KR102596994B1 - 인장강도 및 신율이 개선된 셀타입 전지 파우치용 필름 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 셀타입 전지 파우치용 필름에 관한 것으로, 기재층, 금속층 및 실란트층을 포함하며, 기재층과 금속층으로 이루어진 적층체에서 하기의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 인장강도 및 신율이 개선된 셀타입 전지 파우치용 필름을 기술적 요지로 한다.
[조건]
인장강도 1) MD : 110kgf/mm2 ~ 130 kgf/mm2 , 2) TD : 120kgf/mm2 ~ 140kgf/mm2
신율 1) MD : 57% ~ 64%, 2) TD : 58% ~ 68%
이에 의해 각 층의 조성물 및 물성을 제어하여 인장강도 및 신율을 개선시켜, 우수한 성형성을 가진 셀타입 전지 파우치용 필름을 제공할 수 있다.
[조건]
인장강도 1) MD : 110kgf/mm2 ~ 130 kgf/mm2 , 2) TD : 120kgf/mm2 ~ 140kgf/mm2
신율 1) MD : 57% ~ 64%, 2) TD : 58% ~ 68%
이에 의해 각 층의 조성물 및 물성을 제어하여 인장강도 및 신율을 개선시켜, 우수한 성형성을 가진 셀타입 전지 파우치용 필름을 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 기재층, 금속층 및 실란트층을 포함하는 적층체로, 각 층의 조성물 및 물성을 제어하여 인장강도 및 신율이 개선된 셀타입 전지 파우치용 필름에 관한 것이다.
최근 들어, 환경오염 등의 문제로 인해 화석연료의 사용을 줄이기 위하여 노력하고 있으며, 특히 자동차의 경우에는 석유를 정제한 화석연료를 사용하지 않고, 친환경 에너지인 전기에너지를 이용하는 전기차가 개발되고 있으며, 이외에도 다양한 분야에서 전기를 이용한 제품들이 개발되고 있다.
이와 같이 전기를 이용한 제품들은 충방전이 가능한 이차전지를 구비하고 있으며, 특히 전기차 등에 적용되는 대용량의 이차전지는 외장재의 종류에 따라 파우치형, 원통형, 각형 등으로 분류할 수 있다.
이러한 이차전지 중에서 파우치형 전지는 전극 조립체(셀)가 금속 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 형태로서, 제조가 쉽고 제조원가가 낮으며 특히 복수의 단위 셀을 직렬 또는 병렬로 연결하여 대용량의 전지 팩(배터리 팩)을 제조하기 쉽다는 장점이 있기 때문에, 주로 전기차와 같이 대용량의 이차전지가 필요한 분야에서 활용되고 있다.
일반적으로 이러한 셀 타입 전지 파우치는, 그 구조가 실란트층(sealant layer), 가스 배리어를 위한 금속층, 그리고 최외각층으로서 기재층을 포함하는 적층 구조체를 포함하고 있다.
먼저, 실란트층은 파우치의 가장 내부에 위치하여 내용물, 즉 셀과 접촉되는 부분으로, 주로 전지의 내열성 및 내한성을 안정화하기 위해 폴리프로필렌계 수지로 형성될 수 있다.
다음으로, 금속층은 기계적 강도와 함께 가스 출입을 차단하기 위한 것으로, 주로 알루미늄 박막(Al foil)이 사용될 수 있다.
마지막으로, 기재층은 금속층을 보호하기 위한 것으로, 내열성과 내핀홀성 및 내마모성 등을 고려하여, 주로 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지(Polyethylene terephthalate, PET) 및/또는 나일론(Nylon) 수지 등이 사용될 수 있다.
이러한 구조의 파우치의 제조방법은, 일반적으로 첫번째 금속층 표면처리 공정(1st 공정), 두번째 금속층 표면처리 공정(2nd 공정), 기재층 합지 공정(3rd 공정, 기재층/금속층), 1차 숙성공정, 실란트층 합지 공정(4th 공정), 2차 숙성공정 순으로 진행하게 된다.
