Applied Chemistry for Engineering (공업화학)

The Korean Society of Industrial and Engineering Chemistry (한국공업화학회)
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Effects of Activator on Rubber Characteristics for Gasket to Lithium Ion Battery

리튬 이온 전지용 개스킷 고무 물성에 미치는 가교조제의 영향

  • Kang, Dong-gug (Research & Development Institute, Pyung-hwa Oil seal Industry co., LTD.) ;
  • Kim, Hye-young (Research & Development Institute, Pyung-hwa Oil seal Industry co., LTD.) ;
  • Kang, Young-im (Research & Development Institute, Pyung-hwa Oil seal Industry co., LTD.) ;
  • Hur, Byung-ki (Research & Development Institute, Pyung-hwa Oil seal Industry co., LTD.) ;
  • Seo, Kwan-ho (Department of Polymer Science, Kyungpook National University)
  • 강동국 (평화오일씰공업(주) 기술개발본부) ;
  • 김혜영 (평화오일씰공업(주) 기술개발본부) ;
  • 강영임 (평화오일씰공업(주) 기술개발본부) ;
  • 허병기 (평화오일씰공업(주) 기술개발본부) ;
  • 서관호 (경북대학교 고분자공학과)
  • Received : 2011.04.09
  • Accepted : 2011.07.03
  • Published : 2011.08.10
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Abstract

Material of the gasket for lithium ion battery requires the chemical resistance, the electrical insulting property, the compression set, the anti-contamination level and the low temperature resistance. We compounded ethylene propylene diene monomer (EPDM), which showed widely different solubility parameter index, with adjusting the amount of metal oxide as an activator. We did long-term test and compression set against an electrolyte with consideration for operating conditions in lithium-ion battery. In these tests, we checked the physical, chemical characteristics and the effect to lithium ion battery with different kinds of activators. In case of rubber with ZnO as an activator, through 1000 h depositing test in propylene carbonate which is one of representative solvents, we could get the satisfying characteristics and result. However, $Zn^{2+}$ had eluted in the ion elution test. So, ZnO should be limited in EPDM compound for the gasket material in lithium-ion battery.

리튬 이온 전지에 사용되는 개스킷 재료는 내전해액성, 전기 절연성, 압축 영구 줄음률, 비오염성, 저온성이 요구된다. 개스킷 고무에 적용되는 가교조제의 영향을 살펴보기 위하여 리튬 이온 전지에 있어 대표적 용매인 propylene carbonate에서 용해도 지수의 차가 큰 ethylene propylene diene monomer (EPDM)에 금속산화물인 가교조제의 함량을 조정하여 compound를 배합하였다. 이렇게 배합된 compound를 리튬 이온 전지의 작동환경을 고려하여 전해액에 대한 장기평가 및 압축 영구 줄음률, 저온성에 대한 평가를 실시하였다. 본 실험에서는 다양한 가교조제를 사용하여 가교조제에 따른 고무재료의 물리적 화학적 특성 및 리튬 이온 전지에의 영향에 대하여 검토하였다. 가교조제로 ZnO를 사용한 고무에서 1000 h까지의 공기 노화 시험 및 전해액의 대표 유기용매인 propylene carbonate 침적시험에 대해 안정적인 물성을 얻을 수 있었으나, 이온 용출성 평가에서는 $Zn^{2+}$가 용출되기 때문에 리튬 이온 전지용 개스킷에 적용되는 고무 배합에서는 ZnO 사용을 제한하여야 한다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 한국연구재단

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