(57)【要約】  本出願は、樹脂組成物、前記樹脂組成物の硬化物を含むバッテリモジュール、製造方法及びバッテリパックに関する。本出願の一例によると、樹脂組成物の注入工程性を改善し、注入装備の過負荷を防止することができ、絶縁性に優れたバッテリモジュールを提供することができる。
2021512193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主剤樹脂及び硬化剤を含み、
下記一般式１及び２を満足することを特徴とする、樹脂組成物。
［一般式１］
１０  ≦  初期負荷値（Ｌｉ）≦  ４０
［一般式２］
１  ≦  負荷変化率（Ｌｆ／Ｌｉ）≦  ３
前記一般式１及び２で、Ｌｉは、前記主剤樹脂及び硬化剤が混合された直後に測定された初期負荷値（ｋｇｆ）であり、Ｌｆは、前記主剤樹脂及び硬化剤が混合されてから３分が経過した後に測定された経時負荷値（ｋｇｆ）である。
【請求項２】
Ｌｆは、５０ｋｇｆ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項３】
主剤樹脂と硬化剤を混合した後６０秒以内に常温で０．０１〜１０．０／ｓまでのせん断速度（ｓｈｅａｒ  ｒａｔｅ）の範囲で測定するとき、２．５／ｓ地点で測定された粘度が１５０，０００〜５００，０００ｃＰであることを特徴とする、請求項１または２に記載の樹脂組成物。
【請求項４】
主剤樹脂と硬化剤を混合した後６０秒以内に常温で測定した揺変性指数（ｔｈｉｘｏｔｒｏｐｉｃ  ｉｎｄｅｘ）が１．５以上であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
【請求項５】
主剤樹脂は、シリコン樹脂、ポリオール樹脂、エポキシ樹脂又はアクリル樹脂を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
【請求項６】
シリコン樹脂、ポリオール樹脂、エポキシ樹脂又はアクリル樹脂は、常温で０．０１〜１０．０／ｓまでのせん断速度（ｓｈｅａｒ  ｒａｔｅ）の範囲で測定するとき、２．５／ｓ地点で測定された粘度が１０，０００ｃＰ未満であることを特徴とする、請求項５に記載の樹脂組成物。
【請求項７】
主剤樹脂は、フィラー及びポリオール樹脂を含み、硬化剤は、フィラー及びポリイソシアネートを含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
【請求項８】
ポリオール樹脂は、下記化学式１又は２で表示されることを特徴とする、請求項７に記載の樹脂組成物。
【化１】
2021512193.tif 000008
化学式１及び２で、Ｘは、カルボン酸由来の単位であり、Ｙは、ポリオール由来の単位であり、ｎは、２〜１０の範囲内の数であり、ｍは、１〜１０の範囲の数であり、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立的に炭素数１〜１４の範囲内のアルキレンである。
【請求項９】
カルボン酸由来の単位Ｘは、脂肪酸化合物、２個以上のカルボキシル基を有する芳香族化合物、２個以上のカルボキシル基を有する脂環族化合物及び２個以上のカルボキシル基を有する脂肪族化合物からなる群より選択された一つ以上の化合物に由来したことを特徴とする、請求項８に記載の樹脂組成物。
【請求項１０】
２個以上のカルボキシル基を有する芳香族化合物は、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、又はテトラクロロフタル酸であることを特徴とする、請求項９に記載の樹脂組成物。
【請求項１１】
２個以上のカルボキシル基を有する脂環族化合物は、テトラヒドロフタル酸又はヘキサヒドロフタル酸であることを特徴とする、請求項９に記載の樹脂組成物。
【請求項１２】
２個以上のカルボキシル基を有する脂肪族化合物は、シュウ酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、コハク酸、リンゴ酸、グルタル酸、マロン酸、ピメリン酸、スベリン酸、２，２−ジメチルコハク酸、３，３−ジメチルグルタル酸、２，２−ジメチルグルタル酸、マレイン酸、フマル酸又はイタコン酸であることを特徴とする、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
【請求項１３】
ポリオール由来の単位Ｙは、２個以上のヒドロキシ基を有する脂環族化合物及び２個以上のヒドロキシ基を有する脂肪族化合物からなる群より選択される一つ以上の化合物に由来したことを特徴とする、請求項８〜１２のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
【請求項１４】
２個以上のヒドロキシ基を有する脂環族化合物は、１，３−シクロヘキサンジメタノール又は１，４−シクロヘキサンジメタノールであることを特徴とする、請求項１３に記載の樹脂組成物。
【請求項１５】
２個以上のヒドロキシ基を有する脂肪族化合物は、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，２−ブチレングリコール、２，３−ブチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，２−エチルへキシルジオール、１，５−ペンタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、グリセリン又はトリメチロールプロパンであることを特徴とする、請求項１３に記載の樹脂組成物。
【請求項１６】
ポリイソシアネートは、脂環族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネートのカルボジイミド変性ポリイソシアネート又は脂環族ポリイソシアネートのイソシアヌレート変性ポリイソシアネートであることを特徴とする、請求項７〜１５のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
【請求項１７】
フィラーは、フュームドシリカ、クレイ、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）３）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｎｉｔｒｉｄｅ）、窒化ホウ素（ｂｏｒｏｎ  ｎｉｔｒｉｄｅ）、窒化ケイ素（ｓｉｌｉｃｏｎ  ｎｉｔｒｉｄｅ）、ＳｉＣ、ＢｅＯ又は炭素フィラーを含むことを特徴とする、請求項７〜１６のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
【請求項１８】
ポリオール樹脂及びポリイソシアネートの合計１００重量部に対して、５０〜２，０００重量部のフィラーを含むことを特徴とする、請求項７〜１７のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
【請求項１９】
上部板、下部板及び側壁を有し、前記上部板、下部板及び側壁により内部空間が形成されているモジュールケース；
前記モジュールケースの内部空間に存在する複数のバッテリセル；及び
請求項１〜１８のいずれか一項に記載の樹脂組成物の硬化層であり、前記複数のバッテリセル及び下部板又は側壁のうち少なくとも一つと接触する樹脂層を含むことを特徴とする、バッテリモジュール。
【請求項２０】
上部板、下部板及び側壁を有し、前記上部板、下部板及び側壁により内部空間が形成されているモジュールケース内に請求項１〜１８のいずれか一項に記載の樹脂組成物を注入するステップ；
前記モジュールケース内に複数のバッテリセルを収納するステップ；及び
前記樹脂組成物を硬化させるステップ含むことを特徴とする、バッテリモジュールの製造方法。
【請求項２１】
請求項１９に記載のバッテリモジュールを一つ以上含むことを特徴とする、バッテリパック。
【請求項２２】
請求項２１に記載のバッテリパックを含むことを特徴とする、自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願との相互引用
本出願は、２０１８年４月２０日に出願された大韓民国特許出願第１０−２０１８−００４６２５５号に基づく優先権の利益を主張し、該当大韓民国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として組み込まれる。
【０００２】
二次電池には、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池又はリチウム二次電池などがあり、代表的なものはリチウム二次電池である。
【０００３】
リチウム二次電池は、主にリチウム酸化物と炭素素材をそれぞれ陽極及び陰極活物質として用いる。リチウム二次電池は、陽極活物質と陰極活物質がそれぞれ塗布された陽極板と陰極板がセパレータを挟んで配置された電極組立体及び電極組立体を電解液と共に密封収納する外装材を含むが、外装材の形状によって缶型二次電池とパウチ型二次電池に分類され得る。このような単一の二次電池は、バッテリセルと呼称され得る。
【０００４】
自動車や電力保存装置のような中大型装置の場合には、容量及び出力を高めるために多数のバッテリセルが互いに電気的に連結されたバッテリモジュールが用いられるか、そのようなバッテリモジュールが複数個連結されたバッテリパックが用いられ得る。
【０００５】
上記のように、バッテリモジュールやバッテリパックを構成する方法のうち一つは、複数のバッテリセルをバッテリモジュールの内部に固定できる接着素材を用いる方法である。このとき、前記接着素材は、バッテリモジュールの表面に形成された注入ホールを通じてバッテリモジュールの内部に注入され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本出願の一つの目的は、バッテリモジュール内でバッテリセルを固定させるために用いられる樹脂組成物において、注入工程性を改善し、注入装備の過負荷を防止することである。
【０００７】
本出願の他の目的は、バッテリモジュールの内に注入されて硬化された後、優れた絶縁性、接着力、発熱性などを提供することができる組成物を提供することである。
【０００８】
本出願のまた他の目的は、前記樹脂組成物の硬化物を含むバッテリモジュール、製造方法及びバッテリパックを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本出願に関する一つの例示で、本出願は、バッテリモジュール又はバッテリパックに用いられる樹脂組成物に関する。具体的に、本出願の組成物は、下記説明するように、バッテリモジュールのケース内部に注入され、バッテリモジュール内に存在する一つ以上のバッテリセルと接触してバッテリモジュール内でバッテリセルを固定するために用いられる組成物であってもよい。
【００１０】
これと関して、前記樹脂組成物、例えば、接着剤組成物は、主剤樹脂及び硬化剤を含み、下記一般式１及び２を満足する樹脂組成物であってもよい。
【００１１】
［一般式１］
１０  ≦  初期負荷値（Ｌｉ）≦  ４０
【００１２】
［一般式２］
１  ≦  負荷変化率（Ｌｆ／Ｌｉ）≦  ３
【００１３】
