을 부분적으로 마스킹하여 비점착성 영역을 형성하고 있는 비점착성 물질을 추가로 포함할 수 있다. 상기에서 비점착성 물질로는, 예를 들어, 아크릴 화합물 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 아크릴 화합물은, 예를 들면, 점착성을 나타내지 않는 수준의 유리전이온도를 가지는 아크릴 중합체성, 올리고머성 또는 단량체성 화합물일 수 있다.
다른 예시에서 상기 점착제층의 비점착성 영역은, 동일 점착제층 내에서 탄성률이 다른 표면에 비하여 높게 조절되어 있는 표면일 수도 있다. 이러한 비점착성 영역은, 예를 들면, 후술하는 바와 같이 점착제 조성물을 경화시켜 점착제층을 형성할 때에, 부분적으로 점착제층의 경화도를 높게 조절하는 방식으로 형성할 수 있다. 또 다른 예시에서 상기와 같은 점착성 영역과 비점착성 영역을 가지는 점착제층은, 후술하는 바와 같이 점착제 조성물을 기재층상에 도포 및 경화시켜 점착제층을 형성하는 과정에서, 상기 점착제 조성물을 기재층에 부분적으로 도포하고, 경화시켜서 형성할 수도 있고, 이 경우, 상기 비점착성 영역은, 기재층 상에서 점착제층이 형성되지 않은 부분을 의미할 수도 있다.
점착제층 형성 공정의 용이성의 관점에서는, 상기 비점착성 물질의 부분 마스킹 방식으로 비점착성 영역을 형성할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 점착제층은, 적절한 박리력을 가지도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 목적하는 입체 형상을 구현하기 위한 범위에서 박리력이 미달하면 상기 점착제층이 기재층의 변형, 예를 들면, 팽창에 의한 응력을 적절하게 지지하지 못하여 테이프가 박리하거나 입체 형상의 구현이 어려울 수 있고, 상기 박리력의 범위를 상회하면 점착제층이 기재층의 변형을 지나치게 억제하여 역시 입체 형상의 구현이 어려워질 수 있다. 상기 박리력은, 예를 들면, 100 gf/25mm 이상, 150 gf/25mm 이상, 200 gf/25mm 이상, 300 gf/25mm 이상, 400 gf/25mm 이상, 500 gf/25mm 이상, 600 gf/25mm 이상, 700 gf/25mm 이상, 800 gf/25mm 이상, 900 gf/25mm 이상, 1,000 gf/25mm 이상, 1,100 gf/25mm 이상, 1,200 gf/25mm 이상, 1,300 gf/25mm 이상, 1,400 gf/25mm 이상, 1,500 gf/25mm 이상, 1,600 gf/25mm 이상, 1,700 gf/25mm 이상 또는 1,800 gf/25mm 이상일 수 있다. 그렇지만, 상기 박리력은, 예를 들면, 구현하고자 하는 입체 형상의 크기나 충진하고자 하는 간극에 따라서 변경될 수 있는 것으로 특별하게 제한되는 것은 아니다. 상기 박리력은, 예를 들면, 충진하고자 하는 간극을 형성하는 대상 중에서 어느 하나의 대상에 대한 박리력이거나 또는 유리판에 대한 박리력일 수 있다. 또한, 상기 박리력은 상온에서 측정된 박리력이고, 5 mm/sec의 박리 속도와 180도의 박리 각도로 측정한 박리력일 수 있다.
또한, 점착제층의 박리력은 목적하는 입체 형상의 구현능 등을 고려하여 조절될 수 있는 것으로 그 상한은 특별히 제한되는 것은 아니다.
점착제층으로는 다양한 종류의 점착제층이 사용될 수 있다. 예를 들면, 점착제층으로는, 아크릴 점착제, 우레탄 점착제, 에폭시 점착제, 실리콘 점착제 또는 고무계 점착제 등이 사용될 수 있다.
하나의 예시에서 상기 점착제층은, 아크릴 점착제층이고, 예를 들면, 다관능성 가교제에 의해 가교된 아크릴 중합체를 포함할 수 있다.
아크릴 중합체로는, 예를 들면, 중량평균분자량(Mw: Weight Average Molecular Weight)이 40만 이상인 것을 사용할 수 있다. 상기 중량평균분자량은, GPC(Gel Permeation Chromatograph)에 의해 측정되는 표준 폴리스티렌에 대한 환산 수치이다. 본 명세서에서 특별하게 달리 규정하지 않는 한, 용어 「분자량」은 중량평균분자량을 의미한다. 아크릴 중합체의 분자량의 상한은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 250만 이하의 범위에서 제어될 수 있다.
상기 아크릴 중합체는, 예를 들면, (메타)아크릴산 에스테르 단량체 및 가교성 관능기를 가지는 공중합성 단량체를 중합된 형태로 포함하는 것일 수 있다. 상기에서 각 단량체의 중량 비율은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 목적하는 박리력을 고려하여 설계될 수 있다.
