CN221783316U

CN221783316U - 热传递抑制片和电池组

Info

Publication number: CN221783316U
Application number: CN202323568923.0U
Authority: CN
Inventors: 熊野圭司; 井户贵彦
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2022-12-28
Filing date: 2023-12-26
Publication date: 2024-09-27
Anticipated expiration: 2033-12-26
Also published as: WO2024143394A1; JP2024095154A; CN118263585A; JP7477591B1

Abstract

本实用新型提供热传递抑制片和电池组，所述热传递抑制片能够抑制脱粉并且能够维持优异的隔热性。热传递抑制片(10)具有：隔热件(11)，其包含无机颗粒；树脂膜(12)，其将隔热件(11)包在内部，具有多个第一孔(14)；以及覆盖件(13)，其层叠于树脂膜(12)，覆盖多个第一孔(14)中的至少一部分。

Description

热传递抑制片和电池组

技术领域

本实用新型涉及热传递抑制片和具有该热传递抑制片的电池组。

背景技术

近年来，从环境保护的观点出发，由电动马达驱动的电动汽车或混合动力车等的开发正在盛行。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、由多个电池单元串联或并联连接而成的电池组。

该电池单元主要使用与铅蓄电池、镍氢电池等相比能够实现高容量且高输出的锂离子二次电池。并且，在由于电池的内部短路、过充电等原因而引起某电池单元急剧升温、之后也继续发热那样的热失控的情况下，来自发生了热失控的电池单元的热会向相邻的其他电池单元传播，由此有可能引起其他电池单元的热失控。

作为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方法，一般进行使隔热片介于电池单元之间的方法。

另外，在制造隔热片时，如果使用干式二氧化硅、二氧化硅气凝胶等无机颗粒作为隔热件的材料，通过干式成型法制造隔热片，则有时会因压力、冲击等而发生无机颗粒的脱落(以下也称为脱粉)。

例如，在专利文献1中公开了一种电池单元热失控屏蔽件，其具有包含无机纤维的纤维基体、热绝缘性无机颗粒以及粘合剂的无纺纤维质隔热件、以及密封该隔热件的有机密封层。另外，在该有机密封层上形成有一个或多个通气孔，以使得封闭在内部的气体在被加热到高温时被排出到外部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2022/024076号

实用新型内容

实用新型所要解决的课题

然而，上述专利文献1所记载的电池单元热失控屏蔽件为了使封闭在内部的气体排出而形成有通气孔，在使用电池时，水分容易经由通气孔浸入内部。具体而言，收纳电池单元等的电池壳体的内部的温度容易变化，因此，若在高温多湿的气氛下配置隔热片，则水分可能从通气孔浸入内部，隔热性有可能降低。

本实用新型是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于提供能够抑制脱粉并且能够维持优异的隔热性的热传递抑制片以及具有该热传递抑制片的电池组。

用于解决课题的手段

本实用新型的上述目的通过热传递抑制片的下述[1]的构成来实现。

[1]一种热传递抑制片，其特征在于，

所述热传递抑制片具有：

隔热件；

树脂膜，其将所述隔热件包在内部，具有多个第一孔；以及

覆盖件，其层叠于所述树脂膜，覆盖所述多个第一孔中的至少一部分。

另外，关于热传递抑制片的本实用新型的优选实施方式涉及以下的[2]～[6]。

[2].在[1]的热传递抑制片中，其特征在于，被所述树脂膜包在内部的内部区域与热传递抑制片的外部区域至少在一部分连通。

[3].在[1]或[2]的热传递抑制片中，其特征在于，所述树脂膜具有：主面侧部，其位于所述隔热件的与厚度方向垂直的主面侧；以及端面侧部，其覆盖所述隔热件的与厚度方向大致平行的端面侧，