前記一般式１及び２で、Ｌｉは、主剤樹脂及び硬化剤が混合された直後に測定された初期負荷値（ｋｇｆ）であり、Ｌｆは、主剤樹脂及び硬化剤が混合されてから３分が経過した後に測定された経時負荷値（ｋｇｆ）であり、前記負荷値Ｌｉ及びＬｆは、それぞれ樹脂組成物を一定な断面を有する混合器を通じて一定の速度で排出するときに所要される力の最大値を示す。
【００１４】
本出願で用語「常温」は、特に加温されない状態であって、約１０℃〜３０℃の範囲内のいずれか一つの温度、例えば、約１５℃以上、１８℃以上、２０℃以上又は約２３℃以上であり、約２７℃以下の温度を意味することができる。本明細書で言及する物性のうち測定温度がその物性に影響を及ぼす場合、特に異に言及しない限り、その物性は、常温で測定した物性であってもよい。
【００１５】
本出願で「主剤樹脂及び硬化剤が混合された直後に測定された初期負荷値（Ｌｉ）」とは、主剤樹脂及び硬化剤を後述する２個のカートリッジにそれぞれ注入し、後述する加圧手段で１ｍｍ／ｓの等速度で加圧して、後述するミキサーで主剤樹脂及び硬化剤を注入し、ミキサーの内部で混合された後に最初に吐出されるときから加圧手段に所要される力を測定して、前記力が最大値になる地点で前記最大値を前記初期負荷値（Ｌｉ）にした。前記最大値は、前記過程で最初に確認される最大値であって、所要される力が増加している途中、最初に減少する地点での最大値であるか、最初に収斂する地点での最大値である。そして、２個の加圧手段で前記最大値が確認される時点が異なる場合、前記初期負荷値（Ｌｉ）は、最初に確認される最大値である。
【００１６】
本出願で「主剤樹脂及び硬化剤が混合されてから３分が経過した後に測定された経時負荷値（Ｌｆ）」とは、主剤樹脂及び硬化剤をそれぞれ後述する加圧手段でミキサーに注入し、ミキサーに注入された樹脂組成物がミキサーの容量（体積）の９５％程度になった時点で加圧を停止し、前記停止時間が３分が経過した後にさらにミキサーで１ｍｍ／ｓの等速度で加圧して、樹脂組成物が最初にミキサーの吐出部を通じて吐出されるときから所要される力を測定して、前記力が最大値になる地点で前記最大値を前記経時負荷値（Ｌｆ）にした。前記最大値は、前記過程で最初に確認される最大値であって、所要される力が増加している途中、最初に減少する地点での最大値であるか、最初に収斂する地点での最大値である。そして、２個の加圧手段で前記最大値が確認される時点が異なる場合、前記経時負荷値（Ｌｆ）は、最初に確認される最大値である。
【００１７】
主剤樹脂を後述する２個のカートリッジのうちいずれか一つに充填し、硬化剤を他のカートリッジに充填した後、後述する加圧手段で一定の力を加えて後述するカートリッジの吐出部を経由して後述するミキサーで混合された後、後述するミキサーの吐出部に吐出されるようにしながら負荷値を測定した。前記樹脂組成物は、主剤樹脂及び硬化剤が混合された直後に測定された初期負荷値（Ｌｉ）は、約１０ｋｇｆ以上〜約４０ｋｇｆ以下であってもよい。一つの例示で、初期負荷値（Ｌｉ）は、約１０ｋｇｆ以上、１２ｋｇｆ以上又は約１４ｋｇｆ以上であってもよく、約４０ｋｇｆ以下、３８ｋｇｆ以下又は約３６ｋｇｆ以下であってもよい。
【００１８】
また、主剤樹脂及び硬化剤が混合されてから３分が経過した後に測定された経時負荷値（Ｌｆ）は、約５０ｋｇｆ以下であってもよく、その下限は、例えば、約２０ｋｇｆ以上であってもよい。一つの例示で、３分が硬化した後に測定された経時負荷値は、約５０ｋｇｆ以下又は約４８ｋｇｆであってもよく、約２０ｋｇｆ以上、２２ｋｇｆ以上又は約２４ｋｇｆ以上であってもよい。
【００１９】
上記のような負荷値は、特に後述するような特定構造のバッテリモジュールの形成に有利であり、過度に低い負荷値は、注入した後にオーバーフロー（ｏｖｅｒｆｌｏｗ）が発生するか樹脂組成物の保存安定性が落ちる可能性がある。また、過度に高い負荷値は、樹脂組成物の注入装備に無理を与えて装備の寿命を短縮させるか、バッテリモジュールの生産性が落ちることがある。
【００２０】
一つの例示で、前記樹脂組成物の負荷変化率は、約１以上〜約３以下の範囲を有することができる。本出願で用語「負荷変化率」は、主剤樹脂及び硬化剤が混合されてから３分が経過した後に測定された経時負荷値（Ｌｆ）に対した主剤樹脂及び硬化剤が混合された直後に測定した初期負荷値（Ｌｉ）の割合である。すなわち、Ｌｆ／Ｌｉで定義され得る。
【００２１】
「負荷変化率が３超過」とは、負荷値の増加が大きいことを意味し、これは樹脂組成物の硬化速度が速いことを意味する。したがって、注入装備の過負荷を発生させ得る。一方、「負荷変化率が１未満」とは、負荷値の増加が大きくないことを意味し、樹脂組成物の硬化速度が遅いことを意味して、バッテリモジュールの生産性が落ちることがある。
【００２２】
したがって、樹脂組成物の初期負荷値（Ｌｉ）が前記一般式１を満足し、負荷変化率（Ｌｆ／Ｌｉ）が前記一般式２の範囲を満足する場合、樹脂組成物の注入工程が優れて注入装備の過負荷を防止することができる。
【００２３】
本出願で、前記Ｌｉ及びＬｆは、仮硬化負荷値と呼称され得る。本出願で「仮硬化」とは、本硬化状態に至ることができない状態を意味し得るが、「本硬化状態」とは、バッテリモジュールを製造するためにモジュール内に注入された素材が実際に放熱などの機能が付与された接着剤として機能を行うほど充分に硬化されたと見られる状態を意味し得る。ウレタン樹脂を例示として説明すると、本硬化状態は、常温及び３０〜７０％の相対湿度条件で２４時間硬化を基準として、ＦＴ−ＩＲ分析により確認される２２５０ｃｍ−１近所でのＮＣＯピーク基準転換率（ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）が８０％以上であることから確認できる。
【００２４】
本出願で、混合器は、２個のカートリッジ及び前記カートリッジと結合する１個のミキサーを含むことができる。図１は、本出願の例示的な混合器１を示す断面図である。前記混合器１は、２個のカートリッジ２ａ、２ｂ及び１個のミキサー５で構成され得る。
【００２５】
前記カートリッジ２は、特に制限されず、主剤樹脂及び硬化剤を収容することができるものであれば、公知のカートリッジを用いることができる。一つの具体例で、主剤樹脂又は硬化剤を収容するカートリッジ２ａ、２ｂの直径は、約１５ｍｍ〜約２０ｍｍの円形であり、主剤樹脂又は硬化剤を吐出する第１吐出部４ａ、４ｂの直径は、約２ｍｍ〜約５ｍｍの円形であり、高さは、約８０ｍｍ〜３００ｍｍであり、全体容量は、１０ｍｌ〜１００ｍｌであってもよい。
【００２６】
前記カートリッジ２ａ、２ｂは、加圧手段３ａ、３ｂを有することができる。前記加圧手段３ａ、３ｂは、特に制限されず、公知の加圧手段３ａ、３ｂを用いることができる。一つの例示で、前記加圧手段は、ＴＡ（Ｔｅｘｔｕｒｅ  ａｎａｌｙｚｅｒ）を用いることができる。前記加圧手段３ａ、３ｂは、カートリッジ２ａ、２ｂを加圧してカートリッジ内部の主剤樹脂及び硬化剤をミキサー５を通じて吐出するようにすることができる。加圧手段３ａ、３ｂの加圧速度は、約０．０１〜約１ｍｍ／ｓであってもよい。例えば、加圧速度は、約０．０１ｍｍ／ｓ以上、０．０５ｍｍ／ｓ以上又は約０．１ｍｍ／ｓ以上であってもよく、約１ｍｍ／ｓ以下、０．８ｍｍ／ｓ以下、０．６ｍｍ／ｓ以下、０．４ｍｍ／ｓ以下又は約０．２ｍｍ／ｓ以下であってもよい。一方、前記ミキサー５は、２個のカートリッジにより吐出される樹脂組成物を混合することができるものであれば、特に制限されず、公知のミキサーを用いることができる。一つの例示で、前記ミキサーは、スタティックミキサー５であってもよい。一つの具体例で、前記スタティックミキサー５は、２個のカートリッジ２ａ、２ｂから主剤樹脂及び硬化剤をそれぞれ収容する２個の収容部６ａ、６ｂ及び前記スタティックミキサー５により混合された樹脂組成物を吐出する１個の第２吐出部７を有し、収容部６ａ、６ｂのサイズは、それぞれ直径が約２ｍｍ〜約５ｍｍの円形であり、第２吐出部７の直径は、１ｍｍ〜３ｍｍの円形であり、エレメントの個数は、約５〜約２０個であってもよい。一方、前記ミキサー５の容量は、下記一般式３の範囲を満足する容量を有することができる。
【００２７】
［一般式３］
Ｖ  ＜  ｔ２／ｔｄ＊Ｑ
【００２８】
前記一般式３で、Ｖは、スタティックミキサーの容量であり、ｔ２は、樹脂組成物の粘度が２倍になる時間であり、ｔｄは、ディスフェンシング工程時間であり、Ｑは、工程単位時間当たり注入量である。スタティックミキサーの容量が、粘度が２倍になる時間（ｔ２）に比べて大きい場合、単位工程当たり使用量を超過して滞留される時間が増加して粘度が上昇し、工程速度が遅くなるか、ひどい場合、ミキサーが硬化されて詰まる可能性がある。
【００２９】
一つの例示で、樹脂組成物が有する粘度値は、約５００，０００ｃＰ以下であってもよい。その下限は、例えば、約１５０，０００ｃＰ以上であってもよい。一つの例示で、樹脂組成物が有する粘度値は、約４５０，０００ｃＰ以下、４００，０００ｃＰ以下又は約３５０，０００ｃＰ以下であってもよく、約１６０，０００ｃＰ以上、１８０，０００ｃＰ以上又は約２００，０００ｃＰ以上であってもよい。該当範囲を満足する場合、前記一般式１及び２を満足するのに有利であり、それによって、適切な工程性を確保することができる。
【００３０】
一方、本出願での粘度は、特に異に言及していない場合には、主剤樹脂と硬化剤を混合した後、６０秒以内に常温で流変物性測定器（ＡＲＥＳ）を用いて０．０１〜１０．０／ｓまでのせん断速度（ｓｈｅａｒ  ｒａｔｅ）範囲で測定するとき、２．５／ｓの地点で測定された粘度値である。
【００３１】
一つの例示で、前記樹脂組成物が有する揺変性指数（ｔｈｉｘｏｔｈｒｏｐｉｃ  ｉｎｄｅｘ）は、約 １．５以上であってもよく、その上限は、例えば、約５．０以下であってもよい。一つの例示で、揺変性指数は、約１．５以上、１．６以上又は約１．７以上であってもよく、約５．０以下、４．５以下、４．０以下又は約３．５以下であってもよい。
【００３２】
前記揺変性指数は、樹脂組成物の粘度比を示す。本出願での揺変性指数は、常温で流変物性測定器（ＡＲＥＳ）を用いて０．０１〜１０．０／ｓまでのせん断速度（ｓｈｅａｒ  ｒａｔｅ）範囲で測定するとき、せん断速度が０．２５／ｓである地点と２．５／ｓである地点で測定した樹脂組成物の粘度比を示す。
【００３３】
揺変性指数が１．５未満であると、せん断速度が０．２５／ｓである地点での樹脂組成物の粘度と２．５／ｓである地点での樹脂組成物の粘度の差が大きくないので、注入工程に用いることは不適切であり、同一な粘度を有する樹脂組成物であっても硬化前に流動（ｆｌｏｗ）が発生する可能性があるので、好ましくない。一方、２．５／ｓである地点での樹脂組成物の粘度が小さいと、樹脂組成物の不十分である硬化により混合器内の樹脂組成物を加圧してバッテリモジュール内に注入する加圧装置にオーバーフロー（ｏｖｅｒ  ｆｌｏｗ）が発生できる。したがって、揺変性指数が約１．５以上〜約５．０以下の範囲にあるときに適切な工程性を確保することができる。
【００３４】
前記一般式１の負荷値及び一般式２の負荷変化率を有し、硬化後にはその用途に適合な接着性を有する限り、樹脂組成物の種類は特に制限されない。
【００３５】