중합체에 포함되는 (메타)아크릴산 에스테르 단량체로는, 예를 들면, 알킬 (메타)아크릴레이트를 사용할 수 있고, 점착제의 응집력이나, 유리전이온도 또는 점착성 등을 고려하여, 탄소수가 1 내지 14인 알킬기를 가지는 알킬 (메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다. 이러한 단량체로는, 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, sec-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트 및 테트라데실 (메타)아크릴레이트 등의 1종 또는 2종 이상이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
가교성 관능기를 가지는 공중합성 단량체는, 상기 (메타)아크릴산 에스테르 단량체 또는 중합체에 포함되는 다른 단량체와 공중합될 수 있고, 공중합된 후에 중합체의 주쇄에 다관능성 가교제와 반응할 수 있는 가교점을 제공할 수 있는 단량체이다. 상기에서 가교성 관능기는 히드록시기, 카복실기, 이소시아네이트기, 글리시딜기 또는 아미드기 등일 수 있으며, 경우에 따라서는 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기 등과 같은 광가교성 관능기일 수 있다. 광가교성 관능기의 경우, 상기 공중합성 단량체에 의해 제공된 가교성 관능기에 광가교성 관능기를 가지는 화합물을 반응시켜 도입할 수 있다. 점착제의 제조 분야에서는 목적하는 관능기에 따라서 사용할 수 있는 다양한 공중합성 단량체가 공지되어 있다. 이러한 단량체의 예로는, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트 또는 2-히드록시프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트 등과 같은 히드록시기를 가지는 단량체; (메타)아크릴산, 2-(메타)아크릴로일옥시 아세트산, 3-(메타)아크릴로일옥시 프로필산, 4-(메타)아크릴로일옥시 부틸산, 아크릴산 이중체, 이타콘산, 말레산 및 말레산 무수물 등과 같은 카복실기를 가지는 단량체; 글리시딜 (메타)아크릴레이트, (메타)아크릴아미드, N-비닐 피롤리돈 또는 N-비닐 카프로락탐 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이러한 단량체는 1종 또는 2종 이상이 중합체에 포함되어 있을 수 있다.
상기 아크릴 중합체는 필요에 따라서 다른 기능성 공단량체를 중합된 형태로 추가로 포함할 수 있는데, 그 예로는, 하기 화학식 1로 표시되는 단량체를 들 수 있다.
[화학식 1]
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상기 식에서, R1 내지 R3는 각각 독립적으로 수소 또는 알킬을 나타내고, R4는 시아노; 알킬로 치환 또는 비치환된 페닐; 아세틸옥시; 또는 COR5를 나타내며, 이 때 R5는 알킬 또는 알콕시알킬로 치환 또는 비치환된 아미노 또는 글리시딜옥시를 나타낸다.
상기 식의 R1 내지 R5의 정의에서 알킬 또는 알콕시는 탄소수 1 내지 8의 알킬 또는 알콕시를 의미하며, 바람직하게는 메틸, 에틸, 메톡시, 에톡시, 프로폭시 또는 부톡시이다.
상기 화학식 1의 단량체의 구체적인 예로는 (메타)아크릴로니트릴, N-메틸 (메타)아크릴아미드, N-부톡시 메틸 (메타)아크릴아미드, 스티렌, 메틸 스티렌, 또는 비닐 아세테이트 등의 카복실산의 비닐 에스테르 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 아크릴 중합체는, 예를 들면 용액 중합(solution polymerization), 광중합(photo polymerization), 괴상 중합(bulk polymerization), 현탁 중합(suspension polymerization) 또는 유화 중합(emulsion polymerization) 등을 통하여 제조할 수 있다.
점착제층에서 상기 아크릴 중합체를 가교시키고 있는 다관능성 가교제의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 이소시아네이트 가교제, 에폭시 가교제, 아지리딘 가교제, 금속 킬레이트 가교제 또는 광가교제 등의 공지의 가교제 중에서 중합체에 존재하는 가교성 관능기의 종류에 따라 적절한 가교제가 선택될 수 있다. 상기에서 이소시아네이트 가교제의 예로는 톨리렌 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소보론 디이소시아네이트, 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트 또는 나프탈렌 디이소시아네이트 등과 같은 디이소시아네이트나, 상기 디이소시아네이트와 폴리올과의 반응물 등을 들 수 있고, 상기에서 폴리올로는 트리메틸롤 프로판 등이 사용될 수 있다. 에폭시 가교제로는 에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판 트리글리시딜에테르, N,N,N',N'-테트라글리시딜 에틸렌디아민 또는 글리세린 디글리시딜에테르 등을 사용할 수 있고, 아지리딘 가교제로는, N,N'-톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘카르복사미드), N,N'-디페닐메탄-4,4'-비스(1-아지리딘카르복사미드), 트리에틸렌 멜라민, 비스이소프로탈로일-1-(2-메틸아지리딘) 또는 트리-1-아지리디닐포스핀옥시드 등을 들 수 있으며, 금속 킬레이트 가교제로는, 아세틸 아세톤 또는 아세토아세트산 에틸 등의 화합물에 다가 금속이 배위된 화합물을 들 수 있고, 상기에서 다가 금속으로는 알루미늄, 철, 아연, 주석, 티탄, 안티몬, 마그네슘 또는 바나듐 등을 들 수 있으며, 광가교제로는 다관능성 아크릴레이트 등을 사용할 수 있다. 상기에서 중합체에 포함되어 있는 가교성 관능기의 종류를 고려하여, 1종 또는 2종 이상의 가교제가 사용될 수 있다.
점착제층에서 상기 다관능성 가교제의 중량 비율은, 예를 들면, 목적하는 박리력을 고려하여 조절할 수 있다.
상기와 같은 점착제층은, 예를 들면, 상기와 같은 아크릴 중합체와 다관능성 가교제를 배합한 코팅액을 코팅하고, 적정한 조건에서 상기 중합체와 다관능성 가교제의 가교 반응을 유도하여 형성할 수 있다.
상기 점착제층에는, 목적하는 효과에 영향을 미치지 않는 범위에서, 커플링제, 점착성 부여제, 에폭시 수지, 자외선 안정제, 산화 방지제, 조색제, 보강제, 충진제, 소포제, 계면 활성제 및 가소제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제가 추가로 포함되어 있을 수 있다.
상기 점착제층의 두께는 적용되는 용도, 예를 들면, 목적하는 박리력이나 입체 형상 구현능 또는 충진하고자 하는 간극의 크기 등에 따라서 적절하게 선택될 수 있는 것으로, 특별히 제한되는 것은 아니다. .
상기 테이프는, 사용 전까지 점착제층을 보호하기 위하여 상기 점착제층에 부착되어 있는 이형 시트를 추가로 포함할 수 있다.
