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KR-20260061053-A - THERMOPLASTIC RESIN SHEET, METHOD FOR MANUFACTURING THE THERMOPLASTIC RESIN SHEET, AND METHOD FOR MANUFACTURING A BATTERY COMPRISING THE THERMOPLASTIC RESIN SHEET

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Abstract

[과제] 본 발명은 열가소성 수지 시트의 변형을 억제할 수 있는 것을 과제로 한다. [해결수단] 열가소성 수지 시트는, 열가소성 수지 시트로서, 열팽창률이 상기 열가소성 수지보다 낮은 시트형의 코어재를 갖는다.

Inventors

  • 후나하시 아키라
  • 오야마 다카유키

Assignees

  • 에누오케 가부시키가이샤

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20251024
Priority Date
20241025

Claims (11)

  1. 열가소성 수지 시트로서, 열팽창률이 상기 열가소성 수지보다 낮은 시트형의 코어재를 갖는, 열가소성 수지 시트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 코어재의 융점은 상기 열가소성 수지의 융점보다 높은, 열가소성 수지 시트.
  3. 제1항에 있어서, 상기 코어재의 내열 온도는 상기 열가소성 수지의 융점보다 높은, 열가소성 수지 시트.
  4. 제1항에 있어서, 상기 코어재는 수지인, 열가소성 수지 시트.
  5. 제1항에 있어서, 상기 코어재는 섬유 구조체인, 열가소성 수지 시트.
  6. 제1항에 있어서, 상기 코어재에 열가소성 수지가 함침되어 있는, 열가소성 수지 시트.
  7. 제1항에 있어서, 상기 코어재는 섬유 구조체이며, 그의 섬유 하나 하나가, 상기 열가소성 수지보다 융점이 높은 내측 부분과, 내측 부분보다 융점이 낮은 외측 부분을 포함하는 이중 구조를 가지며, 상기 외측 부분의 융점은 상기 열가소성 수지의 융점과 동일하거나 그보다 낮은, 열가소성 수지 시트.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 열가소성 수지 시트의 제조 방법으로서, 상기 코어재를 상기 열가소성 수지의 시트에 끼워 넣는 것을 포함하는, 열가소성 수지 시트의 제조 방법.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 열가소성 수지 시트의 제조 방법으로서, 상기 코어재를 상기 열가소성 수지에 침지시키는 것을 포함하는, 열가소성 수지 시트의 제조 방법.
  10. 전지의 제조 방법으로서, 집전체 및 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 열가소성 수지 시트를 포함하는 구성 요소를 준비하는 것과, 준비된 구성 요소를 조립하는 것을 구비하고, 상기 조립하는 것은, 집전체에 상기 열가소성 수지 시트를 끼워 넣은 상태로 상기 열가소성 수지 시트를 가열하는 것을 포함하는, 전지의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 가열하는 것은, 상기 열가소성 수지의 융점보다 높고, 상기 코어재의 융점보다 낮은 온도로 가열하는 것을 포함하는, 전지의 제조 방법.