所述第一孔至少形成于所述主面侧部，

所述覆盖件层叠于所述主面侧部的至少一部分。

[4].在[1]～[3]中任一项的热传递抑制片中，其特征在于，所述覆盖件粘接于所述树脂膜。

[5].在[1]～[4]中任一项的热传递抑制片中，其特征在于，所述覆盖件具有多个第二孔，并且将所述隔热件及所述树脂膜包在内部，

在沿所述树脂膜与所述覆盖件的层叠方向观察时，所述多个第二孔中的至少一部分配置在与所述多个第一孔错开的位置。

[6].在[1]～[5中任一项的热传递抑制片中，其特征在于，所述热传递抑制片还具有层叠于所述隔热件的弹性片，

由所述隔热件和所述弹性片层叠而成的层叠体被所述树脂膜包在内部。

另外，本实用新型的上述目的通过电池组的下述[7]的构成来实现。

[7]一种电池组，其特征在于，所述电池组具有多个电池单元和[1]～[6]中任一项的热传递抑制片，所述多个电池单元串联或并联连接。

实用新型效果

本实用新型的热传递抑制片具有包含无机颗粒的隔热件和将该隔热件包在内部的树脂膜，因此能够得到优异的隔热效果，并且能够抑制脱粉。另外，由于形成于树脂膜的孔的至少一部分被覆盖件覆盖，因此能够抑制存在于热传递抑制片的外部的水分浸入到隔热件的区域，能够抑制隔热性的降低。

根据本实用新型的电池组，由于具有如上所述具备优异的隔热性及脱粉抑制效果且抑制了水分的浸入的热传递抑制片，因此能够维持优异的隔热性，并且能够抑制电池组中的电池单元的热失控、火焰向电池壳体的外侧扩大。

附图说明

图1A和图1B表示本实用新型的第一实施方式的热传递抑制片，图1A是立体图，图1B是其I-I线处的剖视图。

图2是示意性地表示应用了第一实施方式的热传递抑制片的电池组的剖视图。

图3A和图3B表示本实用新型的第二实施方式的热传递抑制片，图3A是俯视图，图3B是其II-II线处的剖视图。

标号说明

10、40：热传递抑制片；

11a：主面；

11b、11c：端面；

11：隔热件；

12a、23a：主面侧部；

12b、12c：端面侧部；

12：树脂膜；

13、23：覆盖件；

14：第一孔；

15：第二孔；

16：熔接部；

17：间隙部；

20a、20b、20c：电池单元；

30：电池壳体；

100：组电池。

具体实施方式

本实用新型的发明人认为，在具有隔热件和将隔热件包在内部的树脂膜的热传递抑制片中，在隔热件的主面侧的树脂膜上形成多个孔，并且利用覆盖件覆盖孔的至少一部分，这对于解决课题是有效的。

以下，参照附图对本实用新型的实施方式进行详细说明。此外，本实用新型并不限定于以下说明的实施方式，能够在不脱离本实用新型的主旨的范围内任意地变更来实施。

〔1.热传递抑制片〕

<第一实施方式>

图1A和图1B表示本实用新型的第一实施方式的热传递抑制片，图1A是立体图，图1B是其I-I线处的剖视图。另外，图2是示意性地表示应用了第一实施方式的热传递抑制片的电池组的剖视图。

第一实施方式的热传递抑制片10具有：含有无机颗粒的隔热件11、将隔热件11包在内部的树脂膜12、以及层叠于树脂膜12的覆盖件13。隔热件11具有与其厚度方向垂直的一对主面11a和与厚度方向大致平行的对置的两对端面11b、11c。

树脂膜12具有位于隔热件11的主面11a侧的主面侧部12a和覆盖端面11b、11c侧的端面侧部12b、12c，树脂膜12覆盖隔热件11的整个面。在本实施方式中，使用因热而收缩的树脂膜12，通过使树脂膜12加热收缩(收缩包装)而使树脂膜12紧贴于隔热件11的表面。另外，此时，为了将包在树脂膜12的内部的内部区域的空气向外部排出，在树脂膜12的主面侧部12a形成有多个第一孔14。另外，在端面侧部12b、12c，树脂膜12彼此熔接，由此形成熔接部16。

