热传递抑制片和电池组的制作方法

本发明涉及例如作为驱动电动汽车或混合动力车等的电动机的电源的电池组、以及用于电池组的热传递抑制片。

背景技术：

1、近年来，从环境保护的观点出发，由电动机驱动的电动汽车或混合动力车等的开发正在蓬勃开展。在该电动汽车或混合动力车等中，搭载有用于作为驱动用电动机的电源的、将复数个电池单元串联或并联连接而成的电池组。

2、与铅蓄电池、镍氢电池等相比，在该电池单元中，主要使用能够高容量且高输出的锂离子二次电池，但在由于电池的内部短路、过充电等原因而在一个电池单元发生热失控的情况下(即“电池单元异常时”的情况下)，有可能由于向相邻的其他电池单元发生热的传播而引起其他电池单元的热失控。

3、作为用于抑制来自发生了上述那样的热失控的电池单元的热的传播的技术，使热传递抑制片夹设在电池单元之间。例如，在专利文献1中，提出了一种热传递抑制片，其包含矿物系粉体和阻燃剂中的至少一者、和作为选自热固性树脂、热塑性弹性体、橡胶中的有机粘结剂的基体树脂。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：日本特开2018-206605号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、在此，在热传递抑制片中，要求良好地保持具有热传递抑制效果的粉体(即，抑制掉粉)。另外，当电池单元发生热失控时，单元温度有时急剧上升而达到1000℃附近。在专利文献1所记载的热传递抑制片中，为了保持矿物系粉体和阻燃剂而使用基体树脂，但在热失控时变为高温时，基体树脂熔融、消失，作为片整体的保形性、强度、压缩特性等大幅降低。

3、本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于进一步提高热传递抑制片所要求的保形性、强度、压缩特性等，并且即使电池单元发生热失控，也能够防止作为片整体的保形性、强度、压缩特性等的降低。

4、用于解决课题的手段

5、本发明的上述目的通过热传递抑制片的下述[1]的构成来实现。

6、[1]一种热传递抑制片，其包含：

7、玻璃化转变温度为800℃以下的第一无机纤维和玻璃化转变温度为800℃以下的第一无机颗粒中的至少一种；

8、玻璃化转变温度为1000℃以上的第二无机纤维；

9、玻璃化转变温度为1000℃以上的第二无机颗粒；和

10、有机粘结剂。

11、另外，热传递抑制片的本发明的优选实施方式涉及以下的[2]～[11]。

12、[2]根据[1]所述的热传递抑制片，其中，上述第一无机纤维的平均纤维径大于上述第二无机纤维的平均纤维径。

13、[3]根据[1]或[2]所述的热传递抑制片，其中，上述第一无机纤维的平均纤维长度大于上述第二无机纤维的平均纤维长度。

14、[4]根据[1]～[3]中任一项所述的热传递抑制片，其中，上述第一无机纤维的卷缩度小于上述第二无机纤维的卷缩度。

15、[5]根据[1]～[4]中任一项所述的热传递抑制片，其中，上述第一无机纤维为线状或针状，上述第二无机纤维为树枝状或收缩状。

16、[6]根据[1]～[5]中任一项所述的热传递抑制片，其中，上述第一无机纤维为非晶质的纤维，上述第二无机纤维由选自非晶质的纤维和结晶质的纤维中的至少一种构成。

17、[7]根据[1]～[6]中任一项所述的热传递抑制片，其中，上述第一无机纤维是由选自玻璃纤维、玻璃棉、矿渣棉、岩棉、碱土金属硅酸盐纤维、耐火陶瓷纤维、玄武岩纤维和可溶性纤维(ソルブルファイバ)中的至少一种构成的纤维。

18、[8]根据[1]～[7]中任一项所述的热传递抑制片，其中，上述第一无机颗粒为由选自二氧化硅颗粒、氧化锌颗粒、氧化钙颗粒和氧化镁颗粒中的至少一种构成的颗粒。

19、[9]根据[1]～[8]中任一项所述的热传递抑制片，其中，上述第二无机纤维是由选自氧化铝纤维、硅酸铝纤维、碳纤维、碳化硅纤维、天然矿物系纤维和氧化锆纤维中的至少一种构成的纤维。