Description

열가소성 수지 시트, 열가소성 수지 시트의 제조 방법 및 열가소성 수지 시트를 구비하는 전지의 제조 방법{THERMOPLASTIC RESIN SHEET, METHOD FOR MANUFACTURING THE THERMOPLASTIC RESIN SHEET, AND METHOD FOR MANUFACTURING A BATTERY COMPRISING THE THERMOPLASTIC RESIN SHEET} 본 개시는 열가소성 수지 시트, 열가소성 수지 시트의 제조 방법 및 열가소성 수지 시트를 구비하는 전지의 제조 방법에 관한 것이다. 2개의 부재를 일정한 간격을 유지하여 접합시키는 접착 시트로서 기능하는 열가소성 수지 시트가 알려져 있다. 예컨대, 특허문헌 1에는, 표면 처리에 의해 도입된 작용기를 표면에 갖고, 초기 접착성 및 내전해액 접착성이 우수한 열가소성 수지 시트가 제안되어 있다. 이 외에도, 2개의 부재 사이를 밀봉하는 밀봉 시트로서 기능하는 열가소성 수지 시트가 알려져 있다. 도 1은 실시형태에 따른 열가소성 수지 시트의 단면도이다. 도 2는 도 1의 열가소성 수지 시트의 제조 공정을 나타내는 공정도이다. 도 3은 도 1의 열가소성 수지 시트를 구비하는 전지를 나타내는 도면이다. 도 4의 (a), (b)는 비교예에 따른 열가소성 수지 시트를 구비하는 전지를 나타내는 도면이다. 도 5는 도 3의 전지의 제조 공정을 나타내는 공정도이다. 도 6은 변형예에 따른 열가소성 수지 시트의 단면도이다. 도 7은 변형예에 따른 열가소성 수지 시트의 코어재가 섬유 구조체인 경우의 다수의 섬유 중 어느 하나의 섬유를 나타내는 단면도이다. 실시형태를 구체적으로 설명하기 전에, 실시형태의 개요를 설명한다. 본 실시형태는 열가소성 수지 시트에 관한 것이다. 열가소성 수지 시트는, 2개의 부재를 일정한 간격을 유지하여 접합시키는 접착 시트로서 기능한다. 이 경우, 열가소성 수지 시트는, 열가소성 수지가 용융됨으로써 2개의 부재의 표면의 미세한 요철까지 들어가고, 그 상태에서 열가소성 수지가 굳음으로써, 2개의 부재와 열가소성 수지 시트가, 즉 열가소성 수지를 통해 2개의 부재끼리 접합된다. 또한, 열가소성 수지 시트는, 2개의 부재 사이를 밀봉하는 밀봉 시트로서 기능한다. 이 경우, 열가소성 수지 시트는, 열가소성 수지가 용융됨으로써 2개의 부재의 표면의 미세한 요철까지 들어감으로써, 충분한 밀봉 성능을 발휘한다. 어느 경우든, 열가소성 수지 시트를 2개의 부재 사이에 장착할 때에는 열가소성 수지 시트를 가열하여 그 열가소성 수지를 용융시키지만, 예컨대 2개의 부재가 금속 등의 선열팽창률이 낮은 경우 등에, 열가소성 수지와 2개의 부재의 선열팽창률의 차이에 의해 열가소성 수지 시트가 변형되는 경우가 있다. 이에 대하여 본 실시형태에서는, 열가소성 수지 시트는 열가소성 수지보다 선열팽창률이 낮은 코어재를 갖는다. 이에 의해, 열가소성 수지 시트 전체로서의 선열팽창률은 낮아지고, 따라서 열가소성 수지 시트와 2개의 부재의 선열팽창률의 차는 작아지게 되어, 열가소성 수지 시트의 변형이 억제된다. 이하, 적합한 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 실시형태는, 개시를 한정하는 것이 아니라 예시이며, 실시형태에 기술되는 모든 특징이나 그의 조합은, 반드시 개시의 본질적인 것이라고는 할 수 없다. 각 도면에 도시되는 동일 또는 동등한 구성 요소, 부재, 처리에는, 동일한 부호를 붙이는 것으로 하고, 중복 설명은 적절하게 생략한다. 도 1은 실시형태에 따른 열가소성 수지 시트(100)의 단면도이다. 도 1에서는, 열가소성 수지 시트(100)는, 제1 부재(10)와 제2 부재(12) 사이에 장착되어 있다. 열가소성 수지 시트(100)는, 제1 부재(10)와 제2 부재(12)를 일정한 간격을 유지하여 접합시키는 접착 시트 및/또는 제1 부재(10)와 제2 부재(12) 사이를 밀봉하는 밀봉 시트로서 기능한다. 열가소성 수지 시트(100)는, 시트형의 코어재(110)와, 열가소성 수지의 층인 2개의 열가소성 수지층(120)을 포함한다. 코어재(110)는, 2개의 열가소성 수지층(120)에 끼워져 있다. 즉, 열가소성 수지 시트(100)는, 시트형의 코어재(110)를 갖는 열가소성 수지 시트이다. 코어재(110) 및 2개의 열가소성 수지층(120)의 두께의 대소 관계는 크게 상관없다. 즉, 코어재(110)가 열가소성 수지층(120)보다 두꺼워도 좋고, 코어재(110)가 열가소성 수지층(120)보다 얇아도 좋다. 2개의 열가소성 수지층(120)의 두께는, 전형적으로는 서로 동일하지만, 서로 상이해도 좋다. 열가소성 수지층(120)은, 낮은 선열팽창률, 자세하게는 5.0×10-4 이하의 선열팽창률을 가져도 좋다. 이 경우, 부재(10, 12)가 금속(예컨대, 알루미늄, 스테인리스, 구리, 니켈 등)이어도, 즉 부재(10, 12)가 낮은 선열팽창률을 갖는 경우라도, 열가소성 수지층(120)과 부재(10, 12)의 선열팽창률의 차가 작기 때문에, 열가소성 수지층(120), 나아가서는 열가소성 수지 시트(100)의 변형이 억제된다. 