热传递抑制片以及电池组的制作方法

本发明涉及热传递抑制片以及具有该热传递抑制片的电池组。

背景技术：

1、近年来，从环境保护的方面出发，正在积极地进行由电动马达驱动的电动汽车或混合动力车等的开发。在该电动汽车或混合动力车等中，搭载有用于成为驱动用电动马达的电源的、将多个电池单体串联或并联连接而成的电池组。

2、另外，该电池单体主要使用与铅蓄电池、镍氢电池等相比能够高容量且高输出的锂离子二次电池。而且，在由于电池的内部短路、过充电等原因而引起某一电池单体急剧升温、之后也持续放热这样的热失控的情况下，来自发生了热失控的电池单体的热向相邻的其他电池单体传播，由此可能会引起其他电池单体的热失控。

3、作为抑制来自发生了上述那样的热失控的电池单体的热的传播的方法，一般进行在电池单体间夹设绝热片的方法。

4、例如，专利文献1中公开了一种电池组用的绝热片，其包含由二氧化硅纳米颗粒构成的第一颗粒和由金属氧化物构成的第二颗粒，并限定了第一颗粒的含量。另外，专利文献1中记载了，绝热片可以包含由选自纤维、粘合剂和耐热树脂中的至少一种构成的结合材料。

5、另外，上述专利文献1记载了，作为第一颗粒可以使用干式二氧化硅或湿式二氧化硅，该绝热片可以通过干式成型法或湿式抄造法来制造。

6、现有技术文献

7、专利文献

8、专利文献1：日本特开2021-34278号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、另外，作为制造绝热片(热传递抑制片)时的粘合剂，例如可以举出湿热粘接粘合剂纤维，但湿热粘接粘合剂纤维为了表现出其粘接性，需要在制造时成为湿润状态。因此，在使用湿热粘接粘合剂纤维的情况下，需要通过湿式抄造法来制造绝热片。

3、但是，在以更进一步提高绝热性能为目的而使用热传导率低的干式二氧化硅、二氧化硅气凝胶的情况下，具有无法通过湿式抄造法制造绝热片的问题。这是由于，若通过湿式抄造法将包含干式二氧化硅的材料成型为片状，则干式二氧化硅因水而凝聚，热传导率会上升。另外，通常二氧化硅气凝胶难以分散在水中，因此若通过湿式抄造法对包含二氧化硅气凝胶的材料进行成型，则无法得到材料均匀分散的绝热片，成为品质降低的原因。

4、另一方面，当使用干式二氧化硅或二氧化硅气凝胶等无机颗粒，通过干式成型法制造绝热片时，有时由于压力、冲击等而发生无机颗粒的脱落(以下也称为粉末脱落)。特别是在近年来的电池组中，电池单体的容量更进一步提高，因此充放电时的膨胀率上升。因此，在将绝热片配置于电池组的电池单体间的情况下，若绝热片整体的强度低，则在电池单体的充放电时等，由于电池单体的膨胀，绝热片被压缩而产生粉末脱落，绝热性能会降低。其结果，在电池单体发生热失控而成为高温的情况下，无法发挥出绝热片的效果，有时会产生热连锁。基于此，要求研发出具有能够持续保持形状的高强度、能够抑制粉末脱落、并且能够维持优异的绝热性的绝热片及其制造方法。

5、上述专利文献1中记载的绝热片即使在压缩应力增加的情况下，也可维持优异的绝热性，但关于绝热性、强度和抑制粉末脱落的性能，要求进一步进行改良。

6、本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种热传递抑制片以及具有该热传递抑制片的电池组，所述热传递抑制片具有即使在对热传递抑制片施加了压缩应力的情况下也能够保持其形状的强度，并且无机颗粒的保持性能高，由此能够维持优异的绝热性能。

7、用于解决课题的手段

8、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。

9、[1]一种热传递抑制片，其特征在于，

10、该热传递抑制片具有无机颗粒和有机纤维，

11、上述有机纤维的至少一部分具有由基部、以及从上述基部向至少三个方向延伸的支部构成的分支结构。

12、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]～[14]。

13、[2]如[1]中所述的热传递抑制片，其特征在于，上述基部为多根上述有机纤维彼此相互熔合而成的熔合部。

14、[3]如[1]或[2]中所述的热传递抑制片，其特征在于，其具有多个空孔。

15、[4]如[1]～[3]中任一项所述的热传递抑制片，其特征在于，其具有多根上述有机纤维彼此的至少一部分相互熔接而成的纤维束。

16、[5]如[4]中所述的热传递抑制片，其特征在于，在构成上述纤维束的多根上述有机纤维之间具有空隙部。

17、[6]如[1]～[5]中任一项所述的热传递抑制片，其特征在于，在与厚度方向正交的第一面和第二面中的至少一部分具有多根上述有机纤维彼此的至少一部分相互熔接而成的纤维层。

18、[7]如[6]中所述的热传递抑制片，其特征在于，在上述纤维层与包含上述无机颗粒和上述有机纤维的基层之间具有包含至少一部分进行了相互熔接的多根上述有机纤维、以及熔接于上述有机纤维的上述无机颗粒的复合层。

19、[8]如[1]～[7]中任一项所述的热传递抑制片，其特征在于，上述无机颗粒的至少一部分被熔接于上述有机纤维。

20、[9]如[2]～[8]中任一项所述的热传递抑制片，其特征在于，

21、上述有机纤维具有由第一有机材料构成的芯部、以及由第二有机材料构成且被覆上述芯部的表面的至少一部分的鞘部，

22、上述第二有机材料的熔点比上述第一有机材料的熔点低，

23、上述熔合部包含上述第二有机材料。

24、[10]如[9]中所述的热传递抑制片，其特征在于，上述第二有机材料的熔点比上述第一有机材料的熔点低60℃以上。

25、[11]如[9]或[10]中所述的热传递抑制片，其特征在于，

26、上述第一有机材料为选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯和尼龙中的至少一种，

27、上述第二有机材料为选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯和尼龙中的至少一种。

28、[12]如[1]～[11]中任一项所述的热传递抑制片，其特征在于，上述无机颗粒为由选自氧化物颗粒、碳化物颗粒、氮化物颗粒和无机水合物颗粒中的至少一种无机材料构成的颗粒。

29、[13]如[12]中所述的热传递抑制片，其特征在于，上述无机颗粒包含选自干式二氧化硅颗粒和二氧化硅气凝胶中的至少一种颗粒。

30、[14]如[13]中所述的热传递抑制片，其特征在于，上述无机颗粒进一步包含选自二氧化钛、锆石、氧化锆、碳化硅、氧化锌和氧化铝中的至少一种颗粒。

31、另外，本发明的上述目的通过电池组的下述[15]的构成来实现。

32、[15]一种电池组，其具有多个电池单体和[1]～[14]中任一项所述的热传递抑制片，上述多个电池单体串联连接或并联连接。

33、发明的效果

34、本发明的热传递抑制片包含具有由基部、以及从该基部向至少三个方向延伸的支部构成的分支结构的有机纤维，具有该分支结构的有机纤维成为骨架，基部进一步牢固地支撑骨架，因此能够得到优异的强度。另外，本发明的热传递抑制片由于具有牢固的骨架、并且具有多个支部，因此能够抑制粉末脱落、并且能够防止因热传递抑制片的压缩变形所致的绝热效果的降低。

35、根据本发明的电池组，由于具备如上述那样具有高强度和绝热性能的保持效果的热传递抑制片，因此能够抑制电池组中的电池单体的热失控、抑制火焰向电池壳外侧的扩大。