一つの例示で、前記樹脂組成物としては、常温硬化型組成物が用いられ得る。「常温硬化型組成物」とは、常温での硬化反応を通じて所定の接着能を発揮することができるシステムを備えた組成物を意味することで、例えば、主剤樹脂と硬化剤を含む二液型樹脂組成物であってもよい。主剤樹脂としては、シリコン樹脂、ポリオール樹脂、エポキシ樹脂又はアクリル樹脂を用いることができる。一方、硬化剤としては、主剤樹脂に適合な公知の硬化剤が用いられ得る。一つの例示で、主剤樹脂がシリコン樹脂である場合には、硬化剤はシロキサン化合物を用いることができ、主剤樹脂がポリオール樹脂である場合には、硬化剤はイソシアネート化合物を用いることができ、主剤樹脂がエポキシ樹脂である場合には、硬化剤はアミン化合物を用いることができ、主剤樹脂がアクリル樹脂である場合には、硬化剤としてはイソシアネート化合物を用いることができる。
【００３６】
一つの例示で、前記主剤樹脂は、約１０，０００ｃＰ以下の粘度を有することができる。具体的に、前記樹脂成分は、約８，０００ｃＰ以下、６，０００ｃＰ以下、４，０００ｃＰ以下、２，０００ｃＰ又は約１，０００ＣＰ以下の粘度を有することができる。好ましくは、前記粘度の上限が約９００ｃＰ以下、８００ｃＰ以下、７００ｃＰ以下、６００ｃＰ以下、５００ｃＰ以下又は約４００ｃＰ以下であってもよい。特に制限されないが、主剤樹脂の粘度の下限は、約５０ｃＰ以上又は約１００ｃＰ以上であってもよい。粘度が過度に低い場合、工程性は良いかも知れないが、原材料の分子量が低くなって揮発可能性が高くなり、耐熱性／耐寒性、難燃性及び接着力が劣化され得る。しかし、前記下限の範囲を満足することで、このような短所を予防することができる。前記樹脂の粘度は、例えば、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ  ＬＶ  ｔｙｐｅ粘度計を用いて常温で測定され得る。
【００３７】
一つの例示で、前記樹脂組成物は、二液型ウレタン系組成物であってもよい。二液型ウレタン系組成物が用いられる場合、前記組成物は下記構成を有することができる。前記二液型ポリウレタンの場合、ポリオールなどを含む主剤とイソシアネートなどを含む硬化剤が常温で反応して硬化され得る。前記硬化反応は、例えば、ジブチル錫ジラウレート（ＤＢＴＤＬ：ｄｉｂｕｔｙｌｔｉｎ  ｄｉｌａｕｒａｔｅ）のような触媒の助けを受けることができる。それによって、前記二液型ウレタン系組成物は、主剤成分（ポリオール）と硬化剤成分（イソシアネート）の物理的な混合物を含むことができ、そして／又は主剤成分と硬化剤成分の反応物（硬化物）を含むことができる。
【００３８】
前記二液型ウレタン系組成物は、少なくともポリオール樹脂を含む主剤樹脂及び少なくともイソシアネートを含む硬化剤を含むことができる。それによって、前記樹脂組成物の硬化物は、前記ポリオール由来の単位と前記ポリイソシアネート由来の単位を全て含むことができる。このとき、前記ポリオール由来の単位は、ポリオールがポリイソシアネートとウレタン反応して形成される単位であり、ポリイソシアネート由来の単位は、ポリイソシアネートがポリオールとウレタン反応して形成される単位であってもよい。
【００３９】
前記主剤樹脂及び硬化剤は、それぞれフィラーを含むことができる。例えば、工程上必要に応じて揺変性を確保するために、そして／又はバッテリモジュールやバッテリパック内で放熱性（熱伝導性）を確保するために、下記説明するように、本出願の組成物には、過量のフィラーが含まれ得る。具体的な内容は、下記と関連された説明で詳しく説明する。
【００４０】
一つの例示で、前記主剤樹脂に含まれるポリオール樹脂としては、エステルポリオール樹脂が用いられ得る。エステルポリオール樹脂を用いる場合、樹脂組成物の硬化後にバッテリモジュール内で優れた接着性と接着信頼性を確保するのに有利である。
【００４１】
一つの例示で、前記エステルポリオール樹脂としては、例えば、カルボン酸ポリオールやカプロラクトンポリオールが用いられ得る。
【００４２】
前記カルボン酸ポリオールは、カルボン酸とポリオール（例：ジオール又はトリオールなど）を含む成分を反応させて形成することができ、カプロラクトンポリオールは、カプロラクトンとポリオール（例：ジオール又はトリオールなど）を含む成分を反応させて形成することができる。このとき、前記カルボン酸は、ジカルボン酸であってもよい。
【００４３】
一つの例示で、前記ポリオール樹脂は、下記化学式１又は２で表示されるポリオール樹脂であってもよい。
【００４４】
【化１】
2021512193.tif 000003
【００４５】
化学式１及び２で、Ｘは、カルボン酸由来の単位であり、Ｙは、ポリオール由来の単位である。ポリオール由来の単位は、例えば、トリオール単位又はジオール単位であってもよい。また、ｎ及びｍは、任意の数であってもよく、例えば、ｎは、２〜１０の範囲内の数であり、ｍは、１〜１０の範囲の数であり、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立的に炭素数１〜１４の範囲内のアルキレンである。
【００４６】
本明細書で用いた用語「カルボン酸由来の単位」は、カルボン酸化合物のうちカルボキシル基を除いた部分を意味し得る。類似に、本明細書で用いた用語「ポリオール由来の単位」は、ポリオール化合物の構造のうちヒドロキシ基を除いた部分を意味し得る。
【００４７】
すなわち、ポリオールのヒドロキシ基とカルボン酸のカルボキシル基が反応すると、縮合反応により水（Ｈ２Ｏ）分子が脱離しながらエステル結合が形成される。このように、カルボン酸が縮合反応によってエステル結合を形成する場合、カルボン酸由来の単位は、カルボン酸の構造のうち前記縮合反応に参加しない部分を意味し得る。また、ポリオール由来の単位は、ポリオールの構造のうち前記縮合反応に参加しない部分を意味し得る。
【００４８】
また、化学式２のＹもポリオールがカプロラクトンとエステル結合を形成した後にそのエステル結合を除いた部分を示す。すなわち、化学式２でポリオール由来の単位、Ｙは、ポリオールとカプロラクトンがエステル結合を形成する場合、ポリオールの構造のうち前記エステル結合に参加しない部分を意味し得る。エステル結合は、それぞれ化学式１及び２に表示されている。
【００４９】
一方、前記化学式でＹのポリオール由来の単位がトリオール単位のように３個以上のヒドロキシ基を含むポリオールに由来した単位である場合、前記化学式構造でＹ部分には、分枝が形成された構造が具現され得る。
【００５０】
前記化学式１で、Ｘのカルボン酸由来の単位の種類は特に制限されないが、目的とする物性の確保のために、脂肪酸化合物、２個以上のカルボキシル基を有する芳香族化合物、２個以上のカルボキシル基を有する脂環族化合物及び２個以上のカルボキシル基を有する脂肪族化合物からなる群より選択された一つ以上の化合物に由来した単位であってもよい。
【００５１】
前記２個以上のカルボキシル基を有する芳香族化合物は、一つの例示で、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸又はテトラクロロフタル酸であってもよい。
【００５２】
前記２個以上のカルボキシル基を有する脂環族化合物は、一つの例示で、テトラヒドロフタル酸又はヘキサヒドロフタル酸であってもよい。
【００５３】
また、前記２個以上のカルボキシル基を有する脂肪族化合物は、一つの例示で、シュウ酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、コハク酸、リンゴ酸、グルタル酸、マロン酸、ピメリン酸、スベリン酸、２，２−ジメチルコハク酸、３，３−ジメチルグルタル酸、２，２−ジメチルグルタル酸、マレイン酸、フマル酸又はイタコン酸であってもよい。
【００５４】
前記説明した範囲の低いガラス転移温度を考慮すると、芳香族カルボン酸由来の単位よりは脂肪族カルボン酸由来の単位が好ましい。
【００５５】
一方、化学式１及び２で、Ｙのポリオール由来の単位の種類は特に制限されないが、目的とする物性の確保のために、２個以上のヒドロキシ基を有する脂環族化合物及び２個以上のヒドロキシ基を有する脂肪族化合物からなる群より選択される一つ以上の化合物に由来され得る。
【００５６】
前記２個以上のヒドロキシ基を有する脂環族化合物は、一つの例示で、１，３−シクロヘキサンジメタノール又は１，４−シクロヘキサンジメタノールであってもよい。
【００５７】
また、前記２個以上のヒドロキシ基を有する脂肪族化合物は、一つの例示で、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，２−ブチレングリコール、２，３−ブチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，２−エチルへキシルジオール、１，５−ペンタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、グリセリン又はトリメチロールプロパンであってもよい。
【００５８】
一方、前記化学式１で、ｎは、任意の数であり、その範囲は、樹脂組成物又はその硬化物である樹脂層が目的とする物性を考慮して選択され得る。例えば、ｎは、約２〜１０又は２〜５であってもよい。
【００５９】
また、前記化学式２で、ｍは、任意の数であり、その範囲は、樹脂組成物又はその硬化物である樹脂層が目的とする物性を考慮して選択され得る。例えば、ｍは、約１〜１０又は１〜５であってもよい。
【００６０】
化学式１及び２で、ｎとｍが前記範囲を脱すると、ポリオールの結晶性発現が強くなって組成物の注入工程性に悪影響を及ぼすことがある。
【００６１】
化学式２で、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立的に炭素数１〜１４の範囲内のアルキレンである。炭素数は、樹脂組成物又はその硬化物である樹脂層が目的とする物性を考慮して選択され得る。
【００６２】
前記ポリオールの分子量は、下記説明する低粘度特性や、耐久性又は接着性などを考慮して調節され得、例えば、約３００〜２，０００の範囲内であってもよい。特に異に規定しない限り、本明細書で「分子量」は、ＧＰＣ（Ｇｅｌ  Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ  Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈ）を用いて測定した重量平均分子量（Ｍｗ）であってもよい。前記範囲を脱する場合、硬化後に樹脂層の信頼性が良くないか揮発成分と関連した問題が発生できる。
【００６３】
本出願で、硬化剤に含まれるポリイソシアネートの種類は特に制限されないが、目的とする物性の確保のために芳香族基を含まない非芳香族イソシアネート化合物を用いることができる。芳香族ポリイソシアネートを用いる場合、反応速度が過度に速く、硬化物のガラス転移温度が高くなる恐れがあるので、本出願の組成物の使用用途に適合な工程性と物性を確保しにくい場合がある。
【００６４】
非芳香族イソシアネート化合物としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、プロピレンジイソシアネート又はテトラメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ポリイソシアネート；トランスシクロヘキサン−１，４−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサンジイソシアネート又はジシクロへキシルメタンジイソシアネートなどの脂環族ポリイソシアネート；又は上記のうちいずれか一つのカルボジイミド変性ポリイソシアネートやイソシアヌレート変性ポリイソシアネート；などが用いられ得る。また、前記羅列された化合物のうち２個以上の混合物が用いられ得る。