본 출원은 또한, 상기 스웰링 테이프의 제조 방법에 관한 것이다. 예시적인 상기 제조 방법은, 기재층의 적어도 일면에 점착성 영역과 비점착성 영역을 포함하는 점착제층을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 상기에서 기재층은, 이미 기술한 바와 같은, 유체와 접촉하면 길이 방향으로 변형, 예를 들면, 팽창하는 기재층일 수 있다. 또한, 상기 점착제층은, 상기 길이 방향과는 수평한 방향으로 형성할 수 있다.
기재층에 점착제층을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 목적하는 점착제층의 종류에 따라서 상술한 점착제의 성분을 적절하게 배합한 점착제 조성물이나 상기 조성물을 사용하여 제조한 점착 코팅액을 바 코터 등의 수단으로 기재층상에 코팅하고, 이를 경화시킴으로써 형성할 수 있다. 점착제 조성물 또는 점착 코팅액의 경화는, 물리적 또는 화학적 반응을 거쳐서 점착제 조성물이 점착 성능을 발현할 수 있는 상태로 변화되는 과정을 의미한다. 이와 같은 경화는 사용된 조성물의 조성에 따라서 상기 조성물을 소정 온도에서 일정 시간 동안 유지하거나, 혹은 조성물에 자외선과 같은 전자기파를 조사하는 방식 등으로 수행될 수 있고, 이러한 방식은 점착제의 제조 분야에서 다양하게 공지되어 있다.
또한, 상기에서 점착성 영역과 비점착성 영역이 동시에 형성되어 있는 점착제층을 형성하는 방식도 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 목적하는 형상을 고려하여, 상기 경화 전 또는 후의 점착제 조성물 또는 점착 코팅액의 표면에 비점착성 물질을 프린팅하여 점착제층을 부분적으로 마스킹하는 방식; 경화 과정에서 전자기파의 스팟 조사 또는 전자기파를 부분적으로 차단할 수 있는 마스크를 사용하여 전자기파를 조사하는 방식으로 코팅층의 경화도를 부분적으로 상이하게 조절하는 방식 또는 점착제 조성물이나 점착 코팅액 자체를 부분적으로 도포하고, 경화시키는 방식 등이 사용될 수 있다.
하나의 예시적인 과정에서는, 공정의 용이성 등을 고려하여, 상기 단계가 기재층에 점착제 조성물을 도포하고, 도포된 점착제 조성물 또는 상기에 의해 형성된 점착제층상에 비점착성 물질을 프린팅하는 것을 포함하는 방식으로 상기 점착제층을 형성할 수 있다.
비점착성 물질을 프린팅하는 방식이나 프린팅 두께 등은 특별히 제한되지 않으며, 사용되는 물질의 종류 등을 고려하여 선택될 수 있다.
본 발명은 또한 간극의 충진 방법에 대한 것이다. 하나의 예시적인 상기 방법은, 제 1 기판 및 상기 제 1 기판과 이격되어 있는 제 2 기판에 의해 형성된 간극을 충진하는 방법일 수 있다. 상기 방법은, 예를 들면, 상기 제 1 기판 또는 제 2 기판에 상기 스웰링 테이프의 점착제층을 부착시키고, 상기 스웰링 테이프의 기재층을 유체와 접촉시켜서 상기 기재층을 길이 방향으로 변형, 예를 들면, 팽창시키는 것을 포함할 수 있다.
상기 방법에서 간극을 형성하고 있는 제 1 기판 및 제 2 기판의 구체적인 종류 및 그 형상은 특별히 제한되지 않는다. 즉, 상기 제 1 기판 및 제 2 기판의 범위에는 충진이 필요한 간극을 형성하고 있고, 상기 간극에 유체가 도입될 수 있는 모든 종류의 기판이 포함될 수 있다.
또한, 상기 기판의 형상 역시 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 도 1과 같이 평평한 형상은 물론 굴곡지거나 불규칙한 형상의 기판도 모두 포함될 수 있다. 하나의 예시에서 상기 제 1 기판과 제 2 기판에 의해 형성되는 간극의 폭은 0.001mm 내지 2.0mm, 0.001 mm 내지 1.00 mm 또는 0.01 mm 내지 0.5 mm 정도일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 1에 나타난 바와 같이, 상기 방법은, 간극을 형성하고 있는 제 1 및 제 2 기판(103, 104) 중 어느 하나의 기판에 상기 테이프(101)를 점착제층을 매개로 부착시킨 상태에서 상기 기재층을 유체와 접촉시켜서 팽창시킴으로써 입체적 형상을 가지는 테이프(102)를 형성함으로써 수행될 수 있다. 상기 과정에서 점착제층의 박리력이나 그 표면의 점착성 및 비점착성 영역의 형태 내지는 패턴 및/또는 기재층의 변형력 등을 조절하여 상기 입체 형상을 조절할 수 있다.
하나의 예시에서 상기 방법에 사용되는 제 1 및 제 2 기판 중의 어느 하나는 전지용 전극 조립체이고, 다른 하나는 상기 조립체를 수납하는 캔이며, 상기 테이프와 접촉하는 유체는 상기 전지에 포함되는 전해질일 수 있다. 이러한 경우, 본 출원은 상기 스웰링 테이프가 부착되어 있는 전극 조립체에 관한 것일 수 있다.
상기의 경우, 예를 들어 상기 방법은, 전극 조립체에 상기 테이프를 부착한 후에 캔 내부에 수납하고, 상기 캔 내부에 전해질을 주입하는 방식으로 수행될 수 있다.
전극 조립체의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않으며, 이 분야에서 사용되는 일반적인 조립체가 모두 포함될 수 있다. 하나의 예시에서 상기 전극 조립체는 이차 전지, 예를 들면 리튬 이차 전지용 전극 조립체일 수 있다.
전극 조립체는 양극판; 음극판 및 상기 양극판과 음극판 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함하는 것이고, 상기 방법에서 상기 스웰링 테이프는 상기 점착제층을 매개로 상기 전극 조립체에 외주면에 부착될 수 있다. 상기 전극 조립체는, 경우에 따라서는, 젤리롤 형상으로 권취되어 있을 수 있다.