도 1은 금속층 표면처리 공정 및 기재층 합지 공정을 위한 개략적인 장치를 나타낸 것으로서, 각 공정 별로 코팅, 건조 및 권취 등의 순서를 반복하여 진행하게 되는데, 이 경우 원단의 이송시 발생하는 주행 Loss와 공정 불량 발생 확률이 높아지게 된다는 문제점이 있다.
또한, 각 공정에서 별도의 코팅, 건조 및 권취 등의 순서를 거치게 되므로, 공정이 복잡하고, 공정 시간이 많이 소요되며, 각 공정별 코팅, 건조 및 권취를 위한 장치가 구비되어야 하므로 설비 공간을 많이 차지하게 되어 공간 효율성이 저하되는 단점이 있다.
또한, 각 공정 간에 필름에 가해지는 텐션 값이 높고, 상대적으로 낮은 건조 온도에서 파우치가 제조되므로, 기존 공정의 경우 전체적으로 파우치의 물성(인장강도 및 신율)이 낮은 단점이 있다.
이와 같이 기존 공정에 따른 파우치의 물성에는 한계가 있어, 새로운 공정과 그에 따른 금속층의 조성물과 기재층의 물성에 대한 연구가 필요한 실정이다.
본 발명은 상기 필요성에 의해 도출된 것으로서, 기재층, 금속층 및 실란트층을 포함하며, 기재층 및 금속층으로 이루어진 적층체에서 조성물 및 물성을 제어하여 인장강도 및 신율이 개선된 셀타입 전지 파우치용 필름의 제공을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기재층, 금속층 및 실란트층을 포함하며, 상기 기재층 및 상기 금속층으로 이루어진 적층체에서 하기의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 인장강도 및 신율이 개선된 셀타입 전지 파우치용 필름을 기술적 요지로 한다.
[조건]
인장강도 1) MD : 110kgf/mm2 ~ 130 kgf/mm2 , 2) TD 120kgf/mm2 ~ 140kgf/mm2
신율 1) MD : 57% ~ 64%, 2) TD : 58% ~ 68%
또하, 상기 금속층은, 알루미늄(Al)과 철(Fe)을 포함하는 것이 바람직하며, 또한, 상기 알루미늄의 함유량이 90~99중량부, 상기 철의 함유량이 1~2중량부인 것이 바람직하다.
또한, 상기 기재층은, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, Polyethylene terephthalate)인 것이 바람직하다.
또한, 상기 기재층은, 헤이즈(Haze)가 2% ~ 5%인 것이 바람직하며, 상기 기재층은, MD(Machine Direction) 인장강도 230kgf/mm2 ~ 280kgf/mm2, TD(Transverse Direction) 인장강도 220kgf/mm2 ~ 260kgf/mm2인 것이 바람직하다.
또한, 상기 파우치용 필름은 다중코팅방식으로 제조되는 것이 바람직하며, 금속층을 형성하는 금속원단의 양측면을 제1차 및 제2차 코팅하여 표면처리하는 양면이중코팅단계와, 상기 표면처리된 금속원단의 양측면에 접착제를 도포하는 제3차 코팅단계 및 상기 접착제가 도포된 금속원단의 양측면에 실란트층 및 기재층을 각각 합지하는 합지단계를 포함하여 구현되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 양면이중코팅단계는, 금속원단의 일측표면은 다이렉트코팅(Direct coating) 및 RKC(Reverse Kiss Coating) 겸용 방식으로 수계 및 용제계 코팅액을 도포하는 제1차 코팅을 수행하고, 금속원단의 다른 일측표면은 RKC 및 필름업다운코팅(Film up/down coating) 방식으로 코팅액을 도포하는 제2차 코팅을 수행하는 것이 바람직하다.
