WO2024106900A1 - 열압착 마감 테이프 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기재; 상기 기재 일면에 적층된 점착제층; 상기 기재 타면에 적층된 접착제층; 상기 점착제층 일면에 상기 기재와 대향하여 구비된 제1 보호 부재 및 상기 접착제층 일면에 상기 기재와 대향하여 구비된 제2 보호 부재를 포함하고, 상기 제2 보호 부재는 상기 접착제층의 적어도 일단부에서 외부 방향으로 돌출되어 구비된 열압착 마감 테이프에 관한 것이다.
Description
본 출원은 2022년 11월 15일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2022-0152836호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 열압착 마감 테이프에 관한 것이다.
일반적으로 이차 전지(secondary battery)는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지를 말하며, 이러한 이차 전지는 폰, 노트북 컴퓨터 및 캠코더 등의 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다.
이차 전지는 일면을 압착기로 압착하여 내부 단락을 측정하는 안정성 테스트를 거쳐 안정성을 확보할 수 있다.
이차 전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극 조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치 케이스형 케이스에 내장되어 있는 파우치 케이스형 전지로 분류된다.
파우치형 리튬 이온 이차전지(폴리머 전지)는 전극 조립체를 파우치 형태의 전지 케이스 내에 넣게 되는데, 낙하 등의 이유로 전지에 충격이 가해질 때 전극 조립체가 파우치 안에서 유동하게 되고 이로 인해 전극이 꺾여서 쇼트, 발화, 폭발 등의 현상이 발생하게 된다. 이에 따라 전극 조립체와 파우치 사이에 특수한 기능을 가진 마감 테이프를 배치하여 전지에 충격이 가해지더라도 전극 조립체가 파우치 안에서 유동하지 않도록 해야 한다.
일반적으로 파우치형 이차전지에서 사용되는 마감 테이프는 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 기재의 양면에 각각 아크릴계 감압 점착제(pressure sensitive adhesive, 'PSA') 및 핫 멜트 접착제가 코팅된 점착제층과 접착제층을 포함한다. 그리고, 마감 테이프는 점착제층과 접착제층 각각의 일면에 점착제층과 접착제층을 보호하는 보호 테이프를 부착할 수 있다.
점착제층 일면에 부착된 보호 테이프를 제거하여 마감 테이프를 전극 조립체에 점착시킨 후, 접착제층의 일면에 부착된 보호 테이프를 제거하여 접착제층과 파우치를 접착시킨다.
접착제층 일면에 부착된 보호 테이프 제거 시, 보호 테이프와 접착제층 사이 접착력에 의해 전극 조립체의 최외각 층이 들떠 이차전지 외관 불량률이 증가하는 문제가 발생하였다.
전술한 종래기술의 문제점에 착안하여, 본 발명은 전극 조립체의 외형이 변형되는 것을 방지하는 열압착 마감 테이프를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시상태는 기재; 상기 기재 일면에 적층된 점착제층; 상기 기재 타면에 적층된 접착제층; 상기 점착제층 일면에 상기 기재와 대향하여 구비된 제1 보호 부재 및 상기 접착제층 일면에 상기 기재와 대향하여 구비된 제2 보호 부재를 포함하고, 상기 제2 보호 부재는 상기 접착제층의 적어도 일단부에서 외부 방향으로 돌출되어 구비된 열압착 마감 테이프를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 제1 보호 부재 및 상기 제2 보호 부재는 다공성 필름을 포함하고, 상기 다공성 필름 일면에 이형 처리가 되어 있는 것인 열압착 마감 테이프를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 제2 보호 부재는 상기 접착제층과 대향되는 면에 보조 점착층이 적층되는 것인 열압착 마감 테이프를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 제2 보호 부재는 상기 접착제층과 직접 접하는 접착부 및 상기 접착제층의 단부에서 외부로 돌출된 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부는 상기 제2 보호 부재의 중심 방향으로 한 번 이상 접히는 것인 열압착 마감 테이프를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 제2 보호 부재는 상기 접착제층의 가장자리와 접하는 상기 접착부의 일부가 탈리된 것인 열압착 마감 테이프를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 점착제층은 고무계 점착제, 아크릴 점착제 및 실리콘 점착제로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것인 열압착 마감 테이프를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 접착제층의 용융 온도는 140℃ 미만인 것인 열압착 마감 테이프를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 접착제층은 핫 멜트(hot melt) 접착제, 열활성화 접착제 및 감압 접착제 중 어느 하나 이상을 포함하는 것인 열압착 마감 테이프를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 기재는 절연성을 갖는 것인 열압착 마감 테이프를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 기재는 고분자 수지 필름을 포함하고, 상기 고분자 수지는 폴리에틸렌(PE), 폴리페닐렌에테르(PPE), 폴리이미드(PI), 폴리프로필렌(PP) 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 중 어느 하나 이상을 포함하는 것인 열압착 마감 테이프를 제공한다.