【００６５】
樹脂組成物内で前記ポリオール由来の樹脂成分とポリイソシアネート由来の樹脂成分の割合は、特に制限されず、これらの間のウレタン反応が可能になるように適切に調節され得る。
【００６６】
上述したように、放熱性（熱伝導性）を確保するために又は工程上必要による揺変性の確保のために、過量のフィラーが組成物に含まれ得るが、過量のフィラーが用いられる場合、組成物の粘度が高くなってバッテリモジュールのケース内に前記組成物を注入するときの工程性が悪くなることがある。したがって、過量のフィラーを含むと共に、工程性に妨害にならないほどの十分な低粘度特性が必要である。また、単純に低粘度のみを示すと、やっぱり工程性の確保が困るので、適切な揺変性が要求され、硬化されながら優れた接着力を示し、硬化自体は常温で進行される必要がある。そして、エステルポリオールは、硬化後に接着性の確保には有利であるが、結晶性が強い方であるので、常温でワックス（ｗａｘ）状態になる可能性が高く、粘度上昇によって適切な注入工程性の確保に不利な側面がある。たとえ、メルティング（ｍｅｌｔｉｎｇ）を通じて粘度を低めて用いる場合であっても、保存過程で自然的に発生する結晶性によりフィラーと混合した以後につながる組成物の注入又は塗布工程で結晶化による粘度上昇が発生し、結果的に工程性が低下され得る。このような点を考慮して、本出願で用いられるエステルポリオールは、下記特性を満足することができる。
【００６７】
本出願で、前記エステルポリオールは、非結晶性であるか、充分に結晶性が低いポリオールであってもよい。本明細書で用いられた用語「非結晶性」の意味は、当業者に公知にされている。一つの例示で、「非結晶性」は、ＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）分析で結晶化温度（Ｔｃ）と溶融温度（Ｔｍ）が観察されない場合を意味する。このとき、前記ＤＳＣ分析は、１０℃／分の速度で−８０〜６０℃の範囲内で行うことができ、例えば、前記速度で２５℃から６０℃に昇温した後にさらに−８０℃に減温し、更に６０℃に昇温する方式で行うことができる。また、上記で「充分に結晶性が低い」とは、ＤＳＣ分析で観察される溶融点（Ｔｍ）が１５℃未満であって、約１０℃以下、５℃以下、０℃以下、−５℃以下、−１０℃以下又は約−２０℃以下程度である場合を意味する。このとき、溶融点の下限は特に制限されないが、例えば、前記溶融点は、約−８０℃以上、約−７５℃以上又は約−７０℃以上であってもよい。ポリオールが結晶性であるか前記溶融点の範囲を満足しない場合のように（常温）結晶性が強い場合には、温度による粘度差が大きくなりやすいので、フィラーと樹脂を混合する工程でフィラーの分散度と最終混合物の粘度に良くない影響を与えることがあり、工程性を低下し、その結果、バッテリモジュール用接着組成物に要求される耐寒性、耐熱性及び耐水性を満足しにくくなる。
【００６８】
一つの例示で、前記ウレタン系組成物に含まれる樹脂成分は、硬化（本硬化）後に０℃未満のガラス転移温度（Ｔｇ）を有することができる。
【００６９】
前記ガラス転移温度範囲を満足する場合、バッテリモジュールやバッテリパックが用いられる低い温度で脆い（ｂｒｉｔｔｌｅ）特性を比較的短時間内に確保することができ、それによって、耐衝撃性や耐振動特性が保障され得る。一方、前記範囲を満足しない場合には、硬化物の粘着特性（ｔａｃｋｙ）が過度に高いか熱安定性が低下される可能性がある。一つの例示で、前記硬化後にウレタン系組成物が有するガラス転移温度の下限は、約−７０℃以上、−６０℃以上、−５０℃以上、−４０℃以上又は約−３０℃以上であってもよく、その上限は、約−５℃以下、−１０℃以下、−１５℃以下又は約−２０℃以下であってもよい。
【００７０】
また、本出願では、前記樹脂組成物の用途及びその用途によって要求される機能を確保するために、添加剤が用いられ得る。例えば、前記樹脂組成物は、樹脂層の熱伝導性、絶縁性及び耐熱性（ＴＧＡ分析）などを考慮して、所定のフィラーを含むことができる。フィラーが樹脂組成物に含まれる形態や方式は特に制限されない。例えば、フィラーは、主剤樹脂及び／又は硬化剤にあらかじめ含まれた状態でウレタン系組成物の形成に用いられ得る。又は、主剤樹脂と硬化剤を混合する過程で、別途で用意したフィラーが一緒に混合される方式でも用いられ得る。
【００７１】
一つの例示で、少なくても前記組成物に含まれるフィラーは、熱伝導性フィラーであってもよい。本出願で用語「熱伝導性フィラー」は、熱伝導度が約１Ｗ／ｍＫ以上、５Ｗ／ｍＫ以上、１０Ｗ／ｍＫ以上又は約１５Ｗ／ｍＫ以上である材料を意味することができる。具体的に、前記熱伝導性フィラーの熱伝導度は、約４００Ｗ／ｍＫ以下、３５０Ｗ／ｍＫ以下又は約３００Ｗ／ｍＫ以下であってもよい。用いられる熱伝導性フィラーの種類は特に制限されず、絶縁性などを一緒に考慮するとき、セラミックスフィラーであってもよい。例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｎｉｔｒｉｄｅ）、窒化ホウ素（ｂｏｒｏｎ  ｎｉｔｒｉｄｅ）、窒化ケイ素（ｓｉｌｉｃｏｎ  ｎｉｔｒｉｄｅ）、ＳｉＣ又はＢｅＯなどのようなセラミックス粒子が用いられ得る。前記フィラーの形態や割合は特に制限されず、ウレタン系組成物の粘度、組成物が硬化された樹脂層内での沈降可能性、目的とする熱抵抗乃至は熱伝導度、絶縁性、充填効果又は分散性などを考慮して適切に調節され得る。一般的にフィラーのサイズが大きくなるほどこれを含む組成物の粘度が高くなり、樹脂層内でフィラーが沈降する可能性が高くなる。また、サイズが小さくなるほど熱抵抗が高くなる傾向がある。したがって、上記のような点を考慮して適正種類及びサイズのフィラーが選択され得、必要に応じて、２種以上のフィラーを一緒に用いることもできる。また、充填される量を考慮すると、球形のフィラーを用いることが有利であるが、ネットワークの形成や伝導性などを考慮して針状や板状などのような形態のフィラーも用いられ得る。
【００７２】
一つの例示で、前記組成物は、平均粒径が約０．００１μｍ〜約８０μｍの範囲内にある熱伝導性フィラーを含むことができる。前記フィラーの平均粒径は、他の例示で、約０．０１μｍ以上、０．１μｍ以上、０．５μｍ以上、１μｍ以上、２μｍ以上、３μｍ以上、４μｍ以上、５μｍ以上又は約６μｍ以上であってもよい。前記フィラーの平均粒径は、他の例示で、約７５μｍ以下、７０μｍ以下、６５μｍ以下、６０μｍ以下、５５μｍ以下、５０μｍ以下、４５μｍ以下、４０μｍ以下、３５μｍ以下、３０μｍ以下、２５μｍ以下、２０μｍ以下、１５μｍ以下、１０μｍ以下又は約５μｍ以下であってもよい。
【００７３】
優れた放熱性能を得るために、熱伝導性フィラーを高含量で用いることを考慮することができる。例えば、前記フィラーは、全体樹脂成分、すなわち、前記エステルポリオール樹脂及びポリイソシアネートの含量を合わせた１００重量部に対して、約５０〜２，０００重量部の範囲内で用いられ得る。他の例示で、前記フィラーの含量は、全体樹脂成分より過量で用いられ得る。具体的に、前記エステルポリオール樹脂及びポリイソシアネートの含量を合わせた１００重量部に対して、約１００重量部以上、１５０重量部以上、２００重量部以上、２５０重量部以上、３００重量部以上、３５０重量部以上、４００重量部以上、５００重量部以上、５５０重量部以上、６００重量部以上又は約６５０重量部以上のフィラーが用いられ得る。
【００７４】
上記のように、高含量で熱伝導性フィラーが用いられる場合、フィラーを含む主剤樹脂、硬化剤又はこれらを含む組成物の粘度が増加できる。
【００７５】
説明したように、樹脂組成物の粘度が過度に高い場合、注入工程性が良くなく、それによって、樹脂層に要求される物性が樹脂層全体で充分に具現されない。このような点を考慮するとき、樹脂成分としては、液状であるか十分な流動を有する低粘度成分を用いることが好ましい。
【００７６】
上記外にも、多様な種類のフィラーが用いられ得る。例えば、樹脂組成物が硬化された樹脂層の絶縁特性を確保するために、グラファイト（ｇｒａｐｈｉｔｅ）などのような炭素（系）フィラーの使用が考慮され得る。又は、例えば、フュームドシリカ、クレイ、炭酸カルシウム、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又は水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）３）などのようなフィラーが用いられ得る。このようなフィラーの形態や含量の割合は特に制限されず、樹脂組成物の粘度、樹脂層内での沈降可能性、揺変性、絶縁性、充填効果又は分散性などを考慮して選択され得る。
【００７７】
前記組成物は、必要な粘度の調節、例えば、粘度を高めるかあるいは低めるために又はせん断力による粘度の調節のために、粘度調節剤、例えば、揺変性付与剤、希釈剤、分散剤、表面処理剤又はカップリング剤などをさらに含んでいてもよい。
【００７８】
揺変性付与剤は、樹脂組成物のせん断力による粘度を調節してバッテリモジュールの製造工程が効果的に行われるようにすることができる。使用できる揺変性付与剤としては、フュームドシリカなどが例示され得る。
【００７９】
希釈剤又は分散剤は、通常、樹脂組成物の粘度を低めるために用いられるもので、上記のような作用を示すことができるものであれば、業界で公知にされた多様な種類のものを制限なしに用いることができる。
【００８０】
表面処理剤は、樹脂層に導入されているフィラーの表面処理のためのものであり、上記のような作用を示すものであれば、業界で公知にされた多様な種類のものを制限なしに用いることができる。
【００８１】
カップリング剤の場合は、例えば、アルミナのような熱伝導性フィラーの分散性を改善するために用いることができ、上記のような作用を示すものであれば、業界で公知にされた多様な種類のものを制限なしに用いることができる。
【００８２】
また、前記樹脂組成物は、難燃剤又は難燃補助剤などをさらに含むことができる。この場合、特別な制限なしに公知の難燃剤が用いられ得、例えば、固相のフィラー形態の難燃剤や液相難燃剤などが適用され得る。難燃剤としては、例えば、メラミンシアヌレート（ｍｅｌａｍｉｎｅ  ｃｙａｎｕｒａｔｅ）などのような有機系難燃剤や水酸化マグネシウムなどのような無機系難燃剤などがある。樹脂層に充填されるフィラーの量が多い場合、液相タイプの難燃材料（ＴＥＰ、Ｔｒｉｅｔｈｙｌ  ｐｈｏｓｐｈａｔｅ又はＴＣＰＰ、ｔｒｉｓ（１，３−ｃｈｌｏｒｏ−２−ｐｒｏｐｙｌ）ｐｈｏｓｐｈａｔｅなど）を用いてもよい。また、難燃上昇剤として作用できるシランカップリング剤が追加されてもよい。
【００８３】
前記樹脂組成物は、必要な粘度の調節のための他の例として、ポリオール樹脂を含む主剤組成物又はイソシアネートを含む硬化剤組成物の製造条件を調節して、主剤組成物及び硬化剤組成物の粘度を調節することができ、これを通じて、主剤組成物と硬化剤組成物の混合組成物である樹脂組成物の粘度も調節され得る。一つの例示で、主剤樹脂、フィラー及び触媒を含む主剤組成物を製造する場合、混合時間又は混合ｒｐｍを高める場合に主剤組成物の粘度が増加できる。他の例で、イソシアネート及びフィラーを含む硬化剤組成物を製造する場合、混合時間又は混合ｒｐｍを高める場合に硬化剤組成物の粘度が増加できる。