열가소성 수지층(120)은, 바람직하게는 내전해액성을 갖는다. 여기서의 「내전해액성」이란, 전해액에 대한 내성을 말하며, 전해액과 접촉하여도 화학 반응을 일으키지 않고, 따라서 전해액과 접촉하여도 열화하지 않는 성질을 말한다. 열가소성 수지층(120)이 내전해액성을 갖는 경우, 열가소성 수지 시트(100)를 전해액과 접촉하는 환경에서 사용할 수 있다. 열가소성 수지층(120)은, 바람직하게는, 내전해액 접착성이 우수하다. 여기서의 「내전해액 접착성」이란, 전해액에 접촉하여도 접착력이 유지되는 성질을 말한다. 열가소성 수지층(120)이 내전해액 접착성이 우수한 경우, 열가소성 수지 시트(100)는, 전해액과 접촉하는 환경에서의 접착 시트로서 사용할 수 있다. 열가소성 수지층(120)은, 표면 처리에 의해 작용기가 부여된 폴리올레핀계 수지여도 좋다. 폴리올레핀계 수지로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체가 예시된다. 이 경우, 열가소성 수지층(120)은, 내전해액 접착성이 우수하고, 또한 초기 접착성이 우수하다. 여기서의 「초기 접착성」이란, 접착 직후의 접착성이며, 「내전해액 접착성」과의 대비에서는, 전해액에 접촉하기 전의 접착성이라고도 할 수 있다. 열가소성 수지층(120)은, 바람직하게는, 낮은 영률, 자세하게는 100 MPa 이하의 영률을 갖는다. 이 경우, 열가소성 수지층(120)은 부재(10, 12)로부터 박리되기 어렵다. 열가소성 수지층(120)은, 바람직하게는, 흡습성이 낮다. 여기서, 접착 시 등에 열가소성 수지 시트(100)를 가열하지만, 열가소성 수지층(120)에 흡수되어 있던 물이 열을 가함으로써 기화하여 열가소성 수지층(120)으로부터 빠져나간 후에 열가소성 수지층(120)에 구멍이 남는 경우가 있고, 구멍을 기점으로 하여 열가소성 수지층(120)이 파손될 우려가 있다. 따라서, 열가소성 수지층(120)의 흡습성은 낮을수록 바람직하다. 코어재(110)는, 열가소성 수지보다 낮은 선열팽창률을 갖는다. 이에 의해, 열가소성 수지 시트(100) 전체로서의 선열팽창률은, 열가소성 수지 시트(100)가 코어재(110)를 갖지 않는 경우, 즉 열가소성 수지 시트(100)가 열가소성 수지층(120)만으로 구성되는 경우와 비교하여 낮아진다. 따라서, 부재(10, 12)가 금속, 즉 낮은 선열팽창률을 갖는 경우라도, 열가소성 수지 시트(100)와 부재(10, 12)의 선열팽창률의 차는 작고, 열가소성 수지 시트(100)의 변형이 억제된다. 코어재(110)는, 금속과 같은 정도의 낮은 선열팽창률을 갖는 폴리에스테르계 수지, 구체적으로는 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)로 형성되어도 좋다. 코어재(110)가 융점을 갖는 소재(예컨대, 수지, 금속 등)로 형성되는 경우, 코어재(110)의 융점은, 바람직하게는, 열가소성 수지의 융점보다 높다. 이에 의해, 열가소성 수지 시트(100)의 장착 시에 있어서 열가소성 수지 시트(100)를 열가소성 수지의 융점보다 높고 코어재(110)의 융점보다 낮은 온도에서 가열하면, 코어재(110)는 용융되지 않기 때문에, 코어재(110)의 형상을 유지할 수 있다. 열가소성 수지층(120)은, 형상이 유지되는 코어재(110)가 존재함으로써, 용융되었을 때의 면 방향으로의 확산이 억제된다. 코어재(110)가 융점을 갖지 않는 소재(예컨대, 나무나 종이 등)로 형성되는 경우, 코어재(110)의 내열 온도는, 바람직하게는, 열가소성 수지의 내열 온도보다 높다. 내열 온도는, 코어재(110)가 그의 형상을 유지할 수 있는 온도여도 좋다. 이에 의해, 열가소성 수지 시트(100)의 장착 시에 있어서 열가소성 수지 시트(100)를 열가소성 수지의 융점보다 높고 코어재(110)의 내열 온도보다 낮은 온도에서 가열하면, 코어재(110)의 형상을 유지할 수 있다. 열가소성 수지층(120)은, 형상이 유지되는 코어재(110)가 존재함으로써, 용융되었을 때의 면 방향으로의 확산이 억제된다. 코어재(110)는, 바람직하게는, 열가소성 수지가 함침 가능한 구조를 가지며, 상세하게는, 적어도 표면에 세공이나 미세한 요철을 갖는다. 이 경우, 코어재(110)와 열가소성 수지층(120)의 접촉 면적이 증가하기 때문에, 코어재와 열가소성 수지의 결합력이 향상된다. 코어재(110)는, 열가소성 수지가 함침 가능한 구조로서, 섬유로 구성되는 섬유 구조체여도 좋다. 예컨대, 코어재(110)는, 부직포형, 직물형 또는 편물형의 섬유 구조체여도 좋다. 이 경우, 코어재(110)는, 수지제 또는 금속제여도 좋다. 또한, 코어재(110)는, 목제, 구체적으로는 종이여도 좋다. 코어재(110)는, 표면에 세공이나 미세한 요철을 갖지 않는 부재여도 좋다. 이 경우, 코어재(110)는, 수지제, 금속제 등의 판재여도 좋다. 코어재(110)는, 바람직하게는, 내전해액성을 갖는다. 이 경우, 코어재(110)가 노출되는 경우라도 열가소성 수지 시트(100)를 전해액과 접촉하는 환경에서 사용할 수 있다. 코어재(110)는, 바람직하게는, 열가소성 수지층(120)과의 밀착성이 우수하다. 이 경우, 코