本發(fā)明涉及熱傳遞抑制片以及具有該熱傳遞抑制片的電池組。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，從環(huán)境保護(hù)的方面出發(fā)，正在積極地進(jìn)行由電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車或混合動(dòng)力車等的開發(fā)。該電動(dòng)汽車或混合動(dòng)力車等中搭載有用于成為驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)馬達(dá)的電源的、將多個(gè)電池單體串聯(lián)或并聯(lián)連接而成的電池組。

2、另外，該電池單體中主要使用與鉛蓄電池、鎳氫電池等相比能夠高容量且高輸出的鋰離子二次電池。并且，在由于電池的內(nèi)部短路、過(guò)充電等原因而引起某一電池單體急劇升溫、之后也持續(xù)放熱這樣的熱失控的情況下，來(lái)自發(fā)生了熱失控的電池單體的熱向相鄰的其他電池單體傳播，從而有可能引起其他電池單體的熱失控。

3、作為抑制來(lái)自發(fā)生了上述那樣的熱失控的電池單體的熱的傳播的方法，通常進(jìn)行在電池單體間夾設(shè)絕熱片的方法。

4、例如，專利文獻(xiàn)1中公開了一種電池組用的絕熱片，其包含由二氧化硅納米顆粒構(gòu)成的第1顆粒、以及由金屬氧化物構(gòu)成的第2顆粒，并限定了第1顆粒的含量。另外，專利文獻(xiàn)1中記載了，絕熱片可以包含由選自纖維、粘合劑和耐熱樹脂中的至少一種構(gòu)成的結(jié)合材料。

5、另外，上述專利文獻(xiàn)1中記載了，作為第1顆粒，可以使用干式二氧化硅或濕式二氧化硅，該絕熱片可以通過(guò)干式成型法或濕式抄造法來(lái)制造。

6、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

7、專利文獻(xiàn)

8、專利文獻(xiàn)1：日本特開2021-34278號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明所要解決的課題

2、另外，作為制造絕熱片(熱傳遞抑制片)的情況下的粘合劑，例如可以舉出濕熱粘接粘合劑纖維，但對(duì)于濕熱粘接粘合劑纖維，為了表現(xiàn)出其粘接性，需要在制造時(shí)成為濕潤(rùn)狀態(tài)。因此，在使用濕熱粘接粘合劑纖維的情況下，需要通過(guò)濕式抄造法來(lái)制造絕熱片。

3、但是，在為了更進(jìn)一步提高絕熱性能而使用熱傳導(dǎo)率低的干式二氧化硅、二氧化硅氣凝膠的情況下，存在無(wú)法通過(guò)濕式抄造法制造絕熱片的問(wèn)題。這是由于，若通過(guò)濕式抄造法將包含干式二氧化硅的材料成型為片狀，則干式二氧化硅會(huì)由于水而發(fā)生凝聚，熱傳導(dǎo)率會(huì)上升。另外，通常二氧化硅氣凝膠難以分散在水中，因此若通過(guò)濕式抄造法對(duì)包含二氧化硅氣凝膠的材料進(jìn)行成型，則無(wú)法得到材料均勻分散的絕熱片，成為品質(zhì)降低的原因。

4、另外，在近年來(lái)的電池組中，電池單體的容量更進(jìn)一步提高，因此充放電時(shí)的膨脹率上升。因此，在將絕熱片配置在電池組的電池單體間的情況下，根據(jù)絕熱片的結(jié)構(gòu)，在電池單體的充放電時(shí)等絕熱片會(huì)由于電池單體的膨脹而被壓縮，絕熱性能降低。其結(jié)果，在電池單體熱失控而成為高溫的情況下，容易發(fā)生熱連鎖。

5、上述專利文獻(xiàn)1中記載的絕熱片即使在壓縮應(yīng)力增加的情況下，也可維持優(yōu)異的絕熱性，但對(duì)于能夠更進(jìn)一步長(zhǎng)期維持高絕熱性、并且在電池單體的熱失控時(shí)能夠防止因分解氣體等所致的片的破壞的熱傳遞抑制片的需求日益提高。