【００８４】
前記樹脂組成物は、上述したような構成を含むことができ、また、溶剤型組成物、水系組成物又は無溶剤型組成物であってもよいが、製造工程の便宜などを考慮するとき、無溶剤型が適切である。
【００８５】
本出願の樹脂組成物は、硬化後に下記説明する用途に適合な物性を有することができる。物性と関連して「硬化後」という表現は、上述した本硬化と同一な意味で用いられ得る。
【００８６】
一つの例示で、前記樹脂組成物は、硬化後に常温で所定の接着力（Ｓ１）を有することができる。具体的に、前記樹脂層は、約１５０ｇｆ／１０ｍｍ以上、２００ｇｆ／１０ｍｍ以上、２５０ｇｆ／１０ｍｍ以上、３００ｇｆ／１０ｍｍ以上、３５０ｇｆ／１０ｍｍ以上又は約４００ｇｆ／１０ｍｍ以上の接着力を有することができる。接着力が前記範囲を満足する場合、適切な耐衝撃性と耐振動性を確保することができる。前記樹脂層の接着力の上限は特に制限されず、例えば、約１，０００ｇｆ／１０ｍｍ以下、９００ｇｆ／１０ｍｍ以下、８００ｇｆ／１０ｍｍ以下、７００ｇｆ／１０ｍｍ以下、６００ｇｆ／１０ｍｍ以下又は約５００ｇｆ／１０ｍｍ以下程度であってもよい。接着力が過度に高い場合には、硬化された組成物と付着されるパウチ部分が破れる危険がある。具体的に、自動車の走行中に事故によりバッテリモジュールの形態が変形される程度の衝撃が発生する場合、バッテリセルが硬化された樹脂層を通じて過度に強く付着されている場合、パウチが破れながらバッテリ内部の危険物質が露出されるか爆発できる。前記接着力は、アルミニウムパウチに対して測定され得る。例えば、バッテリセルの製作に用いられるアルミニウムパウチを約１０ｍｍの幅で切断し、ガラス板上に樹脂組成物をローディングし、その上に前記切断したアルミニウムパウチをそのパウチのＰＥＴ（ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ））面と前記樹脂組成物が接触するようにローディングした後、２５℃及び５０％ＲＨの条件で、２４時間の間樹脂組成物を硬化させ、前記アルミニウムパウチを引張試験器（Ｔｅｘｔｕｒｅ  ａｎａｌｙｚｅｒ）で１８０゜の剥離角度と３００ｍｍ ／ｍｉｎの剥離速度で剥離しながら接着力を測定することができる。
【００８７】
また一つの例示で、前記樹脂組成物の硬化後の接着力は、高温／高湿下でも相当レベルに維持され得る。具体的に、本出願で、前記常温で測定された硬化後の接着力（Ｓ１）に対して、所定の条件で行われる高温／高湿の加速化テストを進行した後、同一な方法で測定された接着力（Ｓ２）が有する％割合［（Ｓ２／ Ｓ１）ｘ  １００］は、７０％以上又は８０％以上であってもよい。一つの例示で、前記高温／高湿加速化テストは、前記常温接着力を測定するために用いられる試片と同一な試片を、４０〜１００℃の温度及び７５％ＲＨ以上の湿度条件で、１０日間保管した後に測定され得る。前記接着力及び関係を満足する場合、バッテリモジュールの使用環境が変わっても優れた接着耐久性を維持することができる。
【００８８】
一つの例示で、前記樹脂組成物は、硬化後に優れた耐熱性を有することができる。これと関連して、本出願の組成物は、フィラーを含まない状態で、樹脂成分のみの硬化物に対して測定された熱重量分析（ＴＧＡ）を行うとき、５％の重量損失（５％  ｗｅｉｇｈｔ  ｌｏｓｓ）の温度が１２０℃以上であってもよい。また、本出願の組成物は、フィラーを含んだ状態で、樹脂組成物の硬化物に対して測定された熱重量分析（ＴＧＡ）を行うとき、８００℃の残量が７０重量％以上であってもよい。前記８００℃の残量は、他の例示で、約７５重量％以上、８０重量％以上、８５重量％以上又は約９０重量％以上であってもよい。前記８００℃の残量は、他の例示で、約９９重量％以下であってもよい。このとき、熱重量分析（ＴＧＡ）は、６０ｃｍ３／分の窒素（Ｎ２）雰囲気下で２０℃／分の昇温速度で、２５〜８００℃の範囲で測定され得る。前記熱重量分析（ＴＧＡ）と関連された耐熱特性は、樹脂及び／又はフィラーの種類やこれらの含量を調節することで確保できる。
【００８９】
一つの例示で、前記樹脂組成物は、硬化後に優れた電気絶縁性を提供することができる。下記説明するバッテリモジュールの構造で樹脂層が電気絶縁性を示す場合、バッテリモジュールの性能が維持され、安定性が確保され得る。例えば、樹脂組成物の構成成分を混合して２４時間が経過した後、その硬化物の絶縁破壊電圧を測定する場合、絶縁破壊電圧は、約１０ｋＶ／ｍｍ以上、１５ｋＶ／ｍｍ以上又は約２０ｋＶ／ｍｍ以上であってもよい。前記絶縁破壊電圧は、その数値が高いほど樹脂層が優れた絶縁性を示すもので、その上限は特に制限されるものではないが、樹脂層の組成などを考慮すると、約５０ｋＶ／ｍｍ以下、４５ｋＶ／ｍｍ以下、４０ｋＶ／ｍｍ以下、３５ｋＶ／ｍｍ以下又は約３０ｋＶ／ｍｍ以下であってもよい。前記絶縁破壊電圧は、下記実施例で説明するように、ＡＳＴＭ  Ｄ１４９に準拠して測定できる。また、前記範囲の絶縁破壊電圧は、例えば、樹脂組成物に用いられるフィラーや樹脂成分又はこれらの含量を調節して確保され得る。
【００９０】
本出願に関する他の一例で、本出願は、バッテリモジュールに関する。前記モジュールは、モジュールケース及びバッテリセルを含む。バッテリセルは、前記モジュールケース内に収納されていてもよい。バッテリセルは、モジュールケース内に一つ以上存在することができ、そして、複数のバッテリセルがモジュールケース内に収納されていてもよい。モジュールケース内に収納されるバッテリセルの数は、用途などによって調節されるもので、特に制限されない。モジュールケースに収納されているバッテリセルは、互いに電気的に連結されていてもよい。
【００９１】
モジュールケースは、バッテリセルが収納される内部空間を形成する側壁と下部板を少なくとも含むことができる。また、モジュールケースは、前記内部空間を密閉する上部板をさらに含むことができる。前記側壁、下部板及び上部板は、互いに一体型に形成されていてもよく、またはそれぞれ分離された側壁、下部板及び／又は上部板が組み立てられて前記モジュールケースが形成されていてもよい。このようなモジュールケースの形態及びサイズは、特に制限されず、用途や前記内部空間に収納されるバッテリセルの形態及び個数などによって適切に選択され得る。
【００９２】
上記で用語「上部板」と「下部板」は、モジュールケースを構成している板が少なくとも２個存在するため、これを区別するために用いられる相対的概念の用語である。すなわち、実際使用状態で上部板が必ず上部に存在し、下部板が必ず下部に存在しなければならないことを意味することではない。
【００９３】
図２は、例示的なモジュールケース１０を示す図であり、一つの下部板１０ａと４個の側壁１０ｂを含む箱形態のモジュールケース１０の例示である。モジュールケース１０は、内部空間を密閉する上部板１０ｃをさらに含むことができる。
【００９４】
図３は、バッテリセル２０が収納されている図２のモジュールケース１０を上部から観察した模式図である。
【００９５】
モジュールケースの前記下部板、側壁及び／又は上部板には、ホールが形成されていてもよい。前記ホールは、注入工程により樹脂層を形成する場合に、前記樹脂層の形成材料、すなわち、樹脂組成物を注入するために用いられる注入ホールであってもよい。前記ホールの形態、個数及び位置は、前記樹脂層の形成材料の注入効率を考慮して調整され得る。一つの例示で、前記ホールは、少なくとも前記下部板及び／又は上部板に形成されていてもよい。
【００９６】
一つの例示で、前記ホールは、前記側壁、下部板又は上部板の全体長さの約１／４〜３／４地点又は約３／８〜７／８地点又は略中間部に形成されていてもよい。この地点に形成された注入ホールを通じて樹脂組成物を注入することで、樹脂層が広い接触面積を有するように注入することができる。前記 １／４、３／４、３／８又は７／８地点は、例えば、図４に示したように、下部板などのいずれか一つの末端面Ｅを基準で測定した全体長さＬに対して、前記ホールの形成位置まで行った距離Ａの割合である。また、上記で長さＬ及び距離Ａが形成される末端Ｅは、前記長さＬと距離Ａを同一な末端Ｅから測定する限り、任意の末端Ｅであってもよい。図４で、注入ホール５０ａは、下部板１０ａの略中間部に位置する形態である。
【００９７】
注入ホールのサイズ及び形状は特に制限されず、樹脂層材料の注入効率を考慮して調節され得る。例えば、前記ホールは、円形、楕円形、三角形や四角形などの多角形又は無定形であってもよい。注入ホールの個数及びその間隔も特に制限されるものではなく、樹脂層が下部板などと広い接触面積を有するように調節され得る。
【００９８】
前記注入ホールが形成されている上部板と下部板などの末端には、観察ホール（例えば、図４の５０ｂ）が形成され得る。このような観察ホールは、例えば、前記注入ホールを通じて樹脂層材料を注入するときに、注入された材料が該当側壁、下部板又は上部板の末端までよく注入されるかを観察するために形成されたものであってもよい。前記観察ホールの位置、形態、サイズ及び個数は、前記注入される材料が適切に注入されたかを確認できるように形成される限り、特に制限されない。
【００９９】
前記モジュールケースは、熱伝導性ケースであってもよい。用語「熱伝導性ケース」は、ケース全体の熱伝導度が１０Ｗ／ｍＫ以上であるか、あるいは少なくとも上記のような熱伝導度を有する部位を含むケースを意味する。例えば、上述した側壁、下部板及び上部板のうち少なくとも一つは、上述した熱伝導度を有することができる。また他の例示で、前記側壁、下部板及び上部板のうち少なくとも一つが前記熱伝導度を有する部位を含むことができる。例えば、本出願のバッテリモジュールは、上部板及びバッテリセルと接触する第１フィラー含有硬化樹脂層と下部板及びバッテリセルと接触する第２フィラー含有硬化樹脂層を含むことができるが、少なくとも前記第２フィラー含有硬化樹脂層は、熱伝導性樹脂層であってもよく、これによって、少なくとも前記下部板は、熱伝導性を有するか熱伝導性部位を含むことができる。
【０１００】
上記で熱伝導性である上部板、下部板、側壁又は熱伝導性部位の熱伝導度は、他の例示で、約２０Ｗ／ｍＫ以上、３０Ｗ／ｍＫ以上、４０Ｗ／ｍＫ以上、５０Ｗ／ｍＫ以上、６０Ｗ／ｍＫ以上、７０Ｗ／ｍＫ以上、８０Ｗ／ｍＫ以上、９０Ｗ／ｍＫ以上、１００Ｗ／ｍＫ以上、１１０Ｗ／ｍＫ以上、１２０Ｗ／ｍＫ以上、１３０Ｗ／ｍＫ以上、１４０Ｗ／ｍＫ以上、１５０Ｗ／ｍＫ以上、１６０Ｗ／ｍＫ以上、１７０Ｗ／ｍＫ以上、１８０Ｗ／ｍＫ以上、１９０Ｗ／ｍＫ以上又は約１９５Ｗ／ｍＫ以上であってもよい。前記熱伝導度は、その数値が高いほどモジュールの放熱特性などの側面で有利であるので、その上限は特に制限されない。一つの例示で、前記熱伝導度は、１，０００Ｗ／ｍＫ以下、９００Ｗ／ｍＫ以下、８００Ｗ／ｍＫ以下、７００Ｗ／ｍＫ以下、６００Ｗ／ｍＫ以下、５００Ｗ／ｍＫ以下、４００Ｗ／ｍＫ以下、３００Ｗ／ｍＫ又は約２５０Ｗ／ｍＫ以下であってもよいが、これに制限されるものではない。上記のような熱伝導度を示す材料の種類は特に制限されず、例えば、アルミニウム、金、銀、タングステン、銅、ニッケル又は白金などの金属素材などがある。モジュールケースは、全体が上記のような熱伝導性材料からなるか、少なくとも一部の部位が前記熱伝導性材料からなった部位であってもよい。これによって、前記モジュールケースは、前記言及された範囲の熱伝導度を有するか、あるいは前記言及された熱伝導度を有する部位を少なくとも一部位含むことができる。