또한, 양면이중코팅단계와 제3차 코팅단계 사이에, 양측표면이 코팅처리된 금속원단을 플로팅방식으로 건조하여 물성을 안정화시키는 물성안정화 건조단계;
건조된 금속원단을 냉각시키는 냉각단계 및 냉각된 금속원단의 표면을 검사하는 표면검사단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 기재층, 금속층 및 실란트층을 포함하는 적층체로, 각 층의 조성물 및 물성을 제어하여 인장강도 및 신율을 개선시켜, 우수한 성형성을 가진 셀타입 전지 파우치용 필름을 제공할 수 있다.
도 1 - 기존 공정에 따른 셀타입 전지 파우치용 필름의 제조방법에 대한 모식도.
도 2 - 본 발명의 일실시예에 따른 셀타입 전지 파우치용 필름의 제조방법에 대한 모식도.
도 2 - 본 발명의 일실시예에 따른 셀타입 전지 파우치용 필름의 제조방법에 대한 모식도.
본 발명은 기재층, 금속층 및 실란트층을 포함하며, 각 층이 조성물 밀 물성을 제어하거나, 제조공정을 개선하여 인장강도 및 신율이 개선된 셀타입 전지 파우치용 필름에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 금속층과 기재층으로 이루어진 적층체에서 조성물과 물성을 제어하거나, 다중코팅방식의 제조공정을 통해 인장강도 및 신율을 개선하여, 성형성이 우수한 셀타입 전지 파우치용 필름을 제공하게 된다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하고자 한다.
본 발명은 기재층, 금속층 및 실란트층을 포함하며, 기재층 및 금속층으로 이루어진 적층체에서 하기의 조건을 만족하는 것을 특징으로 한다.
[조건]
인장강도 1) MD(Machine Direction) : 110kgf/mm2 ~ 130 kgf/mm2 , 2) TD(Transverse Direction) : 120kgf/mm2 ~ 140kgf/mm2
신율 1) MD : 57% ~ 64%, 2) TD : 58% ~ 68%
이는 기존 대비 인장강도 및 신율을 개선시켜, 성형성이 우수하고, 전지의 안정성을 도모한 셀타입 전지 파우치용 필름을 제공하게 된다.
본 발명에 따른 금속층은 알루미늄 합금 호일을 사용하며, 성형성을 개선하기 위해 알루미늄 합금 중에 포함되는 알루미늄의 함유량이 90중량% 이상인 것이 바람직하며, 일반적으로 연질 알루미늄 합금을 들 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 금속층은 알루미늄(Al)과 철(Fe)을 포함하는 알루미늄 합금 호일을 사용한다. 이는 알루미늄에 의해서는 신율을 보장하고, 철에 의해서는 인장강도를 보강하도록 하는 것이다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 금속층은 상기 알루미늄의 함유량이 90~99중량부, 상기 철의 함유량이 1~2중량부인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 알루미늄의 함유량이 95~99중량부, 철의 함유량이 1~1.5중량부, 더욱 바람직하게는 알루미늄의 함유량이 98~99중량부, 철의 함유량이 1.05~1.18중량부 포함할 수 있다.
상기와 같은 금속층의 조성물에 의해 신율을 보장하면서 인장강도 또한 개선시키게 되는 것이다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 금속층의 두께는 50㎛ ~ 80㎛, 바람직하게는 대략 60㎛로 형성되어, 신율과 인장강도가 개선되도록 한다.
이와 같이 본 발명의 일실시에에 따르면 금속층인 알루미늄 합금 호일의 조성과 두께 등을 적절히 제어하여 이를 파우치로 제조하였을 때 인장강도와 신율이 향상된 셀타입 전지 파우치용 필름을 제공하게 된다.
또한, 본 발명에 따른 상기 기재층은, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, Polyethylene terephthalate)을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 기재층은 헤이즈(Haze)가 2% ~ 5%인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 상기 기재층의 헤이즈는 2.3% ~ 4.5%일 수 있다.
또한, 상기 기재층은, MD(Machine Direction) 인장강도 230kgf/mm2 ~ 280kgf/mm2, TD(Transverse Direction) 인장강도 220kgf/mm2 ~ 260kgf/mm2인 것이 바람직하다.