본 발명의 실시상태에 따른 열압착 마감 테이프는 접착제층 일면에 위치되는 보호 부재가 접착제층, 기재 및 점착제층 보다 길이 또는 폭이 더 넓게 구비되어 보호 부재의 탈리가 용이해질 수 있다.
또한, 보호 부재가 다공성 구조를 포함함으로써, 접착체층과 접착력을 감소시켜 보호 부재의 탈리가 용이해질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 열압착 마감 테이프를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시상태에 따른 열압착 마감 테이프가 부착된 전극 조립체를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시상태에 따른 열압착 마감 테이프를 전극 조립체에 부착하는 공정을 도시한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시상태에 따른 전극 조립체를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시상태에 따른 이차전지를 도시한 사시도이다.
[부호의 설명]
1000: 이차전지
100: 전극 조립체
110: 양극
110a: 내부 양극
110b: 외부 양극
111: 양극탭
120: 음극
121: 음극탭
130: 분리막
140: 제1 전극 리드
150: 제2 전극 리드
200: 케이스
210: 하부 케이스
211: 수용홈
212: 실링부
220: 상부 케이스
300: 열압착 마감 테이프
310: 기재
320: 점착제층
330: 접착제층
340: 제1 보호 부재
350: 제2 보호 부재
351: 접착부
352: 돌출부
본 발명에 대한 상세한 설명은 당 업계의 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 완전하게 설명하기 위한 것이다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 하거나, 어떤 구조와 형상을 "특징"으로 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하거나 다른 구조와 형상을 배제한다는 것이 아니라, 다른 구성요소, 구조 및 형상을 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 제시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 실시예의 의한 발명의 내용을 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 도면은 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 도면에 의하여 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 열압착 마감 테이프(300)를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시상태에 따른 열압착 마감 테이프(300)가 부착된 전극 조립체(100)를 도시한 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시상태에 따른 전극 조립체(100)를 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시상태에 따른 이차전지(1000)를 도시한 사시도이다.
열압착 마감 테이프(300)는 기재(310), 점착제층(320), 접착제층(330), 제1 보호 부재(340) 및 제2 보호 부재(350)를 포함한다.
열압착 마감 테이프(300)는 기재(310)를 사이에 두고 기재 양면에 각각 점착제층(320)과 접착제층(330)이 도포될 수 있다. 기재(310)는 판 또는 필름의 형태로 구비될 수 있다. 기재(310)는 열압착 마감 테이프(300) 통해 전극 조립체(100)와 케이스(200)가 통전되는 것을 방지하기 위해 절연성을 가질 수 있다.
예를 들어, 기재(310)는 고분자 수지 필름을 포함할 수 있고, 고분자 수지는 폴리에틸렌(PE), 폴리페닐렌에테르(PPE), 폴리이미드(PI), 폴리프로필렌(PP) 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 또는, 기재(310)는 전극 조립체(100)의 분리막(130)과 동일한 재질을 포함할 수 있다.
점착제층(320)은 기재(310)의 일면에 점착 물질이 도포되어 형성되는 것으로, 전극 조립체(100)와 직접 접촉하여 열압착 마감 테이프(300)를 전극 조립체(100)에 점착시킬 수 있다.