【０１０１】
モジュールケースで前記範囲の熱伝導度を有する部位は、後述する樹脂層及び／又は絶縁層と接触する部位であってもよい。また、前記熱伝導度を有する部位は、冷却水のような冷却媒体と接する部位であってもよい。このような構造を有する場合、バッテリセルから発生した熱を効果的に外部に放出することができる。
【０１０２】
モジュールケース内に収納されるバッテリセルの種類も特に制限されず、公知の多様なバッテリセルが全て適用され得る。一つの例示で、前記バッテリセルは、パウチ型であってもよい。図５を参照して説明すると、パウチ型バッテリセル１００は、通常的に電極組立体、電解質及びパウチ外装材を含むことができる。
【０１０３】
図５は、例示的なパウチ型バッテリセルの構成を概略的に示す分離斜視図であり、図６は、図５の構成の結合斜視図である。
【０１０４】
パウチ型バッテリセル１００に含まれる電極組立体１１０は、一つ以上の陽極板及び一つ以上の陰極板がセパレータを挟んで配置された形態であってもよい。電極組立体１１０は、一つの陽極板と一つの陰極板がセパレータと共に巻取された巻取型であるか、多数の陽極板と多数の陰極板がセパレータを挟んで相互に積層されたスタック型であってもよい。
【０１０５】
パウチの外装材１２０は、例えば、外部絶縁層、金属層及び内部接着層を具備する形態で構成され得る。このような外装材１２０は、電極組立体１１０など内部要素を保護する。電極組立体１１０の金属層は、電解液などの内部要素を保護し、電極組立体１１０と電解液による電気化学的性質に対する補完及び放熱性などを考慮してアルミニウムなどの金属薄膜を含むことができる。このような金属薄膜は、電極組立体１１０及び電解液などの要素や電池外部の他の要素との電気的絶縁性を確保するために、絶縁物質に形成された絶縁層の間に介在され得る。また、前記パウチには、例えば、ＰＥＴのような高分子樹脂層（基材）がさらに含まれ得る。
【０１０６】
一つの例示で、外装材１２０は、上部パウチ１２１と下部パウチ１２２を含むことができ、上部パウチ１２１と下部パウチ１２２のうち少なくとも一つには、凹状の内部空間Ｉが形成され得る。このようなパウチの内部空間Ｉには、電極組立体１１０が収納され得る。上部パウチ１２１と下部パウチ１２２の外周面には、シーリング部Ｓが具備され、このようなシーリング部Ｓが互いに接着されて電極組立体１１０が収容された内部空間が密閉され得る。
【０１０７】
電極組立体１１０の各電極板には、電極タブが具備され、一つ以上の電極タブが電極リードと連結され得る。電極リードは、上部パウチ１２１と下部パウチ１２２のシーリング部Ｓの間に介在されて外装材１２０の外部に露出されることで、二次電池の電極端子として機能することができる。
【０１０８】
上述したパウチ型バッテリセルの形態は、一つの例示に過ぎず、本出願で適用されるバッテリセルが上記のような種類に制限されるものではない。本出願では、公知にされた多様な形態のパウチ型バッテリセル又はその他形態の電池が全てバッテリセルとして適用され得る。
【０１０９】
本出願のバッテリモジュールは、樹脂層をさらに含むことができる。具体的に、本出願のバッテリモジュールは、フィラー含有組成物が硬化された硬化樹脂層を含むことができる。前記硬化樹脂層は、上述した樹脂組成物から形成され得る。
【０１１０】
バッテリモジュールは、前記樹脂層として、前記上部板及びバッテリセルと接触している第１フィラー含有硬化樹脂層と、前記下部板とバッテリセルと接触している第２フィラー含有硬化樹脂層と、を含むことができる。前記第１及び第２フィラー含有硬化樹脂層のうち一つ以上は、上述した樹脂組成物の硬化物を含むことができ、それによって、上述した所定の接着力、耐寒性、耐熱性及び絶縁性を有することができる。その外に、第１及び第２フィラー含有硬化樹脂層は、下記のような特性を有することができる。
【０１１１】
一つの例示で、前記樹脂層は、熱伝導性樹脂層であってもよい。このような場合に熱伝導性樹脂層の熱伝導度は、約１．５Ｗ／ｍＫ以上、２Ｗ／ｍＫ以上、２．５Ｗ／ｍＫ以上、３Ｗ／ｍＫ以上、３．５Ｗ／ｍＫ以上又は約４Ｗ／ｍＫ以上であってもよい。前記熱伝導度は、約５０Ｗ／ｍＫ以下、４５Ｗ／ｍＫ以下、４０Ｗ／ｍＫ以下、３５Ｗ／ｍＫ以下、３０Ｗ／ｍＫ以下、２５Ｗ／ｍＫ以下、２０Ｗ／ｍＫ以下、１５Ｗ／ｍＫ以下、１０Ｗ／ｍＫ以下、５Ｗ／ｍＫ以下、４．５Ｗ／ｍＫ以下又は約４．０Ｗ／ｍＫ以下であってもよい。上記のように、樹脂層が熱伝導性樹脂層である場合に、前記樹脂層が付着されている下部板、上部板及び／又は側壁などは、上述した熱伝導度が１０Ｗ／ｍＫ以上である部位であってもよい。このとき、前記熱伝導度を示すモジュールケースの部位は、冷却媒体、例えば、冷却水などと接する部位であってもよい。樹脂層の熱伝導度は、例えば、ＡＳＴＭ  Ｄ５４７０規格又はＩＳＯ  ２２００７−２規格によって測定された数値である。上記のような樹脂層の熱伝導度は、例えば、上述したように、樹脂層に含まれるフィラー及びその含量割合を適切に調節することで確保され得る。
【０１１２】
一つの例示で、前記バッテリモジュールで前記樹脂層又はその樹脂層が適用されたバッテリモジュールの熱抵抗は、約５Ｋ／Ｗ以下、４．５Ｋ／Ｗ以下、４Ｋ／Ｗ以下、３．５Ｋ／Ｗ以下、３Ｋ／Ｗ以下又は約２．８Ｋ／Ｗ以下であってもよい。前記範囲の熱抵抗が現われるように樹脂層又はその樹脂層が適用されたバッテリモジュールを調節する場合に、優れた冷却効率乃至は放熱効果が確保され得る。前記熱抵抗の測定方式は特に制限されず、例えば、ＡＳＴＭ  Ｄ５４７０規格又はＩＳＯ  ２２００７−２規格によって前記熱抵抗が測定され得る。
【０１１３】
一つの例示で、前記樹脂層は、所定の熱衝撃試験でも耐久性が維持されるように形成された樹脂層であってもよい。例えば、約−４０℃の低温で３０分維持した後、また温度を８０℃に上げて３０分維持することを一つのサイクルとするとき、前記サイクルを１００回繰り返した熱衝撃試験後にバッテリモジュールのモジュールケース又はバッテリセルから剥離されるかあるいはクラックが発生しない樹脂層であってもよい。例えば、バッテリモジュールが自動車などのように長い保証期間（自動車の場合、約１５年以上）が要求される製品に適用される場合に、耐久性の確保のためには、上記のようなレベルの性能が要求され得る。
【０１１４】
一つの例示で、前記樹脂層は、難燃性樹脂層であってもよい。本出願で用語「難燃性樹脂層」は、ＵＬ  ９４  Ｖ  Ｔｅｓｔ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｂｕｒｎｉｎｇ  Ｔｅｓｔ）でＶ−０等級を示す樹脂層を意味することができる。これを通じて、バッテリモジュールから発生できる火事及びその他事故に対する安定性を確保することができる。
【０１１５】
一つの例示で、前記樹脂層は、比重が約５以下であってもよい。前記比重は、他の例示で、約４．５以下、４以下、３．５以下又は約３以下であってもよい。このような範囲の比重を示す樹脂層は、より軽量化されたバッテリモジュールの製造に有利である。前記比重は、その数値が低いほどモジュールの軽量化に有利であるので、その下限は特に制限されない。例えば、前記比重は、約１．５以上又は約２以上であってもよい。樹脂層が上記のような範囲の比重を示すために樹脂層に添加される成分が調節され得る。例えば、フィラーの添加時になるべく低い比重でも目的とする熱伝導性が確保できるフィラー、すなわち、自体的に比重が低いフィラーを適用するか、表面処理が行われたフィラーを適用する方式などが用いられ得る。
【０１１６】
一つの例示で、前記樹脂層は、なるべく揮発性物質を含まないことが好ましい。例えば、前記樹脂層は、非揮発性成分の割合が９０重量％以上、９５重量％以上又は９８重量％以上であってもよい。上記で非揮発性成分とその割合は、次の方式で規定され得る。すなわち、樹脂層を１００℃で１時間程度維持した後に残存する部分を非揮発性成分と定義することができる。したがって、前記非揮発性成分の割合は、前記樹脂層の初期重量と前記１００℃で１時間程度維持した後の割合を基準で測定することができる。
【０１１７】
一つの例示で、前記樹脂層は、硬化過程又は硬化された後に低い収縮率を有することが有利である。これを通じて、モジュールの製造乃至は使用過程で発生できる剥離や空隙の発生などを防止することができる。前記収縮率は、上述した効果を示すことができる範囲で適切に調節され得、例えば、５％未満、３％未満又は約１％未満であってもよい。前記収縮率は、その数値が低いほど有利であるので、その下限は特に制限されない。
【０１１８】
一つの例示で、前記樹脂層は、モジュールの製造乃至は使用過程で発生できる剥離や空隙の発生などを防止するために、低い熱膨脹係数（ＣＴＥ）を有することができる。前記熱膨脹係数は、例えば、約３００ｐｐｍ／Ｋ未満、２５０ｐｐｍ／Ｋ未満、２００ｐｐｍ／Ｋ未満、１５０ｐｐｍ／Ｋ未満又は約１００ｐｐｍ／Ｋ未満であってもよい。前記熱膨脹係数は、その数値が低いほど有利であるので、その下限は特に制限されない。
【０１１９】
一つの例示で、バッテリモジュールに優れた耐久性又は耐衝撃性を付与するために、前記樹脂層は、適切レベルの引張強度を有することができる。例えば、前記樹脂層は、約１．０ＭＰａ以上の引張強度（ｔｅｎｓｉｌｅ  ｓｔｒｅｎｇｔｈ）を有するように構成され得る。
【０１２０】
一つの例示で、前記樹脂層は、延伸率（ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ）が適切に調節され得る。これを通じて、優れた耐衝撃性などが確保されて適切な耐久性を示すモジュールが提供できる。前記延伸率は、例えば、約１０％以上又は約１５％以上の範囲で調節され得る。
【０１２１】
一つの例示で、前記樹脂層は、適切な硬度を示すことが有利である。例えば、樹脂層の硬度が過度に高いと、樹脂層が脆い（ｂｒｉｔｔｌｅ）特性を有するので、信頼性に悪い影響を与えることがある。このような点を考慮するとき、樹脂層の硬度を調節することで耐衝撃性、耐振動性を確保し、製品の耐久性を確保することができる。樹脂層は、例えば、ショアー（ｓｈｏｒｅ）Ａタイプでの硬度が約１００未満、９９以下、９８以下、９５以下又は約９３以下であるか、ショアーＤタイプでの硬度が約８０未満、７０以下、６５以下又は約６０以下であってもよい。前記硬度の下限は特に制限されない。例えば、硬度は、ショアー（ｓｈｏｒｅ）Ａタイプで硬度が６０以上であるか、ショアー（ｓｈｏｒｅ）００タイプでの硬度が約５以上又は約１０以上程度であってもよい。前記範囲の硬度は、フィラーの含量などを調節することで確保され得る。
【０１２２】
上記のように、バッテリモジュール内に前記特性を満足する硬化樹脂層を形成することで、外部の衝撃や振動に対する耐久性に優れたバッテリモジュールが提供され得る。
【０１２３】