다음 표 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기재층에 대한 구체적인 물성을 나타낸 것이다.
상기 표 1은 기재층인 PET의 인장강도, 결정화도, 헤이즈 및 파단신도에 대한 구체적인 실시예를 나타내었으며, 기재층의 물성을 제어하여 이를 파우치로 제조하였을 때 인장강도와 신율이 향상된 셀타입 전지 파우치용 필름을 제공하게 된다.
여기에서, 상기 기재층인 PET의 결정화도와 인장강도는 비례관계이며, 결정화도와 Haze 값 또한 비례관계를 갖는다. PET의 경우 결정 Size가 작기 때문에 Haze 값이 낮게 나타나게 되며, 이는 3차원으로 랜덤 배열되어 있던 고분자가 외력을 받아 일정한 방향으로 배열하게 되는 것으로 사슬의 간격이 좁아지게 되고, Van Der Waals Force와 NH->CO의 수소결합이 일어나 연신이 어렵게 되는 성질을 띄게 된다(파단신도 낮다).
본 발명에 따른 인장강도 및 신율을 개선하기 위한 파우치용 필름의 제조방법은, 다중코팅방식으로 제조되는 것을 특징으로 한다.
즉, 하나의 공정 및 하나의 설비에서 다중의 코팅과정이 이루어지는 방식으로, 일반적으로 3번(1P3C, 1Pass 3Coating) 또는 4번(1P4C, 1Pass43Coating), 필요에 따라 그 이상의 코팅과정(1PMC, 1Pass Multi-Coating)이 이루어질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 다중코팅방식(1P3C)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 금속층을 형성하는 금속원단의 양측면을 제1차 및 제2차 코팅하여 표면처리하는 양면이중코팅단계와, 상기 표면처리된 금속원단의 양측면에 접착제를 도포하는 제3차 코팅단계 및 상기 접착제가 도포된 금속원단의 양측면에 실란트층 및 기재층을 각각 합지하는 합지단계를 포함하여 구현된다.
양면이중코팅단계는 금속층을 형성하는 금속원단의 양측면을 제1차 및 제2차 코팅하여 표면처리하는 과정으로, 코팅공정을 'Reverse-kiss'와 'Direct Gravure' 코팅의 겸용으로 설계함으로써, 코팅액의 물성 및 변경까지 고려하였으며, 기재접촉면과 'Coating Roll' 및 'Doctor'의 위치를 조정할 수 있도록 구성함으로써, 코팅의 균일도 및 작업 속도 향상을 가능하도록 할 수 있다.
특히, 코팅제의 정밀 컨트롤을 위해 챔버 방식(밀폐 배관)을 구성함으로써, 코팅제의 점도를 조절할 수 있으며, 이물질의 유입을 원천적으로 차단하도록 할 수 있다.
또한, 상기 양면이중코팅단계는 권취된 금속원단을 풀어서 공급하는 과정에서, 공급된 금속원단의 표면에 존재하는 이물질을 제거한 후, 표면의 이물질이 제거된 금속원단의 장력을 조절하며, 일정한 장력이 유지되는 금속원단의 양면에 코팅을 수행할 수 있다.
예를 들어, 양면이중코팅단계는 금속원단의 일측표면은 다이렉트코팅(Direct coating) 및 RKC(Reverse Kiss Coating) 겸용 방식으로 수계 및 용제계 코팅액을 도포하는 제1차 코팅을 수행하고, 금속원단의 다른 일측표면은 RKC 및 필름업다운코팅(Film up/down coating) 방식으로 코팅액을 도포하는 제2차 코팅을 수행할 수 있다.
상기 이물질제거과정에서는 금속원단의 양측표면에 방전처리를 수행하여 유분을 제거하는 제1차 이물질제거과정을 거친 후, 유분이 제거된 금속원단의 양측표면에 핀홀의 발생여부를 확인할 수 있다. 확인 결과, 이상이 없는 경우에는 금속원단의 양측표면에 발생하는 이물질을 롤방식으로 제거하는 제2차 이물질제거과정을 수행할 수 있다.