점착제층(320)은 감압 점착제를 포함한다. 감압 점착제는 고무계 점착제, 아크릴 점착제 및 실리콘 점착제로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다. 바람직하게, 점착제층은 아크릴 점착제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 아크릴 점착제는 부틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 메틸 메타 아크릴레이트, 비닐 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 히드록시에틸 아크릴레이트, 히드록시에틸메틸 아크릴레이트, 글리시딜 메타 아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디메타아크릴레이트로 및 아크릴산으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
접착제층(330)은 기재(310)의 타면, 즉, 기재(310)의 양면 중 점착제층(320)이 도포되지 않은 면에 접착 물질이 도포되어 형성된다. 다시 말해, 접착제층(330)과 점착제층(320)은 기재(310)를 사이에 두고 대향하는 위치에 구비된다.
접착제층(330)은 케이스(200)의 내면과 직접 접촉해서 열압착 마감 테이프(300)를 케이스(200)에 접착시킬 수 있다. 접착제층(330)은 케이스(200)를 실링할 때, 케이스(200) 실링 온도에 의해 접착제층(330)은 열접착성을 가지는 물질을 포함할 수 있다. 접착제층(330)은 핫 멜트(hot melt) 접착제, 열활성화 접착제 및 감압 접착제 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게, 접착제층(330)은 핫 멜트 접착제를 포함할 수 있다.
접착제층(330)은 열을 이용해 접착력을 발휘시키기 위해 열가소성 수지로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 열가소성 수지는 폴리올레핀계(polyolefin-based) 수지, 폴리염화비닐계(polyvinylchloride-based) 수지, EVA(Ethylene-Vinyl Acetate copolymer-based)계 수지, 폴리아마이드계(polyamide-based) 수지, 폴리에스테르계(polyester-based) 수지, 실리콘 고무, 및 이들을 포함하는 공중합체; 및 아이오노머(ionomer) 구조를 가지는 열가소성 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상으로 이루어질 수 있다.
접착제층(330)의 용융 온도가 140℃미만일 수 있다. 바람직하게 접착제층(330)의 용융 온도는 130℃ 미만이고, 더 바람직하게는 100℃미만이다.
본 발명에 따른 이차전지(1000)는 하부 케이스(210)에 전극 조립체(100)를 인입한 후 상부 케이스(220)로 하부 케이스(210)를 덮고 가열 및 가압(또는 열압착)하여 케이스(200)를 실링할 수 있다. 이때, 케이스(200) 열압착 온도는 100℃ 내지 130℃이다.
따라서, 접착제층(330)은 케이스(200) 열압착 온도에 의해 액체 상태로 용융되고, 열압착 후 주위에 열을 발산하여 냉각되고 고체화되면서 접착력이 발휘될 수 있다.
접착제층(330)의 용융 온도는 만능 시험기(UTM)를 사용하여 파우치로부터 마감 테이프 시편을 300±30 mm/min의 속도로 180°로 박리할 때 필요한 힘(부착력)을 측정하여 부착력이 감소하거나 나타나지 않는 온도를 측정하였다. 이때, 열압착 마감 테이프(300)를 폭 1 인치, 길이 1500 mm로 절단하고, 접착제층(330)이 알루미늄 전극 판에 부착시킨 후, 140℃미만으로 가열된 블록으로 알루미늄 전극 판에 부착된 열압착 마감 테이프를 압착하였다. 그리고, 만능 시험기(UTM)를 사용하여 파우치로부터 마감 테이프 시편을 300±30 mm/min의 속도로 180°로 박리할 때 필요한 힘(부착력)을 측정하였다.
제1 보호 부재(340)는 점착제층(320) 일면에 적층되어 기재(310)와 대향하는 위치에 구비된다. 제2 보호 부재(350)는 접착제층(330) 일면에 적층되어 기재(310)와 대향하는 위치에 구비된다. 여기서, 점착제층(320) 일면 및 접착제층(330) 일면은 접착제층(330)과 접착제층(330) 양 면 중 기재(310)가 위치되지 않은 면을 의미한다.