양극판은 도전성이 우수한 금속 박판 등으로 구성되는 양극 집전체; 및 상기 양극 집전체의 표면에 코팅되어 있는 양극 활물질층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 양극판의 양 말단에는 상기 양극활물질이 코팅되지 않은 영역이 형성되어 있고, 그 영역에는 전극 조립체의 상부 또는 하부로 소정의 길이로 돌출되어 있는 양극 탭이 부착되어 있을 수 있다. 양극 탭은 상기 전극 조립체와 전지의 다른 부분을 전기적으로 연결하는 역할을 할 수 있다.
또한, 음극판은, 전도성 금속 박판 등으로 구성되는 음극 집전체; 및 상기 음극 집전체의 표면에 코팅되어 있는 음극 활물질층을 포함할 수 있다. 또한, 양극판과 유사하게 음극판의 양 말단에는 음극 활물질층이 코팅되지 않은 영역이 형성되어 있고, 상기 영역에는 전극 조립체의 상부 또는 하부로 소정의 길이로 돌출되어 있으며, 전극 조립체와 전지의 다른 부분을 전기적으로 연결할 수 있는 음극 탭이 부착되어 있을 수 있다.
또한, 상기 전극 조립체는 캡조립체 또는 원통형 캔과의 접촉을 방지하기 위한 것으로서, 상부 및/또는 하부에 형성되어 있는 절연 플레이트를 추가로 포함할 수 있다.
상기 스웰링 테이프는 상기 전극 조립체의 외주면의 상기 세퍼레이터의 최외측 단부가 위치하는 마감부를 포함하여 상기 외주면을 둘러싸도록 부착될 수 있다. 또한, 상기 스웰링 테이프는 상기 전극 조립체의 외주면 전체 면적의 적어도 30% 이상을 덮도록 부착될 수 있으며, 상기 전극 조립체의 외주면에서 상단부 및 하단부는 상기 조립체가 그대로 노출되도록 부착되어 있을 수 있다.
상기 전극 조립체가 수납되는 캔의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 이 분야의 공지의 종류로서 원통형의 캔 등이 예시될 수 있다.
또한, 상기에서 테이프를 변형, 예를 들면, 팽창시키는 유체인 전해액의 종류도 특별히 제한되지 않으며, 전지의 종류에 따라서 이 분야의 공지의 전해액이 사용된다. 예를 들어, 상기 전지가 리튬 이차 전지인 경우, 상기 전해질은 예를 들면, 비수성 유기 용매 및 리튬염을 포함할 수 있다. 상기에서 리튬염은 유기 용매에 용해되어, 전지 내에서 리튬 이온의 공급원으로 작용하고, 양극과 음극 사이의 리튬 이온의 이동을 촉진시킬 수 있다. 리튬염의 예로는, LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiCF3SO3, LiN(CF3SO2)3, Li(CF3SO2)2N, LiC4F9SO3, LiClO4, LiAlO4, LiAlCl4, LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+1SO2)(여기서, x 및 y는 자연수), LiCl, LiI, 및 리튬 비스옥살레이트 보레이트(lithium bisoxalate borate) 등의 일종 또는 이종 이상을 지지(supporting) 전해염으로 포함하는 것을 들 수 있다. 전해질에서 리튬염의 농도는, 용도에 따라 변화될 수 있는 것으로, 통상적으로는 0.1M 내지 2.0M 범위 내에서 사용한다. 또한, 상기 유기 용매는 전지의 전기 화학적 반응에 관여하는 이온들이 이동할 수 있는 매질의 역할을 하는 것으로서, 그 예로는, 벤젠, 톨루엔, 플루오로벤젠, 1,2-디플루오로벤젠, 1,3-디플루오로벤젠, 1,4-디플루오로벤젠, 1,2,3-트리플루오로벤젠, 1,2,4-트리플루오로벤젠, 클로로벤젠, 1,2-디클로로벤젠, 1,3-디클로로벤젠, 1,4-디클로로벤젠, 1,2,3-트리클로로벤젠, 1,2,4-트리클로로벤젠, 아이오도벤젠(iodobenzene), 1,2-디이오도벤젠, 1,3-디이오도벤젠, 1,4-디이오도벤젠, 1,2,3-트리이오도벤젠, 1,2,4-트리이오도벤젠, 플루오로톨루엔, 1,2-디플루오로톨루엔, 1,3-디플루오로톨루엔, 1,4-디플루오로톨루엔, 1,2,3-트리플루오로톨루엔, 1,2,4-트리플루오로톨루엔, 클로로톨루엔, 1,2-디클로로톨루엔, 1,3-디클로로톨루엔, 1,4-디클로로톨루엔, 1,2,3-트리클로로톨루엔, 1,2,4-트리클로로톨루엔, 아이오도톨루엔, 1,2-디이오도톨루엔, 1,3-디이오도톨루엔, 1,4-디이오도톨루엔, 1,2,3-트리이오도톨루엔, 1,2,4-트리이오도톨루엔, R-CN(여기에서, R은 탄소수 2 내지 50의 직쇄상, 분지상 또는 고리상 구조의 탄화 수소기로서, 상기 탄화수소기는 이중결합, 방향족 고리 또는 에테르 결합 등을 포함할 수 있다), 디메틸포름아마이드, 디메틸아세테이트, 크실렌, 사이클로헥산, 테트라하이드로퓨란, 2-메틸테트라하이드로퓨란, 사이클로헥사논, 에탄올, 이소프로필 알콜, 디메틸 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 메틸프로필 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 메틸 프로피오네이트, 에틸 프로피오네이트, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 디메톡시에탄, 1,3-디옥솔란, 디글라임, 테트라글라임, 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 감마-부티로락톤, 설포란(sulfolane), 발레로락톤, 데카놀라이드 또는 메발로락톤의 일종 또는 이종 이상을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 스웰링 테이프에는, 전술한 바와 같은 변형, 예를 들면, 팽창 특성을 가지는 기재층에 소정의 박리력을 가지는 점착제층이 형성되어 있다. 이에 따라 상기 테이프는, 상기 방법에 적용된 후에, 예를 들면, 전극 조립체에 부착된 상태로 상기 입체 형상을 구현할 수 있다. 그 결과, 상기 테이프는, 전극 조립체와 캔의 내벽 간격을 효과적으로 충진하고, 전극 조립체를 고정하여 유동이나 흔들림 등을 방지할 수 있다.