또한, 양측표면이 코팅처리된 금속원단을 플로팅방식(Floating)으로 건조하여 물성을 안정화시킬 수 있다. 이때, 건조방식은 코팅된 기재를 부유한 상태에서 비접촉식으로 건조시킬 수 있도록 'Air Floating' 방식을 적용할 수 있다. 이를 통해, 이송롤 등의 구성들과 접촉을 최소화하면서 양면 코팅된 금속원단을 건조할 수 있다. 이후, 건조된 금속원단을 냉각시킨 후, 냉각된 금속원단의 표면을 검사할 수 있다.
그리고, 제3차 코팅단계는 2번의 코팅을 통해 표면처리된 금속원단의 양측면에 접착제를 도포하는 하는 과정으로, 건조 등의 과정을 거치면서 합지를 위한 준비를 하게 된다.
또한, 제3차 코팅단계 이후에, 접착제가 도포된 금속원단을 건조시켜 접착층을 형성한 후, 건조된 접착층의 두께를 측정하고, 접착층의 표면을 코로나처리하여 접착력을 강화시킬 수 있다.
그리고, 합지단계는 접착제가 도포된 금속원단의 양측면에 기능성원단을 합지하는 과정으로, 내측은 주로 전지의 내열성 및 내한성을 안정화하기 위한 원단이 합지될 수 있고, 외측은 내열성과 내핀홀성 및 내마모성 등을 위한 원단이 합지될 수 있다. 마지막으로, 합지단계 이후에 실란트층 및 외층의 표면을 검사하는 표면검사단계를 수행할 수 있다.
한편, 각 원단을 이송하는 과정에서, 이물 및 스크래치 발생을 최소화 하기 위해 가이드롤의 경우 기재 접촉 롤과 축을 분리하여 가동하는 텐덴시(Tendency) 구조와 일체형 'Shaft' 구조를 모두 적용할 수 있다.
가이드롤의 일반 구동 방식은 모터에서 전달되는 회전을 축일체형 가이드롤에 전달하여 1:1속도로 맞춰 구동을 하는 반면, 텐덴시 구동방식은 가이드롤과 축을 분리하여 미세한 롤의 회전 속도를 상호 보정하는 구조로 된 것으로, 필요한 구간에 적용할 수 있다.
또한, 원단의 이송 중 이물 및 스크래치 발생 최소화를 위해 텐션 제어 구간에 석션롤을 적용할 수 있으며, 주행 중 발생하는 이물이 롤에 붙어 외관 불량(찍힘, 스크래치 등)을 유발하는 것을 방지하기 위하여, 이물들을 제거하기 위한 접촉식 클린롤을 적용할 수 있다.
본 발명에 일실시예에 따른 다중코팅방식을 이용할 경우 코팅 정밀도를 향상 시킬 수 있는 장점을 가진다. 즉, 금속층을 형성하는 금속 원단에 코팅액의 도포량을 일정하게 코팅함으로서, 두께가 두꺼운 파우치 제조에 있어 도포량이 일정한 적층 구조를 가질 수 있는 파우치용 필름의 제조가 가능하다.
따라서 기존 공정을 통해 제작한 파우치보다, 전체적으로 파우치의 물성(인장 강도, 신율)에서의 이점을 가지게 되며, 이에 따라 파우치의 성형성을 향상시키게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 다중코팅방식을 이용한 공정은 공정이 단순화되고, 전체적인 공정 속도가 빨라지면서 그에 따른 생산성이 증가하는 장점이 있다.
기존 공정에 비해 필름에 가해지는 텐션은 낮은 값에서 가능하며, 작업 속도(스피드)는 빠르게 진행된다. 즉, 코팅된 기재의 장력(tension)이 낮게 유지된 상태에서, 스피드가 빠르면, 파우치에 가해지는 텐션이 낮고, 변형률이 작고, 높은 응력 값을 가지게 된다. 따라서 파우치의 인장강도가 증가하는 결과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 다중코팅방식을 이용한 공정은, 공정 단순화와 생산성 및 공간 효율성에 이점을 가지며, 양면이중코팅단계와 제3차 코팅 단계 사이, 제3차 코팅 단계와 합지 단계 사이에 건조 단계가 존재한다.