本出願のバッテリモジュールで前記樹脂層と接触している側壁、下部板及び上部板のうち少なくとも一つは、上述した熱伝導性の側壁、下部板又は上部板であってもよい。一方、本明細書で用語「接触」は、例えば、樹脂層と前記上部板、下部板及び／又は側壁又はバッテリセルが直接接触しているか、その間に他の要素、例えば、絶縁層などが存在する場合を意味し得る。また、熱伝導性の側壁、下部板又は上部板と接触する樹脂層は、該当対象と熱的で接触していてもよい。このとき、熱的接触は、前記樹脂層が前記下部板などと直接接触しているか、あるいは前記樹脂層と前記下部板などの間に他の要素、例えば、後述する絶縁層などが存在するが、その他の要素が前記バッテリセルから樹脂層、そして前記樹脂層から前記下部板などへの熱の伝達を妨害していない状態を意味し得る。上記で「熱の伝達を妨害しない」とは、前記樹脂層と前記下部板などの間に他の要素（例：絶縁層又は後述するガイド部）が存在する場合にも、その他の要素と前記樹脂層の全体熱伝導度が約１．５Ｗ／ｍＫ以上、２Ｗ／ｍＫ以上、２．５Ｗ／ｍＫ以上、３Ｗ／ｍＫ以上、３．５Ｗ／ｍＫ以上又は約４Ｗ／ｍＫ以上になるか、あるいは前記樹脂層及びそれと接触している下部板などの全体熱伝導度が前記他の要素がある場合にも前記範囲内に含まれる場合を意味する。前記熱的接触の熱伝導度は、約５０Ｗ／ｍＫ以下、４５Ｗ／ｍＫ以下、４０Ｗ／ｍＫ以下、３５Ｗ／ｍＫ以下、３０Ｗ／ｍＫ以下、２５Ｗ／ｍＫ以下、２０Ｗ／ｍＫ以下、１５Ｗ／ｍＫ以下、１０Ｗ／ｍＫ以下、５Ｗ／ｍＫ以下、４．５Ｗ／ｍＫ以下又は約４．０Ｗ／ｍＫ以下であってもよい。このような熱的接触は、前記他の要素が存在する場合に、その他の要素の熱伝導度及び／又は厚さを制御して達成することができる。
【０１２４】
前記熱伝導性樹脂層は、前記下部板などと熱的に接触しており、また、前記バッテリセルとも熱的に接触していてもよい。上記のような構造の採用を通じて、一般的なバッテリモジュール又はそのようなモジュールの集合体であるバッテリパックの構成時に、既存に要求された多様な締結部品やモジュールの冷却装備などを大幅で減少させると共に、放熱特性を確保し、単位体積当たり一層多いバッテリセルが収納されるモジュールを具現することができる。これによって、本出願では、より小型であり、軽いと共に高出力のバッテリモジュールを提供することができる。
【０１２５】
図７は、前記バッテリモジュールの例示的な断面図である。図７で、前記モジュールは、側壁１０ｂと下部板１０ａを含むケース；前記ケースの内部に収納されている複数のバッテリセル２０及び前記バッテリセル２０とケースの全てと接触している樹脂層３０を含む形態であってもよい。図７は、下部板１０ａ側に存在する樹脂層３０に対する図であるが、本出願のバッテリモジュールは、上部板側にも図７のような形態で位置する樹脂層を含むことができる。
【０１２６】
上記構造で前記樹脂層３０と接触している下部板などは、上述したように熱伝導性の下部板などであってもよい。
【０１２７】
前記樹脂層と下部板などの接触面積は、前記下部板などの全体面積に対して、約７０％以上、約７５％以上、約８０％ 以上、約８５％以上、約９０％以上又は約９５％以上であってもよい。前記接触面積の上限は特に制限されず、例えば、１００％以下又は約１００％未満であってもよい。
【０１２８】
上部板又は下部板が熱伝導性であり、それと接触している硬化樹脂層も熱伝導性である場合に、前記熱伝導性部位又は熱伝導性の下部板などは、冷却水のような冷却媒体と接する部位であってもよい。すなわち、図７に模式的に示したように、上記のような構造により熱Ｈが下部板などに容易に排出され得、このような下部板などを冷却媒体ＣＷと接触させることで、より簡素化された構造でも熱の放出が容易に行われるようにすることができる。
【０１２９】
樹脂層は、厚さが、例えば、約１００μｍ〜５ｍｍの範囲内又は約２００μｍ〜５ｍｍの範囲内であってもよい。本出願の構造では、前記樹脂層の厚さは目的とする放熱特性や耐久性を考慮して適正厚さに設定することができる。前記厚さは、樹脂層の最も薄い部位の厚さ、最も厚い部位の厚さ又は平均厚さであってもよい。
【０１３０】
図７に示したように、前記モジュールケース内部の少なくとも一面、例えば、樹脂層３０と接触する面（１０ａ）には、収納されるバッテリセル２０をガイドすることができるガイド部１０ｄが存在できる。このとき、ガイド部１０ｄの形状は特に制限されず、適用されるバッテリセルの形態などを考慮して適正な形状が採用され得る。前記ガイド部１０ｄは、前記下部板などと一体に形成されているものであるか、あるいは別に付着されたものであってもよい。前記ガイド部１０ｄは、上述した熱的接触を考慮して熱伝導性素材、例えば、アルミニウム、金、銀、タングステン、銅、ニッケル又は白金などの金属素材を用いて形成することができる。また、図面には図示しなかったが、収納されるバッテリセル２０の間には、間紙又は接着剤層が存在してもよい。上記で間紙は、バッテリセルの充放電時にバッファーの役目を行うことができる。
【０１３１】
一つの例示で、前記バッテリモジュールは、前記モジュールケースと前記バッテリセルの間又は前記樹脂層と前記モジュールケースの間に絶縁層をさらに含むことができる。図８は、ケースの下部板１０ａ上に形成されたガイド部１０ｄと樹脂層３０の間に絶縁層が形成されている場合を例示的に図示したものである。絶縁層を追加することで、使用過程で発生できる衝撃によるセルとケースの接触による電気的短絡現象や火事発生などの問題を防止することができる。前記絶縁層は、高い絶縁性と熱伝導性を有する絶縁シートを用いて形成するか、あるいは絶縁性を示す物質の塗布乃至は注入により形成できる。例えば、後述するバッテリモジュールの製造方法で、樹脂組成物の注入前に絶縁層を形成する過程が行われ得る。絶縁層の形成には、いわゆるＴＩＭ（Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌ）などが適用されてもよい。他の方式で、絶縁層は、接着性物質で形成でき、例えば、熱伝導性フィラーのようなフィラーの含量が少ないかない樹脂層を用いて絶縁層を形成してもよい。絶縁層の形成に用いることができる樹脂成分としては、アクリル樹脂、ＰＶＣ（ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ））、ＰＥ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）などのオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、シリコンや、ＥＰＤＭラバー（ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  ｄｉｅｎｅ  ｍｏｎｏｍｅｒ  ｒｕｂｂｅｒ）などのラバー成分などが例示され得るが、これに制限されるものではない。前記絶縁層は、ＡＳＴＭ  Ｄ１４９に準拠して測定した絶縁破壊電圧が約５ｋＶ／ｍｍ以上、１０ｋＶ／ｍｍ以上、１５ｋＶ／ｍｍ以上、２０ｋＶ／ｍｍ以上、２５ｋＶ／ｍｍ以上又は約３０ｋＶ／ｍｍ以上であってもよい。前記絶縁破壊電圧は、その数値が高いほど優れた絶縁性を示すことで、特に制限されるものではない。例えば、前記絶縁層の絶縁破壊電圧は、約１００ｋＶ／ｍｍ以下、９０ｋＶ／ｍｍ以下、８０ｋＶ／ｍｍ以下、７０ｋＶ／ｍｍ以下又は約６０ｋＶ／ｍｍ以下であってもよい。前記絶縁層の厚さは、その絶縁層の絶縁性や熱伝導性などを考慮して適正範囲に設定でき、例えば、約５μｍ以上、１０μｍ以上、２０μｍ以上、３０μｍ以上、４０μｍ以上、５０μｍ以上、６０μｍ以上、７０μｍ以上、８０μｍ以上又は約９０μｍ以上程度であってもよい。また、厚さの上限も特に制限されず、例えば、約１ｍｍ以下、２０μｍ以下、１９０μｍ以下、１８０μｍ以下、１７０μｍ以下、１６０μｍ以下又は約１５０μｍ以下であってもよい。
【０１３２】
本出願に関する他の一例で、本出願は、バッテリモジュール、例えば、前記言及されたバッテリモジュールの製造方法に関する。
【０１３３】
本出願の製造方法は、上述したモジュールケース内に樹脂組成物を注入するステップ；前記モジュールケース内にバッテリセルを収納するステップ及び前記樹脂組成物を硬化させて前記樹脂層を形成するステップを含むことができる。
【０１３４】
モジュールケースの内部に樹脂組成物を注入するステップとモジュールケース内にバッテリセルを収納するステップの順序は特に制限されない。例えば、モジュールケース内に樹脂組成物を先に注入し、その状態でバッテリセルを収納するか、あるいはバッテリセルを先にモジュールケースの内部に収納した後に樹脂組成物を注入することができる。
【０１３５】
樹脂組成物としては、上述した樹脂組成物を用いることができる。
【０１３６】
モジュールケース内に樹脂組成物を注入する方式は特に制限されず、公知の方式が適用され得る。例えば、モジュールケースの開口部に樹脂組成物を注いで樹脂組成物を注入するか、モジュールケースに形成されている上述した注入ホールにより樹脂組成物を注射（ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）する方式、バッテリセルとバッテリモジュールの両方に樹脂組成物を塗布する方式などが適用され得る。適切な固定のために前記注入工程は、バッテリモジュール又はバッテリセルを一定に振動させながら行ってもよい。
【０１３７】
樹脂組成物が注入されたモジュールケース又は前記組成物が注入される前のモジュールケースにバッテリセルを収納する方式は特に制限されない。
【０１３８】
バッテリセルの収納は、目的とする配置などを考慮してバッテリセルをモジュールケース内の適合な位置に配置することで行ってもよい。また、カートリッジ構造体が存在する場合、前記カートリッジ構造体の適正位置にバッテリセルを位置させるか、バッテリセルが位置されたカートリッジ構造体をモジュールケース内に挿入して前記ステップを行うことができる。
【０１３９】
バッテリセルを収納した後にバッテリセルの間の接着又はバッテリセルとモジュールケースの間の接着は、注入された樹脂組成物を硬化させて形成することができる。樹脂組成物を硬化させる方式は特に制限されない。一つの例示で、前記組成物を用いる場合、常温で樹脂組成物を所定時間（約２４間）維持する方式によって樹脂組成物を硬化することができる。セルの熱安定性を阻害しないレベルで、熱を一定時間印加して硬化を促進させてもよい。例えば、硬化前又は硬化過程やバッテリセルの収納前又は収納過程などにおいて、６０℃未満の温度、より具体的には、約３０℃〜５０℃範囲の熱を印加することで、タクトタイムを減少させて工程性を改善することができる。バッテリセルの間の接着を成すかバッテリセルとモジュールケースの間の接着を成すことができる硬化物は、上述したように、最小８０％以上の転換率を有することができる。
【０１４０】
本出願のまた他の一例において、本出願は、バッテリパック、例えば、上述したバッテリモジュールを２個以上含むバッテリパックに関する。バッテリパックで前記バッテリモジュールは、互いに電気的に連結されていてもよい。２個以上のバッテリモジュールを電気的に連結してバッテリパックを構成する方式は特に制限されず、公知の方式が全て適用され得る。
【０１４１】
また、本出願は、前記バッテリモジュール又は前記バッテリパックを含む装置に関する。前記装置の例としては、電気自動車のような自動車が挙げられるが、これに制限されず、２次電池を出力で要求する全ての用途の装置であってもよい。また、前記バッテリモジュール又はバッテリパックを用いて前記自動車を構成する方式は特に制限されず、関連技術分野で知られた一般的な方式が適用され得る。
【発明の効果】
【０１４２】