즉, 상기에서 스웰링 테이프의 「입체 형상」은 전해질과 접촉한 스웰링 테이프의 기재층의 변형력과 점착제층의 박리력의 작용을 통하여 형성되는 것으로서, 전극 조립체를 캔 내부에 공고히 고정할 수 있는 모든 구조를 포함하는 개념일 수 있다.
도 7은, 상기 방법에 의해 제조된 예시적인 전지를 보여주는 것으로 스웰링 테이프(51a, 51b)가 전해질에 의해 입체 형상을 형성하여, 전극 조립체(53)를 캔(52)에 고정하고 있는 상태를 보여준다.
예를 들어, 도 7의 좌측 도면에 예시적으로 나타낸 바와 같이, 스웰링 테이프(51a)는 조립체(53)에 부착된 후에 캔(52)에 삽입된 단계에서는 평평한 형상으로 유지하고 있을 수 있다. 그러나, 캔(52) 내에 주입된 전해질과 접촉한 후에 소정의 시간이 경과한 후에는, 도 3의 우측 도면에서 예시적으로 나타낸 바와 같이, 스웰링 테이프(53b)가 입체 형상을 형성하고, 이에 따라 전극 조립체(53)와 캔(52)의 사이의 간격을 충진 및 고정할 수 있다.
본 출원은 또한 상기 스웰링 테이프가 부착되어 있는 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 수납하고 있는 캔; 및 상기 캔의 내부에서 상기 스웰링 테이프와 접촉하고 있는 전해질을 포함하는 이차 전지에 관한 것일 수 있다. 이러한 전지는, 예를 들면, 상기와 같은 방식으로 제조된 것일 수 있다. 하나의 예시에서 상기 전지는 리튬 이차 전지일 수 있다.
상기 스웰링 테이프는, 예를 들면, 유체가 존재하는 간극의 사이에 적용되어, 입체 형상을 구현함으로써 상기 간극을 충진하고, 필요에 따라서 간극을 형성하고 있는 대상을 고정하는 용도로 사용될 수 있다.
도 1은, 상기 스웰링 테이프가 입체 형상을 형성하는 과정을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 2 및 3은, 예시적인 스웰링 테이프의 단면도이다.
도 4 내지 6은, 점착제층 표면을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 7은, 전지의 제조 과정에서 상기 스웰링 테이프가 입체 형상을 형성하는 과정을 예시적으로 보여주는 도면이다.
<도면 부호>
103, 104: 간극을 형성하고 있는 대상
101: 입체 형상을 구현하기 전의 스웰링 테이프
102: 입체 형상을 구현한 스웰링 테이프
11: 기재층 12: 점착제층
12A: 점착성 영역 12B: 비점착성 영역
51a, 51b: 스웰링 테이프
52: 캔
53: 전극 조립체
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 상기 테이프를 구체적으로 설명하지만, 상기 테이프의 범위가 하기 실시예에 제한되는 것은 아니다.
1. 기재층의 길이 방향의 변형률의 측정
기재층을 가로의 길이가 10 mm이고, 세로의 길이가 50 mm가 되도록 재단하여 시편을 제조한다. 제조된 시편을 카보네이트계 전해질에 함침시키고, 밀봉한 상태로 상온에서 1일 동안 방치한 후에 전해질로부터 꺼내어 상기 시편의 세로 방향의 길이를 측정한 후에 하기 수식 A에 의해서 기재층의 길이 방향의 변형률을 측정한다.
[수식 A]
길이 방향의 변형률 = (L2 - L1)/L1 × 100
상기 수식 A에서 L1은 전해질에 함침시키기 전의 기재층의 세로 방향의 초기 길이, 즉 50 mm이고, L2는 전해질에 함침시킨 후에 측정한 상기 기재층의 세로 방향의 길이이다.
2. 스웰링 테이프의 박리력 측정
스웰링 테이프를 가로의 길이가 25 mm이고, 세로의 길이가 200 mm가 되도록 재단하여 시편을 제조한다. 시편을 점착제층을 매개로 유리판에 2 kg의 고무 롤러를 사용하여 부착하고, 상온에서 2 시간 정도 보관한다. 그 후, 인장 시험기를 사용하여 5 mm/sec의 박리 속도 및 180도의 박리 각도로 스웰링 테이프를 박리하면서 박리력을 측정한다.
3. 스웰링 테이프의 입체 형상 구현능 평가
실시예 및 비교예에서 제조된 전지를 상온에서 1일 동안 보관한 후에 전지를 분해하여 전극 조립체를 꺼내고, 전극 조립체에 부착되어 있던 스웰링 테이프의 상태를 평가하여 하기 기준에 따라서 입체 형상 구현능을 평가한다.
<입체 형상 구현능 평가 기준>
○: 스웰링 테이프의 균일한 입체 형상이 관찰됨
△: 스웰링 테이프의 균일한 입체 형상이 관찰되지 않음
×: 스웰링 테이프의 입체 형상이 관찰되지 않고, 테이프가 전극 조립체로부터 박리됨
4. 스웰링 테이프의 간극 충진능(전극 조립체의 유동 방지능) 평가
스웰링 테이프의 간극 충진능은, 상기의 경우, 전극 조립체의 유동 방지 특성을 평가하는 방법으로 평가할 수 있다. 상기 방식에는, 예를 들면, 잔진동 평가 방식과 잔충격 평가 방식이 존재한다. 잔진동 평가 방식에서는, UN38.3 규격의 진동 실험 방법을 따라서 수행되며, 평가 후에 전지가 전원 무감이 되면 유동에 의한 단자의 절단으로 판단한다. 잔충격 평가 방식은, 8각 원기둥 내에 전지를 넣고, 회전 시켜서 소정 시간 지난 후 전지가 전원 무감이 되면 유동에 의한 단자의 절단으로 판단한다. 상기 방식에 따라서 평가한 스웰링 테이프의 간극 충진능은 하기의 기준에 따라 평가한다.