在树脂膜12的主面侧部12a的外表面上层叠有覆盖件13，覆盖件13与树脂膜12通过粘接剂而粘接在一起。由此，第一孔14的至少一部分被覆盖件13覆盖。

以下，使用图2对将如上述那样构成的热传递抑制片10应用于电池组的情况下的结构进行具体说明。如图2所示，本实施方式的热传递抑制片10例如被用于电池组。电池组100具有电池壳体30和收纳于电池壳体30的内部的多个电池单元20a、20b、20c。另外，热传递抑制片10介于电池单元20a与电池单元20b之间、以及电池单元20b与电池单元20c之间。多个电池单元20a、20b、20c通过未图示的汇流条等串联或并联连接。

此外，电池单元20a、20b、20c例如优选使用锂离子二次电池，但并不特别限定于此，也能够应用于其他二次电池。

在这样构成的第一实施方式中，隔热件11被树脂膜12包在内部，因此在将热传递抑制片10组装于电池组100时、或使用电池组100时，能够防止颗粒等的脱落。另外，隔热件11包含无机颗粒，具有高隔热性，因此能够抑制从发生了热失控的电池单元向相邻的电池单元传播热。

进而，根据第一实施方式，由于利用覆盖件13覆盖树脂膜12的第一孔14，因此即使在电池壳体的内部的温度发生变化而成为高湿气氛的情况下，也能够抑制隔热件11吸收水分。因此，能够抑制隔热件11的隔热性降低。

并且，在第一实施方式中，覆盖件13与树脂膜12通过粘接剂粘接在一起，但在树脂膜12的表面不完全平滑的情况下，有时在覆盖件13与树脂膜12之间形成间隙部17。另外，当通过收缩包装用树脂膜12覆盖隔热件11时，根据制造方法的不同，有时在树脂膜12的端面侧部12c也形成未图示的第一孔。在这样的情况下，成为这样的构造：包在树脂膜12的内部的内部区域与热传递抑制片10的外部区域经由第一孔14以及间隙部17、或者经由第一孔14等至少在一部分连通。其结果为，在热传递抑制片10由于电池单元20a、20b、20c的温度的上升而被加热到高温时，能够使内部的气体向外部排出。

另一方面，在第一实施方式中，覆盖件13与树脂膜12无间隙地完全紧贴，当在树脂膜12的端面侧部12c没有进一步形成孔的情况下，能够完全防止电池壳体30内的水分浸入到热传递抑制片10的内部。

并且，在本实施方式中，通过在树脂膜12的主面侧部12a上通过粘接而配置了与主面侧部12a同等尺寸的覆盖件13，但覆盖件13的位置及尺寸并不限定于此。例如，也可以在树脂膜12的主面侧部12a的至少一部分区域粘接尺寸比主面侧部12a小的覆盖件13。但是，若在树脂膜12与覆盖件13之间存在阶梯差，则与电池单元20a、20b、20c接触的接触面成为凹凸形状，有时会对电池性能造成影响。因此，优选的是，覆盖件13具有与主面侧部12a大致相同的尺寸，或者配置具有比主面侧部12a大的尺寸的覆盖件13，使得能够用覆盖件13至少覆盖树脂膜12的主面侧部12a的整个面。

此外，覆盖件13也可以配置在隔热件11与树脂膜12之间。并且，覆盖件13也可以配置为环绕树脂膜12的一对主面侧部12a以及一对端面侧部12c，由此，能够利用覆盖件13覆盖树脂膜12中的所有的第一孔14。并且，覆盖件13也可以配置在隔热件11与树脂膜12之间。但是，为了得到抑制水分向包在树脂膜12内部的内部区域浸入的充分的效果，覆盖件13优选以覆盖树脂膜12的外表面的方式配置。

<第二实施方式>

图3A和图3B表示本实用新型的第二实施方式的热传递抑制片，图3A是俯视图，图3B是其II-II线处的剖视图。在图3A和图3B所示的第二实施方式中，对与图1A和图1B所示的第一实施方式相同的部件标注相同的标号，并省略或简化其详细的说明。另外，在图3A和图3B中省略了图1A和图1B所示的熔接部16。以下，说明将第二实施方式的热传递抑制片应用于图2所示的电池组100的情况。