本出願の一例によると、基準になる樹脂組成物の負荷値及び負荷変化率を提示することで、バッテリモジュールへの注入工程性に優れ、注入装備の過負荷を防止することができる樹脂組成物が提供される。また、前記組成物は、硬化後に優れた絶縁性、放熱性及び接着性などを有する。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
【図１】図１は、本出願で適用できる例示的な混合器を示す。
【図２】図２は、本出願で適用できる例示的なモジュールケースを示す。
【図３】図３は、モジュールケース内にバッテリセルが収納されている形態を概略的に示す。
【図４】図４は、注入ホールと観察ホールが形成された例示的な下部板を概略的に示す。
【図５】図５は、バッテリセルで用いられる例示的なバッテリパウチを概略的に示す。
【図６】図６は、バッテリセルで用いられる例示的なバッテリパウチを概略的に示す。
【図７】図７は、例示的なバッテリモジュールの構造を概略的に示す。
【図８】図８は、例示的なバッテリモジュールの構造を概略的に示す。
【図９】図９は、例示的な混合器の写真である。
【図１０】図１０は、混合器に適用された例示的なスタティックミキサーの写真である。
【発明を実施するための形態】
【０１４４】
以下、実施例及び比較例を通じて本出願の樹脂組成物を説明するが、本出願の範囲は下記提示された範囲によって制限されるものではない。
【０１４５】
評価方法
１．粘度／ＴＩ
粘度は、流変物性測定器（ＡＲＥＳ）を用いて常温で０．０１／ｓ〜１０．０／ｓまでのせん断速度（ｓｈｅａｒ  ｒａｔｅ）条件で測定した。実施例で言及した粘度は、せん断速度２．５／ｓの地点での粘度であり、せん断速度が０．２５／ｓである地点と２．５／ｓである地点での粘度の比を通じてＴＩ（ｔｈｉｘｏｔｒｏｐｉｃ  ｉｎｄｅｘ、揺変性指数）を決めることができる。
【０１４６】
２．負荷値及び負荷変化率
樹脂組成物の負荷値（ｋｇｆ）は、２個のカートリッジ２ａ、２ｂ及び一つのスタティックミキサー５を図１のように組み合わせて構築された混合器１を用いて測定した。
【０１４７】
図１のように構成した混合器でカートリッジ２ａ、２ｂ（Ｓｕｌｚｅｒ社、ＡＢ０５０−０１−１０−０１）としては、樹脂注入部の直径が１８ｍｍの円形であり、吐出部４ａ、４ｂの直径が３ｍｍの円形であり、カートリッジ２ａ、２ｂの高さが１００ｍｍであり、内部体積が２５ｍｌであるものを用いた。また、スタティックミキサー５（Ｓｕｌｚｅｒ社、ＭＢＨ−０６−１６Ｔ）としては、第２吐出部７の直径が２ｍｍの円形であるものを用いた。前記スタティックミキサーは、ｓｔｅｐｐｅｄ型であり、エレメント数は、１６である。図９は、前記製造された混合器の写真であり、図１０は、該当混合器に適用されたスタティックミキサーの写真である。
【０１４８】
図１のような構成で加圧手段３、３ａ、３ｂとしては、ＴＡ（Ｔｅｘｔｕｒｅ  ａｎａｌｙｚｅｒ）を適用した。
【０１４９】
主剤樹脂を２個のカートリッジ２ａ、２ｂのうちいずれか一つに充填し、硬化剤を他のカートリッジに充填した後、加圧手段３、３ａ、３ｂで一定な力を加えて吐出部４ａ、４ｂを経由してスタティックミキサー５で混合した後に、第２吐出部７に吐出されるようにしながら負荷値を測定した。
【０１５０】
初期負荷値（Ｌｉ）は、主剤樹脂及び硬化剤を前記２個のカートリッジ２ａ、２ｂにそれぞれ注入し、ＴＡ（Ｔｅｘｔｕｒｅ  ａｎａｌｙｚｅｒ）３ａ、３ｂで１ｍｍ／ｓの等速度で加圧して、前記スタティックミキサー５に主剤樹脂及び硬化剤を注入し、ミキサー５の内部で混合した後、最初に吐出されるときから加圧手段に所要される力を測定して、前記力が最大値になる地点で前記最大値を前記初期負荷値（Ｌｉ）とした。前記最大値は、前記過程で最初に確認される最大値であって、所要される力が増加している途中最初に減少する地点での最大値であるか、最初に収斂する地点での最大値である。そして、２個の加圧手段３ａ、３ｂで前記最大値が確認される時点が異なる場合、前記初期負荷値（Ｌｉ）は、最初に確認される最大値である。
【０１５１】
経時負荷値（Ｌｆ）は、上記のような方式で主剤樹脂及び硬化剤をそれぞれ加圧手段ＴＡ、３ａ、３ｂでスタティックミキサー５に注入し、スタティックミキサー５に注入された樹脂組成物が前記ミキサー５の容量（体積）の９５％程度になった時点で加圧を停止し、前記停止時間が３分を経過した後またＴＡ（Ｔｅｘｔｕｒｅ  ａｎａｌｙｚｅｒ）３ａ、３ｂで１ｍｍ／ｓの等速度で加圧して、樹脂組成物が最初でスタティックミキサーの吐出部を通じて吐出されるときから所要される力を測定し、前記力が最大値になる地点で前記最大値を前記経時負荷値（Ｌｆ）にした。前記最大値は、前記過程で最初に確認される最大値であって、所要される力が増加している途中最初に減少される地点での最大値であるか、最初に収斂する地点での最大値である。そして、２個の加圧手段３ａ、３ｂで前記最大値が確認される時点が異なる場合、前記経時負荷値（Ｌｆ）は、最初に確認される最大値である。
【０１５２】
負荷変化率（Ｌｆ／Ｌｉ）は、主剤樹脂及び硬化剤が混合された直後に測定された初期負荷値（Ｌｉ）と主剤樹脂及び硬化剤が混合されてから３分が経過した後に測定された経時負荷値（Ｌｆ）の比を通じて決めることができる。
【０１５３】
３．工程性
ディスペンシングのための充填時間が３分以内であり、ディスペンシングして製作されたジグ内でオーバーフロー（ｏｖｅｒ  ｆｌｏｗ）がない場合には、Ｏで表示し、ディスペンシングのための充填時間が３分を経過するか、ディスペンシングして製作されたジグ内でオーバーフロー（ｏｖｅｒ  ｆｌｏｗ）が発生する場合には、Ｘで表示した。
【０１５４】
４．装備負荷
主剤樹脂及び硬化剤が混合されてから３分が経過した後に測定された経時負荷値（ｋｇｆ）が５０ｋｇｆを超過する場合、装備素材に曲がり発生など装備素材自体の変性を起こす場合、または装備に騷音が発生する場合には、Ｘで表示し、該当事項がない場合、Ｏで表示した。
【０１５５】
＜実施例１＞
主剤樹脂：主剤樹脂としては、下記化学式２で表示されるカプロラクトン系ポリオールとして、繰り返し単位の数（化学式２のｍ）が約１〜３程度の範囲であり、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ炭素数が４のアルキレンであり、ポリオール由来の単位（化学式２のＹ）としては、１，４−ブタンジオール単位を含むポリオールに、下記記載したようにフィラー及び触媒を混合したものを用いた。
【０１５６】
【化２】
2021512193.tif 000004
【０１５７】
硬化剤：硬化剤としては、ポリイソシアネート（ＨＤＩ、ヘキサメチレンジイソシアネート）に下記記載したようにフィラーを混合したものを用いた。
【０１５８】
フィラー：フィラーとしては、アルミナフィラーを用い、前記ポリオール樹脂とポリイソシアネートの合計１００重量部に対して約７００重量部の割合になる量のアルミナフィラーを前記主剤樹脂及び硬化剤に同量に分割して配合した。
【０１５９】
触媒：ジブチル錫ジラウレート（ＤＢＴＤＬ：ｄｉｂｕｔｙｌｔｉｎ  ｄｉｌａｕｒａｔｅ）を表２のような含量ほど主剤樹脂に配合して用いた。
【０１６０】
主剤樹脂は、前記ポリオール樹脂、アルミナフィラー及び触媒をプラネタリーミキサー（ｐｌａｎｅｔａｒｙ  ｍｉｘｅｒ）で混合して製造した。前記混合時に適用された混合時間とプラネタリーミキサーの混合速度（ｒｐｍ）は、下記表１に整理した通りである。一方、硬化剤は、前記ポリイソシアネートとフィラーを同様にプラネタリーミキサーで混合して製造した。このとき、混合時間及び速度（ｒｐｍ）を下記表１に整理した。
【０１６１】
このように製造された主剤樹脂及び硬化剤を含む二液型組成物で負荷値を測定した。
【０１６２】
＜実施例２＞
フィラー及び触媒の量と混合条件は、下記表１及び表２のように調節したこと以外は、実施例１と同一に二液型組成物を製造し、これを負荷値の測定に適用した。
【０１６３】
＜実施例３＞
フィラー及び触媒の量と混合条件は、下記表１及び表２のように調節したこと以外は、実施例１と同一に二液型組成物を製造し、これを負荷値の測定に適用した。
【０１６４】
＜実施例４＞
フィラー及び触媒の量と混合条件は、下記表１及び表２のように調節したこと以外は、実施例１と同一に二液型組成物を製造し、これを負荷値の測定に適用した。
【０１６５】
＜比較例１＞
フィラー及び触媒の量と混合条件は、下記表１及び表２のように調節したこと以外は、実施例１と同一に二液型組成物を製造し、これを負荷値の測定に適用した。
【０１６６】
＜比較例２＞
フィラー及び触媒の量と混合条件は、下記表１及び表２のように調節したこと以外は、実施例１と同一に二液型組成物を製造し、これを負荷値の測定に適用した。
【０１６７】
＜比較例３＞
フィラー及び触媒の量と混合条件は、下記表１及び表２のように調節したこと以外は、実施例１と同一に二液型組成物を製造し、これを負荷値の測定に適用した。
【０１６８】
下記表１で粘度は、製造された主剤樹脂と硬化剤が混合された樹脂組成物に対する粘度であり、フィラー量は、主剤樹脂のポリオール樹脂及び硬化剤のポリイソシアネートの合計１００重量部に対する重量部であり、このような量のフィラーを二等分して、半分は主剤樹脂に混合し、半分は硬化剤に混合した。また、表１の触媒の相対値は、全体樹脂組成物内で触媒の含量を意味する。下記表１から配合されるフィラー量と混合条件の調節を通じて最終樹脂組成物の粘度を制御することができることが確認できる。
【０１６９】
【表１】
2021512193.tif 000005
【０１７０】
【表２】
2021512193.tif 000006
【０１７１】
【表３】
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【０１７２】
前記表２及び表３から、本出願の負荷値及び負荷変化率の関連条件を満足する実施例１〜実施例４は、優れた工程性を有し、装備に負荷が発生しないが、負荷値及び負荷変化率の条件を満足しない比較例１〜比較例３の場合には、工程性が良くないか、装備に負荷が発生することが分かる。
【０１７３】
具体的に、比較例１のように、初期負荷値が１０未満である場合、樹脂組成物の不十分な硬化によりジグ内でオーバーフロー（ｏｖｅｒ  ｆｌｏｗ）が発生でき、比較例２のように、初期負荷値が４０を超過する場合、樹脂組成物の過硬化により樹脂組成物の充填時間が３分を経過することがある。そして、比較例３のように、主剤樹脂及び硬化剤が混合されてから３分が経過した後に測定された経時負荷値（Ｌｆ）が５０ｋｇｆを超過するか負荷変化率が３超過である場合には、装備素材自体の曲がり発生及び／又は騷音が発生できる。
【符号の説明】
【０１７４】
１  混合器
２、２ａ、２ｂ  カートリッジ
３、３ａ、３ｂ  加圧手段
４、４ａ、４ｂ  第１吐出部
５  ミキサー
６、６ａ、６ｂ  収容部
７  第２吐出部
１０  モジュールケース
１０ａ  下部板
１０ｂ  側壁
１０ｃ  上部板
１０ｄ  ガイド部
２０  バッテリセル
３０  樹脂層
５０ａ  注入ホール
５０ｂ  観察ホール
１００  パウチ型バッテリセル
１１０  電極組立体
１２０  外装材
１２１  上部パウチ
１２２  下部パウチ
Ｉ  内部空間
Ｓ  シーリング部
ＣＷ  冷却媒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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