<간극 충진능 평가 기준>
○: 잔진동 평가 및 잔충격 평가 후 전지의 전원이 측정됨
△: 잔진동 평가 또는 잔충격 평가 후 전지의 전원이 측정되나, 저항이 10% 이상 증가함
×: 잔진동 평가 또는 잔충격 평가 후 전지의 전원이 측정되지 않음
제조예 1. 우레탄계 기재층의 제조
부탄디올 폴리올과 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트를 상기 폴리올의 히드록시기와 상기 디이소시아네이트의 이소시아네이트기의 당량비가 약 1:1이 되도록 포함하는 조성물을 T-다이(die)로 두께가 약 40 ㎛가 되도록 필름을 형성한 후에 경화시켜서 기재층을 제조하였다. 상기 제조된 기재층의 길이 방향의 변형률은 약 100%였다.
제조예 2. 우레탄아크릴계 기재층의 제조
우레탄 아크릴레이트 30 중량부와 희석제로서 이소보닐 아크릴레이트(IBOA) 70중량부를 배합하고, 광개시제(이가큐어-184, 1-하이드록시 사이클로헥실 페닐케톤) 0.5 중량부를 추가로 첨가, 혼합 및 탈포하여 조성물을 제조하였다. 제조된 조성물을 두께가 약 40 ㎛가 되도록 폴리에스테르 이형필름 위에 바 코터를 이용하여 코팅하였다. 산소와의 접촉을 막기 위하여 코팅층 위에 폴리에스테르 이형필름을 씌운 후 메탈 할라이드 램프를 이용하여 광량이 800 mJ/cm2이 되도록 UV-A영역의 광을 조사하여 조성물을 경화시키고 기재층을 제조하였다. 제조된 기재층의 길이방향의 변형률은 약 12%였다.
제조예 3. 셀룰로오스계 기재층의 제조
GPC로 측정한 수평균분자량(Mn)이 70,000인 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate) 화합물을 포함하는 원료를 T-다이(die)로 두께가 약 40 ㎛ 정도인 기재층으로 성형하였다. 제조된 기재층의 길이 방향의 변형률은 약 20%였다.
실시예 1.
스웰링 테이프의 제조
제조예 1의 기재층(두께: 40 ㎛)의 일면에 이소시아네이트 가교제로 가교된 아크릴 점착 수지를 포함하는 아크릴계 점착제층으로서 유리판에 대한 박리력이 1,900 gf/25mm이고, 두께가 15 ㎛인 점착제층을 형성하여 스웰링 테이프를 제조하였다. 형성된 점착제층상에 프린팅 방식으로 점착제면에 도 4와 같은 형태로 점착되는 면적이 22% 수준이 되도록 비점착 물질을 도포하여 테이프를 제조하였다. 상기에서 비점착성 물질로는, 점착성을 나타내지 않는 수준의 유리전이온도를 가지는 아크릴 화합물을 사용하였다.
전극 조립체 및 전지의 제조
음극, 양극 및 세퍼레이터를 포함하는 젤리롤 형상의 전극 조립체(단면 지름: 17.2mm)의 외주의 약 50%의 면적을 덮도록 스웰링 테이프를 부착하고, 상기 조립체를 원통형의 캔(단면 지름: 17.5mm)에 삽입하였다. 이어서 상기 캔의 내부에 카보네이트계 전해질을 주입하고, 밀봉하여 전지를 완성하였다.
실시예 2 내지 4 및 비교예 1 및 2
스웰링 테이프의 제조 시에 기재층을 하기 표 1과 같이 변경하고, 실시예 1과 동일한 조성에 기반하는 점착제층을 사용하되, 그 점착제층의 유리에 대한 박리력이 하기 표 1과 같이 나타나도록 변경하고, 비점착 물질을 도포하는 형상이나, 점착 면적 등도 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 스웰링 테이프 및 전지를 제조하였다.
표 1
실시예 비교예
1 2 3 4 1 2
기재층 종류 제조예1 제조예1 제조예2 제조예3 PP PET
변형률 100 100 12 20 0 0
점착제층 조성 아크릴계 아크릴계 아크릴계 아크릴계 아크릴계 아크릴계
박리력 1900 800 150 120 1500 60
비점착성물질도포 형상 도 4 도 5 도 5 도 6 도 4 도 6
점착면적(%) 22 22 50 35 22 35
변형률: 기재층의 길이 방향 변형률(단위: %) 박리력: 유리판에 대한 박리력(단위: gf/25mm) PP: 길이 방향으로 변형률이 0%인 폴리프로필렌 기재층(두께: 40 ㎛) PET: 길이 방향으로 변형률이 0%인 폴리에틸렌테레프틀레이트 기재층(두께: 25 ㎛))
상기 실시예 및 비교예에 대하여 측정한 물성을 하기 표 2에 정리하여 기재하였다.
표 2
실시예 비교예
1 2 3 4 1 2
입체형상구현능 ○ ○ ○ ○ △ △
간극충진능(유동방지능) ○ ○ ○ ○ × ×

Claims (18)

  1. 유체와 접촉하면 길이 방향으로 변형하는 기재층; 및 상기 기재층의 일면에 상기 기재층의 길이 방향과 수평한 방향으로 형성 되어 있으며, 점착성 영역과 비점착성 영역을 포함하는 점착제층을 가지는 간극 충진용 스웰링 테이프.