제1 보호 부재(340)와 제2 보호 부재(350)는 점착력을 가지는 점착제층(320)과 접착력을 가지는 접착제층(330)을 보호할 수 있다. 그리고, 제1 보호 부재(340)와 제2 보호 부재(350)는 점착제층(320)과 접착제층(330)을 각각 전극 조립체(100) 및 케이스(200) 내면에 고정시키기 위해 점착제층(320) 및 접착제층(330)과 탈리가 용이해야 한다. 따라서, 제1 보호 부재(340)와 제2 보호 부재(350)는 점착제층(320) 및 접착제층(330)과 마주보는 면에 이형 처리가 될 수 있다. 이형 처리는 표면에 물리적 및/또는 화학적인 표면 처리가 적용된 것을 의미할 수 있다. 예를 들어 보호 필름의 표면은 요철면으로 되어 있거나 이와 함께 또는 독립적으로 실리콘계 이형제가 코팅되어 있을 수 있다.
제1 보호 부재(340)와 제2 보호 부재(350)는 점착제층(320) 및 접착제층(330)과 점착력/접착력을 감소시켜 제1 보호 부재(340)와 제2 보호 부재(350)의 탈리를 용이하게 하기 위해 다공성 구조를 포함할 수 있다. 즉, 제1 보호 부재(340)와 제2 보호 부재(350)는 다공성 필름을 포함할 수 있고, 다공성 필름은 일면에 이형 처리될 수 있다.
제2 보호 부재(350)는 접착제층(330)의 일단부에서 외부 방향으로 돌출되어 구비될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 점착제층(320), 기재(310) 및 접착제층(330)의 적층물이 사각형(정사각형 또는 직사각형)으로 구비되고, 제2 보호 부재(350)는 적층물의 네 측면 중 하나의 측면에서 외부 방향으로 돌출될 수 있다. 여기서, 외부 방향은 적층물의 가장자리에서 적층물의 중심 방향의 반대 방향을 의미한다. 다시 말해, 제2 보호 부재(350)는 적층물에서 전극 조립체(100)의 양극탭(111)과 음극탭(121)의 단부가 위치된 방향으로 돌출될 수 있다.
제2 보호 부재(350)는 접착제층(330)과 직접 접하는 접착부(351)와 접착제층(330)의 단부에서 외부 방향으로 돌출된 돌출부(352)을 포함할 수 있다. 여기서, 길이는 전극 조립체(100)에 양극탭(111) 및 음극탭(121)이 위치된 면과 상기 면과 대향하는 위치에 구비된 면 방향으로의 길이를 의미하고, 폭은 길이와 수직되는 방향으로의 길이를 의미한다.
돌출부(352)는 접착부(351)와의 경계에서 외부 방향으로 0.5㎝ 내지 8㎝ 돌출될 수 있다. 다시 말해, 돌출부(352)는 적층물의 일 단부에서 외부 방향으로 0.5㎝ 내지 8㎝ 돌출될 수 있다. 바람직하게, 돌출부(352)는 1㎝ 내지 5㎝, 더 바람직하게는 1㎝ 내지 3㎝ 외부 방향으로 돌출될 수 있다.
제2 보호 부재(350)는 돌출부(352)을 포함함으로써, 접착제층(330)으로부터 제2 보호 부재(350)를 용이하게 탈리할 수 있다.
본 발명에 따른 제2 보호 부재(350)는 탈리 용이성을 증가시키기 위해 돌출부(352)가 한 번 이상 접힐 수 있다. 상세하게, 돌출부(352)는 제2 보호 부재(350)의 중심 방향으로 한 번 이상 접혀 돌출될 수 있다.
돌출부(352)은 제2 보호 부재(350)의 타면, 즉, 접착제층(330)이 위치되지 않은 면과 일정한 각도를 이룰 수 있고, 따라서, 열압착 마감 테이프(300)를 전극 조립체(100)에 부착하고 제2 보호 부재(350)를 탈리하는 탈착 기구(미도시)가 제2 보호 부재(350)를 용이하게 파지할 수 있다.