6、本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而完成的，其目的在于提供一種熱傳遞抑制片以及具有該熱傳遞抑制片的電池組，該熱傳遞抑制片即使在對(duì)熱傳遞抑制片的壓縮應(yīng)力增加的情況下，也能夠維持絕熱性，在相鄰的電池單體發(fā)生了熱失控時(shí)能夠防止片本身的破壞。

7、用于解決課題的手段

8、本發(fā)明的上述目的通過(guò)熱傳遞抑制片的下述[1]的構(gòu)成來(lái)實(shí)現(xiàn)。

9、[1]一種熱傳遞抑制片，其是具有無(wú)機(jī)顆粒和有機(jī)纖維的熱傳遞抑制片，其特征在于，該熱傳遞抑制片具有多個(gè)三維連結(jié)的空孔。

10、另外，本發(fā)明的熱傳遞抑制片的優(yōu)選實(shí)施方式涉及下述[2]～[11]。

11、[2]如[1]中所述的熱傳遞抑制片，其特征在于，上述有機(jī)纖維具有被覆表面的至少一部分的熔接部，上述無(wú)機(jī)顆粒的至少一部分通過(guò)上述熔接部被熔接至上述有機(jī)纖維。

12、[3]如[1]或[2]中所述的熱傳遞抑制片，其特征在于，其進(jìn)一步具有無(wú)機(jī)纖維。

13、[4]如[2]中所述的熱傳遞抑制片，其特征在于，在與厚度方向正交的第1面和第2面的至少一部分具有多根上述有機(jī)纖維彼此的至少一部分通過(guò)上述熔接部被熔接而成的纖維層。

14、[5]如[4]中所述的熱傳遞抑制片，其特征在于，

15、該熱傳遞抑制片進(jìn)一步具有無(wú)機(jī)纖維，

16、上述纖維層包含上述無(wú)機(jī)纖維。

17、[6]如[2]～[5]中任一項(xiàng)所述的熱傳遞抑制片，其特征在于，

18、上述有機(jī)纖維由第1有機(jī)材料構(gòu)成，上述熔接部包含第2有機(jī)材料，

19、上述第2有機(jī)材料的熔點(diǎn)比上述第1有機(jī)材料的熔點(diǎn)低。

20、[7]如[6]中所述的熱傳遞抑制片，其特征在于，上述第2有機(jī)材料的熔點(diǎn)比上述第1有機(jī)材料的熔點(diǎn)低60℃以上。

21、[8]如[6]或[7]中所述的熱傳遞抑制片，其特征在于，

22、上述第1有機(jī)材料為選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯和尼龍中的至少一種，

23、上述第2有機(jī)材料為選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯和尼龍中的至少一種。

24、[9]如[1]～[8]中任一項(xiàng)所述的熱傳遞抑制片，其特征在于，上述無(wú)機(jī)顆粒為由選自氧化物顆粒、碳化物顆粒、氮化物顆粒和無(wú)機(jī)水合物顆粒中的至少一種無(wú)機(jī)材料構(gòu)成的顆粒。

25、[10]如[9]中所述的熱傳遞抑制片，其特征在于，上述無(wú)機(jī)顆粒包含選自干式二氧化硅顆粒和二氧化硅氣凝膠中的至少一種顆粒。

26、[11]如[10]中所述的熱傳遞抑制片，其特征在于，上述無(wú)機(jī)顆粒進(jìn)一步包含選自二氧化鈦、鋯石、氧化鋯、碳化硅、氧化鋅和氧化鋁中的至少一種的顆粒。

27、另外，本發(fā)明的上述目的通過(guò)電池組的下述[12]的構(gòu)成來(lái)實(shí)現(xiàn)。

28、[12]一種電池組，其具有多個(gè)電池單體、以及[1]～[11]中任一項(xiàng)所述的熱傳遞抑制片，上述多個(gè)電池單體串聯(lián)或并聯(lián)連接。

29、發(fā)明的效果

30、本發(fā)明的熱傳遞抑制片具有多個(gè)三維連結(jié)的空孔，因此即使在壓縮應(yīng)力增加的情況下也能夠維持優(yōu)異的絕熱性。另外，在相鄰的電池單體發(fā)生了熱失控時(shí)，即使在熱傳遞抑制片變成高溫、內(nèi)部的有機(jī)纖維等發(fā)生了分解的情況下，該分解氣體也不會(huì)留在片內(nèi)部而經(jīng)由空孔釋放到外部，因此能夠防止片的破壞。