如图3A和图3B所示，在第二实施方式的热传递抑制片40中，隔热件11的主面11a和端面11b、11c通过收缩包装而被树脂膜12覆盖。并且，树脂膜12的主面侧部12a、端面侧部12b、12c通过收缩包装而被覆盖件23覆盖。在覆盖件23的主面侧部23a形成有多个第二孔15，以在覆盖件23的收缩包装时使内部的空气向外部排出。另外，在沿树脂膜12与覆盖件13的层叠方向观察时、即在图3A所示的俯视图中，多个第二孔15中的至少一部分配置于与多个第一孔14错开的位置。

在这样构成的第二实施方式中，隔热件11也被树脂膜12覆盖，因此能够抑制脱粉。另外，第一孔14和第二孔15形成于相互错开的位置，树脂膜12的第一孔14被覆盖件23覆盖，因此隔热件11的表面没有露出。因此，能够抑制水分浸入到隔热件11的区域，能够抑制隔热性降低。

进而，在第二实施方式中，覆盖件13与树脂膜12未完全粘接，使用由通过热而收缩的膜构成的覆盖件13，使覆盖件13通过加热收缩而与树脂膜12紧贴。因此，在树脂膜12与覆盖件13之间存在微小的间隙部17，被树脂膜12包在内部的隔热件11所在的区域与热传递抑制片40的外部区域经由第一孔14、间隙部17以及第二孔15而连通。因此，在热传递抑制片40由于电池单元20a、20b、20c的温度上升而被加热到高温时，能够将包在树脂膜12内部的内部区域的气体排出到外部。

<第三实施方式>

在上述第一及第二实施方式中，仅隔热件11被树脂膜12包在内部，而在第三实施方式中，使由隔热件11与弹性片层叠而成的层叠体包在树脂膜12的内部。关于具有这样构成的弹性片的第三实施方式，在图1A和图1B～图3A和图3B中，通过将隔热件11替换为层叠体，能够与第一及第二实施方式同样地进行说明，因此省略详细的附图。在隔热件11上层叠弹性片的情况下，可以在一对弹性片之间配置隔热件，也可以在一对隔热件之间配置弹性片。

这样，若使具有弹性片的层叠体包在树脂膜12的内部，则能够利用树脂膜12抑制在隔热件与弹性片之间产生偏移。另外，弹性片具有规定的弹性，在热传递抑制片由于电池单元的膨胀而被按压的情况下，通过弹性片以适当量变形，能够抑制对电池单元的反作用力。因此，能够抑制由于反复进行对电池单元的按压以及缓和而导致的电池性能的降低。

并且，在上述第一～第三实施方式中，树脂膜12通过使用了热收缩的收缩包装而成为覆盖隔热件11或层叠体的表面的形状，但在本实用新型中并不特别限定于收缩包装。例如，用树脂膜12包装隔热件11(层叠体)的表面后，通过热或粘接剂将重叠的树脂膜12彼此粘接即可。即使是这样的结构，若在树脂膜12未形成第一孔，则有时在粘接后在内部区域残存空气，因此优选在树脂膜12形成第一孔14，能够良好地使用本实用新型的结构。

接着，对构成上述第一～第三实施方式的热传递抑制片的材料例进行详细说明。

[树脂膜]

作为构成树脂膜12的材料，可以选择选自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、氯乙烯、尼龙、丙烯酸、环氧树脂、聚氨酯、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚碳酸酯和芳族聚酰胺中的至少一种树脂。

并且，如上述第一～第三实施方式所示，在隔热件11、或具有隔热件11和弹性片的层叠体的整个表面被树脂膜12覆盖的情况下，优选利用收缩包装。因此，更优选使用具有适于收缩包装的材料的树脂膜12。作为这样的材料，可举出聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、氯乙烯。

(树脂膜的厚度)

若树脂膜12的厚度超过1mm，则难以跟随隔热件11的形状，有可能在树脂膜12产生裂纹、破裂。因此，树脂膜12的厚度优选为1mm以下，更优选为0.1mm以下，进一步优选为0.05mm以下。