  2. 제 1 항에 있어서, 유체와 접촉 시 길이 방향과 수직하는 방향으로 높이가 0.001 mm 내지 2.00 mm인 입체 구조를 형성하는 간극 충진용 스웰링 테이프.
  3. 제 1 항에 있어서, 기재층은 하기 일반식 1에 따른 길이 방향으로의 변형률이 10% 이상인 간극 충진용 스웰링 테이프:
    [일반식 1]
    길이 방향으로의 변형률 = (L2 - L1)/L1 × 100
    상기 일반식 1에서 L1은, 상기 기재층이 유체와 접촉하기 전의 초기 길이이고, L2는 상온 또는 60℃에서 상기 기재층을 유체와 24 시간 동안 접촉시킨 후에 측정한 상기 기재층의 길이이다.
  4. 제 1 항에 있어서, 기재층은 우레탄 결합, 에스테르 결합 또는 에테르 결합을 포함하거나, 또는 셀룰로오스 에스테르 화합물을 포함하는 간극 충진용 스웰링 테이프.
  5. 제 1 항에 있어서, 점착제층 표면의 전체 면적에 대한 점착성 영역의 면적의 비율이 5% 내지 95%인 간극 충진용 스웰링 테이프.
  6. 제 1 항에 있어서, 점착제층은, 점착성 영역을 2개 이상 포함하는 단일의 점착제층인 간극 충진용 스웰링 테이프.
  7. 제 6 항에 있어서, 점착성 영역간의 간격이 0.1 mm 내지 10 mm인 간극 충진용 스웰링 테이프.
  8. 제 1 항에 있어서, 점착성 또는 비점착성 영역이 스트라이프 형상으로 배치되어 있거나, 점착성 영역과 비점착성 영역이 해도 형상을 이루고 있는 간극 충진용 스웰링 테이프.
  9. 제 1 항에 있어서, 점착제층의 표면에서 점착제층을 부분적으로 마스킹하여 비점착성 영역을 형성하고 있는 비점착성 물질을 추가로 포함하는 전극 조립체용 스웰링 테이프.
  10. 제 1 항에 있어서, 점착제층은 간극을 형성하는 어느 하나의 대상 또는 유리판에 대하여, 5 mm/sec의 박리 각도 및 180도의 박리 속도로 측정한 상온에서의 박리력이 100 gf/25mm 이상인 간극 충진용 스웰링 테이프.
  11. 제 1 항에 있어서, 점착제층은 아크릴 점착제, 우레탄 점착제, 에폭시 점착제, 실리콘 점착제 또는 고무 점착제를 포함하는 간극 충진용 스웰링 테이프.
  12. 유체와 접촉하면 길이 방향으로 변형하는 기재층에 상기 기재층의 길이 방향과 수평한 방향으로 점착성 영역과 비점착성 영역을 포함하는 점착제층을 형성하는 것을 포함하는 간극 충진용 스웰링 테이프의 제조 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 점착제층은, 기재층에 점착제 조성물을 도포하고, 도포된 점착제 조성물 또는 상기 조성물에 의해 형성된 점착제층상에 비점착성 물질을 프린팅하는 것을 포함하는 방식으로 형성하는 간극 충진용 스웰링 테이프의 제조 방법.
  14. 제 1 기판 및 상기 제 1 기판과 이격되어 있는 제 2 기판에 의해 형성된 간극을 충진하는 방법으로서, 제 1 기판 또는 제 2 기판에 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 스웰링 테이프의 점착제층을 부착시키고, 상기 스웰링 테이프의 기재층을 유체와 접촉시켜서 상기 기재층을 길이 방향으로 변형시키는 것을 포함하는 간극 충진 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 제 1 기판과 제 2 기판에 의해 형성되는 간극의 폭은 0.001 mm 내지 2.00 mm인 간극 충진 방법
  16. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 스웰링 테이프가 부착되어 있는 전극 조립체.
  17. 제 16 항의 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 수납하고 있는 캔; 및 상기 캔의 내부에서 상기 전극 조립체의 스웰링 테이프와 접촉하고 있는 전해질을 포함하는 이차 전지.
  18. 제 17 항에 있어서, 스웰링 테이프는, 전해질에 의해 형성된 입체적 구조를 가지고, 전극 조립체를 캔의 내부에 고정하고 있는 이차 전지.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015023152A1 (ko) * 2013-08-16 2015-02-19 주식회사 엘지화학 실 테이프
JP2016500729A (ja) * 2012-11-16 2016-01-14 エルジー・ケム・リミテッド 間隙充填用スウェリングテープ
EP4134408A4 (en) * 2020-04-06 2023-08-30 LG Energy Solution, Ltd. SOURCE TAPE FOR SECONDARY BATTERY AND CYLINDRICAL SECONDARY BATTERY WITH IT

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI453268B (zh) 2011-04-05 2014-09-21 Lg Chemical Ltd 填縫隙用膨脹型膠帶
KR101711696B1 (ko) * 2014-03-26 2017-03-02 주식회사 엘지화학 스웰링 테이프 및 이를 포함하는 이차전지
KR101831939B1 (ko) 2015-06-24 2018-02-26 (주)세일하이텍 폴리우레탄 필름을 포함하는 스웰링 테이프 및 이의 제조 방법
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DE102017204412A1 (de) 2017-03-16 2018-09-20 Audi Ag Batterie für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
KR102509709B1 (ko) * 2017-04-26 2023-03-15 주식회사 엘지에너지솔루션 절연 부재 및 절연 부재를 포함하고 있는 원통형 전지셀
CN107746682A (zh) * 2017-08-17 2018-03-02 惠州瑞德新材料科技股份有限公司 一种丙烯酸酯膨胀胶带的制作方法
KR102126046B1 (ko) * 2017-08-31 2020-06-24 삼성에스디아이 주식회사 점착 필름, 이를 위한 점착제 조성물 및 이를 포함하는 디스플레이 부재
KR101979235B1 (ko) 2018-02-05 2019-05-16 주식회사 피톡 내충격 쿠션 테이프 제조방법
CN112236894A (zh) * 2018-06-20 2021-01-15 三洋电机株式会社 非水电解质二次电池
JP7317823B2 (ja) * 2018-06-20 2023-07-31 パナソニックエナジー株式会社 非水電解質二次電池
CN110190340B (zh) * 2019-03-01 2024-04-19 青海时代新能源科技有限公司 二次电池
WO2021134788A1 (zh) * 2020-01-03 2021-07-08 宁德新能源科技有限公司 电芯及包含其的电化学装置和电子装置
CN115320209B (zh) * 2022-06-08 2023-07-28 嘉兴瑞冠包装材料有限公司 一种溶胀胶带及其生产工艺
CN115028827B (zh) * 2022-06-15 2023-12-19 万华化学集团股份有限公司 一种苯基聚醚二元醇及其制备方法、热塑性聚氨酯、锂电池溶胀胶带