20、[10]根据[1]～[9]中任一项所述的热传递抑制片，其中，上述第二无机颗粒为由选自二氧化钛颗粒、氧化锆颗粒、锆石颗粒和钛酸钡颗粒中的至少一种构成的颗粒。

21、[11]根据[1]～[10]中任一项所述的热传递抑制片，其中，上述第一无机纤维和上述第一无机颗粒中的至少一者的含量为所述有机粘结剂的含量以上。

22、另外，本发明的上述目的通过电池组的下述[12]的构成来实现。

23、[12]一种电池组，其将复数个电池单元串联或并联连接而成，其中，使用[1]～[11]中任一项所述的热传递抑制片。

24、发明的效果

25、本发明的热传递抑制片由于第一无机纤维与第二无机纤维相互缠绕而形成网络，进而通过有机粘结剂粘结，因此能够良好地保持首先是第一无机颗粒和第二无机颗粒、以及其他混配材料。因此，作为片整体的保形性、强度、压缩特性等优异。

26、另外，即使电池单元发生热失控而有机粘结剂消失，玻璃化转变温度较低的第一无机纤维、第一无机颗粒也玻璃化(软化)，代替消失的有机粘结剂(binder)而作为粘结剂(結着剤)发挥功能。与此同时，玻璃化转变温度比较高的第二无机纤维、第二无机颗粒残留在热传递抑制片内。因此，维持作为片整体的保形性、强度、压缩特性等。

27、在本发明的电池组中，使用上述的热传递抑制片。因此，本发明的电池组能够将电池单元的热失控的损失抑制为最小限度。

技术特征：

1.一种热传递抑制片，其包含：

2.根据权利要求1所述的热传递抑制片，其中，所述第一无机纤维的平均纤维径大于所述第二无机纤维的平均纤维径。

3.根据权利要求1或2所述的热传递抑制片，其中，所述第一无机纤维的平均纤维长度大于所述第二无机纤维的平均纤维长度。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的热传递抑制片，其中，所述第一无机纤维的卷缩度小于所述第二无机纤维的卷缩度。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的热传递抑制片，其中，所述第一无机纤维为线状或针状，所述第二无机纤维为树枝状或收缩状。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的热传递抑制片，其中，所述第一无机纤维为非晶质的纤维，所述第二无机纤维由选自非晶质的纤维和结晶质的纤维中的至少一种构成。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的热传递抑制片，其中，所述第一无机纤维为由选自玻璃纤维、玻璃棉、矿渣棉、岩棉、碱土金属硅酸盐纤维、耐火陶瓷纤维、玄武岩纤维和可溶性纤维中的至少一种构成的纤维。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的热传递抑制片，其中，所述第一无机颗粒为由选自二氧化硅颗粒、氧化锌颗粒、氧化钙颗粒和氧化镁颗粒中的至少一种构成的颗粒。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的热传递抑制片，其中，所述第二无机纤维为由选自氧化铝纤维、硅酸铝纤维、碳纤维、碳化硅纤维、天然矿物系纤维和氧化锆纤维中的至少一种构成的纤维。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的热传递抑制片，其中，所述第二无机颗粒为由选自二氧化钛颗粒、氧化锆颗粒、锆石颗粒和钛酸钡颗粒中的至少一种构成的颗粒。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的热传递抑制片，其中，所述第一无机纤维和所述第一无机颗粒中的至少一者的含量为所述有机粘结剂的含量以上。

12.一种电池组，其将复数个电池单元串联或并联连接而成，其中，使用了权利要求1～11中任一项所述的热传递抑制片。

技术总结本发明进一步提高热传递抑制片所要求的保形性、强度、压缩特性等，并且即使电池单元发生热失控，也能够防止作为片整体的保形性、强度、压缩特性等的降低。热传递抑制片包含玻璃化转变温度为800℃以下的第一无机纤维(1)和玻璃化转变温度为800℃以下的第一无机颗粒(2)中的至少一者、玻璃化转变温度为1000℃以上的第二无机纤维(3)、玻璃化转变温度为1000℃以上的第二无机颗粒(4)和有机粘结剂(5)。技术研发人员：岛田将平,神保直幸受保护的技术使用者：揖斐电株式会社技术研发日：技术公布日：2024/7/29