另一方面，树脂膜12的厚度的下限没有特别限定，但为了得到期望的强度，优选为0.005mm以上，更优选为0.01mm以上。

<树脂膜所含的其他材料>

另外，树脂膜12要求针对成为高温的电池单元20a、20b、20c的耐性，因此优选具有阻燃性，具体而言，优选包含无机物或阻燃材料。作为树脂膜12中所含的其它材料，作为无机物，可列举出滑石、碳酸钙、氢氧化铝、氧化钛、蛭石、沸石、合成二氧化硅、氧化锆、锆石、钛酸钡、氧化锌、氧化铝，作为阻燃材料，可列举出溴系阻燃剂、氯系阻燃剂、磷系阻燃剂、硼系阻燃剂、有机硅系阻燃剂和含氮化合物。

[覆盖件]

作为构成覆盖件13、23的材料，可列举与所述树脂膜12相同的材料，但也可使用由与树脂膜12相同的材料构成的材料，也可使用由互不相同的材料构成的材料。如图3A和图3B所示，在通过收缩包装使覆盖件23紧贴于树脂膜12的表面上的情况下，作为覆盖件23，优选包含适合于上述收缩包装的材料。

[弹性片]

如上述第三实施方式所示，在利用树脂膜12将弹性片与隔热件11的层叠体包在内部的情况下，作为弹性片，能够使用公知的弹性片。具体而言，能够使用由具有相对于电池单元20a、20b、20c的变形而灵活地变形的弹性的橡胶、热塑性弹性体形成的片。

橡胶可以是合成橡胶和天然橡胶中的任一种，作为合成橡胶，例如可以举出苯乙烯丁二烯橡胶、丁二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、丁基橡胶、乙烯丙烯橡胶、丁腈橡胶、硅酮橡胶、氟橡胶、丙烯酸橡胶、聚氨酯橡胶、聚硫橡胶、表氯醇橡胶和发泡有机硅酮等。

作为热塑性弹性体，例如可以举出聚苯乙烯系、聚烯烃系、氯乙烯系、聚氨酯系、聚酯系、聚酰胺系、聚丁二烯系的各热塑性弹性体等。另外，弹性体可以是多孔性和非多孔性中的任一种。另外，在多孔性的弹性体的情况下，气泡结构可以是独立气泡型和连通气泡型中的任一种。

(弹性片的尺寸)

弹性片的厚度没有特别限定，但为了有效地得到关于弹性片的效果，优选设为1mm以上且10mm以下。

[隔热件]

作为本实施方式的热传递抑制片中使用的隔热件11，只要具有隔热效果就没有特别限定。作为表示隔热效果的指标，可以举出热传导率，但在本实施方式中，隔热件的热传导率优选小于1(W/m·K)，更优选小于0.5(W/m·K)，更优选小于0.2(W/m·K)。此外，隔热件的热传导率更优选小于0.1(W/m·K)，更优选小于0.05(W/m·K)，特别优选小于0.02(W/m·K)。

并且，隔热件的热传导率可以按照JIS R 2251中记载的“耐火物的热传导率的试验方法”进行测定。

(隔热件的尺寸)

在层叠隔热件11和弹性片的情况下，隔热件11的主面11a的大小和弹性片的与厚度方向垂直的主面的大小优选大致相同，但没有特别限定。

隔热件11包含无机颗粒，作为其他成分，例如可以使用含有选自无机纤维、有机纤维和有机颗粒中的至少1种的隔热件。以下示出各自的具体例。

<无机颗粒>

作为无机颗粒，可以使用单一的无机颗粒，也可以组合使用两种以上的无机颗粒。作为无机颗粒的种类，从热传递抑制效果的观点出发，优选使用由选自氧化物颗粒、碳化物颗粒、氮化物颗粒及无机水合物颗粒中的至少一种无机材料构成的颗粒，更优选使用氧化物颗粒。另外，对于形状也没有特别限定，但优选包含选自纳米颗粒、中空颗粒和多孔颗粒中的至少一种，具体而言，也可以使用二氧化硅纳米颗粒、金属氧化物颗粒、微孔颗粒、中空二氧化硅颗粒等无机中空球、由热膨胀性无机材料形成的颗粒、由含水多孔质体形成的颗粒等。