31、如上所述，本發(fā)明的電池組所具有的熱傳遞抑制片具有高絕熱性能和形狀保持效果，因此能夠抑制電池組中的電池單體的熱失控、抑制火焰向電池殼外側(cè)的蔓延。

技術(shù)特征：

1.一種熱傳遞抑制片，其是具有無(wú)機(jī)顆粒和有機(jī)纖維的熱傳遞抑制片，其特征在于，該熱傳遞抑制片具有多個(gè)三維連結(jié)的空孔。

2.如權(quán)利要求1所述的熱傳遞抑制片，其特征在于，所述有機(jī)纖維具有被覆表面的至少一部分的熔接部，所述無(wú)機(jī)顆粒的至少一部分通過(guò)所述熔接部被熔接至所述有機(jī)纖維。

3.如權(quán)利要求1所述的熱傳遞抑制片，其特征在于，其進(jìn)一步具有無(wú)機(jī)纖維。

4.如權(quán)利要求2所述的熱傳遞抑制片，其特征在于，在與厚度方向正交的第1面和第2面的至少一部分具有纖維層，所述纖維層是多根所述有機(jī)纖維彼此的至少一部分通過(guò)所述熔接部而熔接成的。

5.如權(quán)利要求4所述的熱傳遞抑制片，其特征在于，該熱傳遞抑制片進(jìn)一步具有無(wú)機(jī)纖維，所述纖維層包含所述無(wú)機(jī)纖維。

6.如權(quán)利要求2所述的熱傳遞抑制片，其特征在于，所述有機(jī)纖維由第1有機(jī)材料構(gòu)成，所述熔接部包含第2有機(jī)材料，所述第2有機(jī)材料的熔點(diǎn)比所述第1有機(jī)材料的熔點(diǎn)低。

7.如權(quán)利要求6所述的熱傳遞抑制片，其特征在于，所述第2有機(jī)材料的熔點(diǎn)比所述第1有機(jī)材料的熔點(diǎn)低60℃以上。

8.如權(quán)利要求6所述的熱傳遞抑制片，其特征在于，所述第1有機(jī)材料為選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯和尼龍中的至少一種，所述第2有機(jī)材料為選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯和尼龍中的至少一種。

9.如權(quán)利要求1所述的熱傳遞抑制片，其特征在于，所述無(wú)機(jī)顆粒為由選自氧化物顆粒、碳化物顆粒、氮化物顆粒和無(wú)機(jī)水合物顆粒中的至少一種無(wú)機(jī)材料構(gòu)成的顆粒。

10.如權(quán)利要求9所述的熱傳遞抑制片，其特征在于，所述無(wú)機(jī)顆粒包含選自干式二氧化硅顆粒和二氧化硅氣凝膠中的至少一種顆粒。

11.如權(quán)利要求10所述的熱傳遞抑制片，其特征在于，所述無(wú)機(jī)顆粒進(jìn)一步包含選自二氧化鈦、鋯石、氧化鋯、碳化硅、氧化鋅和氧化鋁中的至少一種的顆粒。

12.一種電池組，其具有多個(gè)電池單體、以及權(quán)利要求1～11中任一項(xiàng)所述的熱傳遞抑制片，所述多個(gè)電池單體串聯(lián)或并聯(lián)連接。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種熱傳遞抑制片以及具有該熱傳遞抑制片的電池組，該熱傳遞抑制片即使在對(duì)熱傳遞抑制片的壓縮應(yīng)力增加的情況下，也能夠維持絕熱性，在相鄰的電池單體發(fā)生了熱失控時(shí)能夠防止片本身的破壞。熱傳遞抑制片(10)具有無(wú)機(jī)顆粒(4)和有機(jī)纖維(1)，進(jìn)一步具有多個(gè)三維連結(jié)的空孔(7)。

技術(shù)研發(fā)人員：熊野圭司,井戶貴彥
受保護(hù)的技術(shù)使用者：揖斐電株式會(huì)社
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6