상기 건조 단계는, 높은 온도에서 건조를 진행하며, 기존 공정보다 다중코팅방식의 공정에서의 건조 온도가 더 높다(기존 공정과 비교 했을 때 25% 증가). 이는 건조 온도를 높게 설정함으로써, 접착제에서의 주제와 경화제의 반응성이 증가하고 이로 인해 접착제의 접착력이 증가하게 되므로, 파우치의 인장강도가 증가하는 결과를 얻을 수 있다.
또한, 다중코팅방식을 통해 코팅 과정이 한 번에 진행되기 때문에 온도 변화 과정이 한 스텝만 존재한다. 즉, 온도 변화 과정이 줄어들기 때문에, 파우치의 defect가 상대적으로 줄어들게 되면서, 파우치의 물성, 즉, 인장강도가 향상되는 결과를 얻을 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예와 그에 따른 실험방법 및 그에 따른 인장강도 및 신율을 나타내었다.
< 실시예 >
- 금속층
실시예 A : 알루미늄(98.81중량%), 철(1.16중량%), 금속층의 두께 60㎛
실시예 B : 알루미늄(98.71중량%), 철(1.09중량%), 금속층의 두께 60㎛
- 기재층(표 1)
< 실험방법 >
실험1) 파우치 인장강도 측정
파우치를 15mm Cutter를 이용하여 MD방향, TD방향으로 15mm × 150mm로 커팅한 시료와 MD방향, TD방향으로 150mm × 15mm 시료를 각각 준비한다. 일정한 규격으로 커팅된 시료를 인장시험기를 이용하여 인장강도를 측정한다. 인장강도 측정 시 파우치가 파단될 때까지 측정한다. 인장강도 측정 시 측정되는 최대 강도값을 기록한다.
실험 2) 파우치 신율 측정
파우치를 15mm Cutter를 이용하여 15mm × 150mm로 커팅한 시료를 MD방향, TD방향으로 각각 준비한다. 일정한 규격으로 커팅된 시료에 간격이 30mm인 두 선을 긋는다. UTM(Universal Testing Machine)을 이용하여 인장강도를 측정할 때, 30mm 간격에서 늘어난 길이를 측정한다.
실험3) PET 파단신도 측정
파우치를 15mm Cutter를 이용하여 MD방향, TD방향 길이 150mm× 폭 15mm로 커팅한 시료를 준비한다. 일정한 규격으로 커팅된 시료를 인장시험기를 이용하여 스피드 50mm/min, 폭 50mm로 길이 방향, 폭방향에 대해 인장시험을 수행한다.
시편이 파단했을 때의 신도를 판독한 값을 통해 파단신도를 측정한다. 측정은 5회 수행하고, 그 평균을 이용한다.
실험4) PET 결정화도 측정
JISK7122(1999년)에 준하여 세이코 전자공업(주) 제 시차 주사 열량 측정 장치 로봇 DSC-RDC220를 데이터 분석에는 "디스크 세션" SSC/5200을 이용하여 필름 샘플 5mg을 알루미늄제 받침접시 상에서 실온에서 300℃까지 승온 속도 20℃/분에서 승온하고 300℃에서 5분간 유지했다. 그 때, 측정에 의해 얻어진 흡열 피크 열량ΔHm, 냉결정화 열량ΔHc, 완전 결정 PET의 융해열량 ΔHm0(140.1J/g)보다 하기 식에 의해 산출했다.
결정화도(%)=((ΔHm-ΔHc) /ΔHm)x100
다음 표 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 물성표를 정리한 것이다.