KR20240008672A (ko) * 2022-07-12 2024-01-19 주식회사 엘지에너지솔루션 패턴이 구비된 점착부를 포함하는 전극용 테이프

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63196679A (ja) * 1987-02-10 1988-08-15 Nippon Carbide Ind Co Ltd 感圧接着剤層
JPS63238184A (ja) * 1987-03-27 1988-10-04 Nippon Carbide Ind Co Ltd 感圧接着シ−ト
JP3321853B2 (ja) * 1992-10-30 2002-09-09 ソニー株式会社 非水電解液二次電池
JPH06181058A (ja) * 1992-12-14 1994-06-28 Kureha Chem Ind Co Ltd 非水電解液型電池用巻回電極体の緩み抑制手段
JP2000044903A (ja) * 1998-08-03 2000-02-15 Toyo Ink Mfg Co Ltd 粘着シート、その製造方法、およびその粘着力の調整方法
JP2001273933A (ja) * 2000-03-27 2001-10-05 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 円筒形リチウムイオン電池
ES2314783T3 (es) * 2000-04-24 2009-03-16 Avery Dennison Corporation Articulos adhesivos con salida de aire mejorada y metodos de fabricacion de los mismos.
US7060351B2 (en) 2000-04-24 2006-06-13 Avery Dennison Corporation Adhesive article with improved air egress
JP2003151634A (ja) * 2001-11-12 2003-05-23 Asahi Kasei Corp 非水系二次電池
JP4726420B2 (ja) * 2003-04-25 2011-07-20 日東電工株式会社 粘着テープ又はシートおよびその製造方法
US7008987B2 (en) * 2003-06-10 2006-03-07 Nitto Denko Corporation Aqueous dispersion type pressure-sensitive adhesive composition, pressure-sensitive adhesive sheet, and pressure-sensitive adhesive rubber foam sheet using the sheet
JP2005200499A (ja) * 2004-01-14 2005-07-28 Lintec Corp 粘着シート及びその製造方法
KR100601551B1 (ko) * 2004-09-06 2006-07-19 삼성에스디아이 주식회사 전극 조립체 및 이를 이용한 리튬이차전지
KR100719725B1 (ko) * 2005-12-29 2007-05-17 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차전지용 전극조립체 및 이를 이용한 리튬 이차전지
KR101254800B1 (ko) * 2006-03-27 2013-04-15 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차전지용 전극조립체 및 이를 이용한 리튬 이차전지
KR100919105B1 (ko) * 2008-02-04 2009-09-28 엘에스엠트론 주식회사 에너지 저장장치 및 이에 이용되는 전극소자 권취 방법
US10208885B2 (en) * 2008-04-07 2019-02-19 Illinois Tool Works Inc. Corrosion resistant sheet metal jacketing
KR101539806B1 (ko) * 2008-05-13 2015-07-27 가부시끼가이샤 구레하 리튬 이온 전지 및 리튬 이온 전지용 전극 권회체
US8048559B2 (en) 2009-07-08 2011-11-01 Samsung Sdi Co., Ltd Secondary battery and method of making the secondary battery
EP2273600B1 (en) * 2009-07-08 2019-10-23 Samsung SDI Co., Ltd. Secondary battery and method of making secondary battery
EP2657311A4 (en) * 2011-01-27 2017-04-26 LG Chem, Ltd. Swelling tape for filling gap
TWI453268B (zh) 2011-04-05 2014-09-21 Lg Chemical Ltd 填縫隙用膨脹型膠帶

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None
See also references of EP2683002A4

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016500729A (ja) * 2012-11-16 2016-01-14 エルジー・ケム・リミテッド 間隙充填用スウェリングテープ
WO2015023152A1 (ko) * 2013-08-16 2015-02-19 주식회사 엘지화학 실 테이프
JP2016532752A (ja) * 2013-08-16 2016-10-20 エルジー・ケム・リミテッド シールテープ
TWI558780B (zh) * 2013-08-16 2016-11-21 Ｌｇ化學股份有限公司 壓敏性黏著劑組成物
EP3020777A4 (en) * 2013-08-16 2017-03-15 LG Chem, Ltd. Sealing tape
US10435597B2 (en) 2013-08-16 2019-10-08 Lg Chem, Ltd. Seal tape
US10619079B2 (en) 2013-08-16 2020-04-14 Lg Chem, Ltd. Pressure-sensitive adhesive composition
EP4134408A4 (en) * 2020-04-06 2023-08-30 LG Energy Solution, Ltd. SOURCE TAPE FOR SECONDARY BATTERY AND CYLINDRICAL SECONDARY BATTERY WITH IT

Also Published As

Publication number Publication date
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WO2012138153A3 (ko) 2012-12-06
JP2014516373A (ja) 2014-07-10
KR20120113684A (ko) 2012-10-15
KR101387201B1 (ko) 2014-04-24
EP2683002A2 (en) 2014-01-08
TW201302966A (zh) 2013-01-16
US10230084B2 (en) 2019-03-12
KR20140009089A (ko) 2014-01-22
JP6071155B2 (ja) 2017-02-01

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