제2 보호 부재(350)는 접착제층(330)의 가장자리와 접하는 접착부(351)의 일부가 탈리될 수 있다. 상세하게, 제2 보호 부재(350)는 접착부(351)와 돌출부(352)의 경계선에서 제2 보호 부재(350)의 중심 방향, 즉, 적층물의 중심 방향으로 일정 길이 접착제층(330)과 탈리될 수 있다. 제2 보호 부재(350)와 접착제층(330)이 접착되는 면적을 감소시켜 제2 보호 부재(350)와 접착제층(330) 간 접착력을 감소시킬 수 있다.
제2 보호 부재(350)는 접착제층(330)과 대향되는 면, 즉, 접착제층(330)과 접촉하는 면의 반대면에 점착 물질이 코팅된 보조 점착제층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 보조 점착제층은 점착제층(320)과 동일한 점착 물질을 포함할 수 있다.
보조 점착제층은 탈착 기구와 제2 보호 부재(350) 간의 접착력을 증가시켜 제2 보호 부재(350)의 탈리 용이성을 증가시킬 수 있다. 즉, 제2 보호 부재(350)와 탈착 기구 간의 점착력은 제2 보호 부재(350)와 접착제층(330) 간의 접착력 보다 클 수 있다.
도 4를 참고하면, 전극 조립체(100)는 양극(110), 음극(120) 및 양극(110)과 음극(120) 사이에 위치한 분리막(130)을 포함하고 충방전이 가능한 발전소자이다.
전극 조립체(100)는 지그재그 형태로 접힌 분리막(130)에 양극(110)와 음극(120)이 순서대로 적층된 스택/폴딩 구조체를 포함할 수 있다.
양극(110)은 양극 집전체, 양극 활물질부 및 양극탭을 포함할 수 있다. 양극 집전체는 전도성이 우수한 금속 박판으로, 예를 들어 알루미늄(Al) 호일(foil)을 포함할 수 있다.
양극(110)은 판 형태의 양극 집전체 일면 또는 양면에 양극 활물질이 코팅되고, 양극 활물질이 코팅되지 않은 무지부는 양극탭 형태로 절단하여 양극탭(111)을 형성할 수 있다.
양극 활물질은 작용전압이 높고 용량 특성이 우수한 리튬 코발트 산화물, 높은 가역용량을 가지고 대용량의 전지 구현이 용이한 리튬 니켈 산화물, 니켈의 일부를 코발트로 치환한 리튬니켈코발트산화물, 니켈의 일부를 망간, 코발트 또는 알루미늄으로 치환한 리튬니켈코발트금속 산화물, 열적 안정성이 우수하고 저렴한 리튬 망간계 산화물, 안정성이 우수한 리튬철인산화물 등을 포함할 수 있다.
음극(120)은 음극 집전체, 음극 활물질부 및 음극 무지부를 포함할 수 있다. 음극 집전체는 전도성이 우수한 금속 박판, 예를 들면, 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 호일을 포함할 수 있다.
음극(120)은 음극 집전체의 일면 또는 양면에 음극 활물질이 코팅된 것으로, 음극 활물질부는 음극 활물질이 코팅 또는 도포되어 형성되고, 음극 무지부는 음극 활물질이 코팅 또는 도포하지 않고 음극탭 형태로 절단되어 음극탭(121)을 형성할 수 있다.
음극 활물질은 예를 들어, 결정질 탄소, 비정질 탄소, 탄소 복합체, 탄소 섬유와 같은 탄소 재료, 리튬 금속 또는 리튬 합금 등일 수 있다. 이때, 음극 활물질은 고용량 설계를 위해 예를 들어 비흑연계의 SiO(silica, 실리카) 또는 SiC(silicon carbide, 실리콘카바이드) 등이 더 포함되어 이루어질 수 있다.
양극탭(111)과 음극탭(121)은 집전체에 모인 전자들을 외부 회로로 전달하는 것으로 스택/폴딩 구조체의 전극 조립체에 서로 대향하는 방향으로 돌출되거나, 동일한 방향으로 돌출될 수 있다.