상기 실시예 1 내지 3은 본 발명에 따른 다중코팅방식에 의해 파우치용 필름 중 기재층 및 금속층으로 이루어진 적층체를 제조한 것이며, 비교예 1 및 비교예 2는 기존 공정(도 1)에 의해 파우치용 필름 중 기재층 및 금속층으로 이루어진 적층체를 제조한 것이다. 이를 통해, 적층체의 인장강도 및 신율을 측정하였다.
상기 표 2에서의 최대점 하중의 측정 방법은 적층체의 인장강도 측정 방법과 동일하게 진행한다. 단, 최대점 하중은 적층체의 인장강도 측정 과정에서 적층체가 파단할 때까지의 가장 높은 강도로, 이는 적층체가 물리적 영향에 의해 변형 시 필요한 최대값으로 적층체의 한계점을 파악하기 위한 값을 나타내는 것이다.
이와 같이 본 발명은 금속층의 조성물과 기재층의 물성을 제어하거나, 다중코팅방식의 제조공정을 통해 인장강도 및 신율을 개선하여, 성형성이 우수한 셀타입 전지 파우치용 필름을 제공하게 된다.
Claims (10)
- 기재층, 금속층 및 실란트층을 포함하며,
상기 기재층은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, Polyethylene terephthalate)을 포함하고,
상기 금속층은 알루미늄(Al) 90~99중량부와 철(Fe) 1~2중량부를 포함하고,
상기 기재층 및 상기 금속층으로 이루어진 적층체에서 하기의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 인장강도 및 신율이 개선된 셀타입 전지 파우치용 필름.
[조건]
인장강도 1) MD : 110kgf/mm2 ~ 130 kgf/mm2 , 2) TD ; 120kgf/mm2 ~ 140kgf/mm2
신율 1) MD : 57% ~ 64%, 2) TD : 58% ~ 68% - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서, 상기 기재층은,
헤이즈(Haze)가 2% ~ 5%인 것을 특징으로 하는 인장강도 및 신율이 개선된 셀타입 전지 파우치용 필름. - 제 1항에 있어서, 상기 기재층은,
MD(Machine Direction) 인장강도 230kgf/mm2 ~ 280kgf/mm2, TD(Transverse Direction) 인장강도 220kgf/mm2 ~ 260kgf/mm2인 것을 특징으로 하는 인장강도 및 신율이 개선된 셀타입 전지 파우치용 필름. - 제 1항에 있어서, 상기 파우치용 필름은 다중코팅방식으로 제조되는 것을 특징으로 하는 인장강도 및 신율이 개선된 셀타입 전지 파우치용 필름.
- 제 7항에 있어서, 상기 다중코팅방식은,
금속층을 형성하는 금속원단의 양측면을 제1차 및 제2차 코팅하여 표면처리하는 양면이중코팅단계와, 상기 표면처리된 금속원단의 양측면에 접착제를 도포하는 제3차 코팅단계 및 상기 접착제가 도포된 금속원단의 양측면에 실란트층 및 기재층을 각각 합지하는 합지단계를 포함하여 구현되는 것을 특징으로 하는 인장강도 및 신율이 개선된 셀타입 전지 파우치용 필름. - 제 8항에 있어서, 상기 양면이중코팅단계는,
금속원단의 일측표면은 다이렉트코팅(Direct coating) 및 RKC(Reverse Kiss Coating) 겸용 방식으로 수계 및 용제계 코팅액을 도포하는 제1차 코팅을 수행하고,
금속원단의 다른 일측표면은 RKC 및 필름업다운코팅(Film up/down coating) 방식으로 코팅액을 도포하는 제2차 코팅을 수행하는 것을 특징으로 하는 인장강도 및 신율이 개선된 셀타입 전지 파우치용 필름. - 제 8항에 있어서,
상기 양면이중코팅단계와 제3차 코팅단계 사이에,
양측표면이 코팅처리된 금속원단을 플로팅방식으로 건조하여 물성을 안정화시키는 물성안정화 건조단계;
건조된 금속원단을 냉각시키는 냉각단계; 및
냉각된 금속원단의 표면을 검사하는 표면검사단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인장강도 및 신율이 개선된 셀타입 전지 파우치용 필름.
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