본 발명에 따른 전극 조립체에 포함되는 음극(120)의 면적이 양극(110) 보다 넓을 수 있다. 따라서, 음극(120)의 면적이 대응하는 양극(110)의 면적보다 넓게 설정하여 리튬이 음극(120)에 석출되는 것을 방지할 수 있다.
분리막(130)은 양극(110)와 음극(120)이 접촉됨에 따라 발생할 수 있는 내부 단락을 방지하는 것으로, 전극 간 이온의 이동이 원활하도록 다공성 재질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 분리막(130)은 다공성 재질의 기재층을 포함할 수 있다. 기재층은 예를 들어, 폴리에틸렌(PE), 폴리스틸렌(PS), 폴리프로필렌(PP) 및 폴리 에틸렌(PE)과 폴리프로필렌(PP)의 공중합체(copolymer)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 분리막(130)은 SRS(Safety Reinforced Separator) 분리막을 포함할 수 있다. 즉, 분리막(130)은 다공성 재질의 기재층 및 기재층 상에 코팅되고 무기물 입자와 바인더 고분자를 혼합한 혼합 슬러리가 도포되어 형성되는 코팅층을 포함할 수 있다. 바람직하게 코팅층은 세라믹 입자를 포함하여 분리막 기재 자체에 포함된 기공 구조와 더불어 활성층 성분인 세라믹 입자들간의 빈 공간(interstitial volume)에 의해 형성된 균일한 기공 구조를 갖는다.
코팅층은 알루미나, 실리카, TiO2, SiC 및 MgAl2O4로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 세라믹 입자를 포함할 수 있다. 이와 같은 코팅층을 포함하는 것에 의해 전극 조립체의 안전성을 강화할 수 있다. 그리고, 코팅층은 리튬염을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 전극 조립체(100)는 내부 양극(110a)과 외부 양극(110b)를 포함할 수 있다.
좀 더 상세하게, 전극 조립체(100)는 지그재그 형태로 폴딩된 분리막(130) 사이사이 양극 및 음극이 적층된 적층물의 최외각에 외부 양극(110b)이 적층되는 구조일 수 있다. 여기서, 지그재그 형태로 폴딩된 분리막(130) 사이사이 위치되는 양극은 내부 양극(110a)이고, 적층물(101)의 최상부 및 최하부에 위치된 양극은 외부 양극(110b)이다. 내부 양극(110a)은 양극 집전체 양면에 양극 활물질이 코팅되고, 외부 양극(110b)은 양극 집전체 일면에만 양극 활물질이 코팅될 수 있다.
외부 양극(110b)은 내부 양극(110a)과 면적이 동일하거나, 더 작을 수 있다.
외부 양극(110b)은 양극 활물질이 코팅된 제1 면 및 양극 활물질이 코팅되지 않은 제2 면을 포함한다. 외부 양극(110b)은 제1 면에 위치되어 양극 활물질과 양극탭(111)을 덮는 제1 절연부재(112)와 제2 면에 위치되는 제2 절연부재(113)를 포함할 수 있다.
적층물(101)의 최상부에 위치되는 외부 양극(110b)의 제2 면에는 본 발명에 따른 열압착 마감 테이프(300)가 위치될 수 있다.
도 5를 참고하면, 이차전지(1000)는 전극 조립체(100), 케이스(200) 및 열압착 마감 테이프(300)를 포함한다.
케이스(200)는 전극 조립체(100)가 수납되는 하부 케이스(210)와, 상기 하부 케이스(210)에 결합되는 상부 케이스(220)를 포함한다. 케이스(200)는 일체로 형성된 직사각형의 파우치막의 중간을 절곡함으로써, 상부 케이스(220)와 하부 케이스(210)로 구분될 수 있다. 또한, 하부 케이스(210)에는 프레스 가공 등을 통해 전극 조립체(100)가 수용될 수용홈(211)이 형성되고, 상부 케이스(220)와 실링을 위한 실링부(212)가 형성된다. 실링부(212)는 상부 케이스(220)와 하부 케이스(210)가 일체로 접하여 있는 한 변과 나머지 세변을 따라서 모두 형성될 수 있다. 케이스(200)는 상부 케이스(220)와 하부 케이스(210)가 마주하는 두개의 장변과 상기 두개의 장변과 수직을 이루며 마주하는 두개의 단변을 포함한다. 여기서, 전극 조립체(100)의 제 1 전극 리드(140)와 제 2 전극 리드(150)는 두개의 단변 중 상부 케이스(220)와 하부 케이스(210)가 연결되는 단변과 마주보는 측의 단변을 통해 인출된다. 이때, 제 1 전극 리드(140)와 제 2 전극 리드(150)에 절연 부재(미도시)가 각각 부착되어, 제 1,2 전극 리드(140, 150)와 케이스(200) 사이의 쇼트를 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시상태에 따른 열압착 마감 테이프(300)가 점착된 전극 조립체(100)를 포함하는 이차전지 제조 공정을 도시한 순서도이다.
이차전지 제조 공정은 제1 보호 부재(340)를 탈리하는 단계(S10), 점착제층(320)을 전극 조립체(100), 상세하게는 적층물(101)의 최상부에 적층된 외부 양극(110b)의 제2 면에 점착시키는 단계(S20), 제2 보호 부재(350)를 탈리하는 단계(S30), 하부 케이스(210)의 수용홈(211)에 열압착 마감 테이프(300)가 점착된 전극 조립체(100)를 삽입한 후, 하부 케이스(210)와 상부 케이스(220)를 결합시켜 접착제층(330)을 상부 케이스(220) 내면에 접착시키는 단계(S40) 및 하부 케이스(210)와 상부 케이스(220)를 열압착하여 실링하는 단계(S50)를 포함할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (10)
- 기재;상기 기재 일면에 적층된 점착제층;상기 기재 타면에 적층된 접착제층;상기 점착제층 일면에 상기 기재와 대향하여 구비된 제1 보호 부재 및상기 접착제층 일면에 상기 기재와 대향하여 구비된 제2 보호 부재를 포함하고,상기 제2 보호 부재는 상기 접착제층의 적어도 일단부에서 외부 방향으로 돌출되어 구비된 열압착 마감 테이프.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 보호 부재 및 상기 제2 보호 부재는 다공성 필름을 포함하고, 상기 다공성 필름 일면에 이형 처리가 되어 있는 것인 열압착 마감 테이프.
- 제1항에 있어서, 상기 제2 보호 부재는 상기 접착제층과 대향되는 면에 보조 점착층이 적층되는 것인 열압착 마감 테이프.
- 제1항에 있어서, 상기 제2 보호 부재는 상기 접착제층과 직접 접하는 접착부 및 상기 접착제층의 단부에서 외부로 돌출된 돌출부를 포함하고,상기 돌출부는 상기 제2 보호 부재의 중심 방향으로 한 번 이상 접히는 것인 열압착 마감 테이프.
- 제4항에 있어서, 상기 제2 보호 부재는 상기 접착제층의 가장자리와 접하는 상기 접착부의 일부가 탈리된 것인 열압착 마감 테이프.
- 제1항에 있어서, 상기 점착제층은 고무계 점착제, 아크릴 점착제 및 실리콘 점착제로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것인 열압착 마감 테이프.
- 제1항에 있어서, 상기 접착제층의 용융 온도는 140℃ 미만인 것인 열압착 마감 테이프.
- 제7항에 있어서, 상기 접착제층은 핫 멜트(hot melt) 접착제, 열활성화 접착제 및 감압 접착제 중 어느 하나 이상을 포함하는 것인 열압착 마감 테이프.
- 제1항에 있어서, 상기 기재는 절연성을 갖는 것인 열압착 마감 테이프.
- 제9항에 있어서, 상기 기재는 고분자 수지 필름을 포함하고,상기 고분자 수지는 폴리에틸렌(PE), 폴리페닐렌에테르(PPE), 폴리이미드(PI), 폴리프로필렌(PP) 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 중 어느 하나 이상을 포함하는 것인 열압착 마감 테이프.
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