无机颗粒的平均二次粒径为0.01μm以上时，容易获得，能够抑制制造成本的上升。另外，为200μm以下时，能够得到期望的隔热效果。因此，无机颗粒的平均二次粒径优选为0.01μm以上且200μm以下，更优选为0.05μm以上且100μm以下。

并且，如果并用两种以上的热传递抑制效果互不相同的无机颗粒，则能够将发热体进行多级冷却，能够在更宽的温度范围内表现出吸热作用。具体而言，优选将大径颗粒和小径颗粒混合使用。例如，在使用纳米颗粒作为一种无机颗粒的情况下，优选包含由金属氧化物构成的无机颗粒作为另一种无机颗粒。以下，将小径的无机颗粒作为第一无机颗粒，将大径的无机颗粒作为第二无机颗粒，对无机颗粒进行更详细的说明。

<第一无机颗粒>

(氧化物颗粒)

氧化物颗粒的折射率高，使光漫反射的效果强，因此若使用氧化物颗粒作为第一无机颗粒，则尤其能够在异常发热等高温区域中抑制辐射传热。作为氧化物颗粒，可以使用选自二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、锆石、钛酸钡、氧化锌和氧化铝的至少一种颗粒。即，能够作为无机颗粒使用的上述氧化物颗粒中，可以仅使用一种，也可以使用两种以上的氧化物颗粒。特别是，二氧化硅是隔热性高的成分，二氧化钛是与其他金属氧化物相比折射率高的成分，在500℃以上的高温区域使光漫反射而遮挡辐射热的效果高，因此最优选使用二氧化硅和二氧化钛作为氧化物颗粒。

(氧化物颗粒的平均一次粒径：0.001μm以上且50μm以下)

氧化物颗粒的粒径有时会对反射辐射热的效果造成影响，因此若将平均一次粒径限定在规定的范围，则能够得到更高的隔热性。

即，氧化物颗粒的平均一次粒径为0.001μm以上时，充分大于有助于加热的光的波长，使光高效地漫反射，因此在500℃以上的高温度区域中，热传递抑制片内的热的辐射传热得到抑制，能够进一步提高隔热性。

另一方面，氧化物颗粒的平均一次粒径为50μm以下时，即使被压缩，颗粒间的接触点、数量也不会增加，难以形成传导传热的路径，因此，特别是能够减小传导传热处于支配地位的通常温度区域的对隔热性的影响。

并且，在本实用新型中，平均一次粒径可以通过用显微镜观察颗粒，与标准尺度进行比较，取任意10个颗粒的平均值而求出。

(纳米颗粒)

在本实用新型中，纳米颗粒表示球形或接近球形的平均一次粒径小于1μm的纳米级的颗粒。纳米颗粒为低密度，因此抑制了传导传热，若使用纳米颗粒作为第一无机颗粒，则分散有更细的空隙部，因此能够得到抑制对流传热的优异的隔热性。因此，从在通常的常温区域的电池使用时，能够抑制相邻的纳米颗粒间的热传导的方面考虑，优选使用纳米颗粒。

进而，如果使用平均一次粒径小的纳米颗粒作为氧化物颗粒，则即使在由于电池单元的热失控所伴随的膨胀而使得热传递抑制片被压缩、内部的密度上升的情况下，也能够抑制热传递抑制片的传导传热的上升。其原因被认为在于，纳米颗粒容易因静电产生的排斥力而在颗粒间形成细小的空隙，体积密度低，因此颗粒以具有缓冲性的方式被填充。

并且，在使用纳米颗粒作为第一无机颗粒的情况下，只要符合上述纳米颗粒的定义，则对材质没有特别限定。例如，二氧化硅纳米颗粒是隔热性高的材料，而且颗粒彼此的接触点小，因此与使用粒径大的二氧化硅颗粒的情况相比，由二氧化硅纳米颗粒传导的热量变小。另外，通常获得的二氧化硅纳米颗粒的体积密度为0.1(g/cm³)左右，因此，例如，即使在配置于热传递抑制片的两侧的电池单元发生热膨胀而对热传递抑制片施加了大的压缩应力的情况下，二氧化硅纳米颗粒彼此的接触点的大小(面积)、数量也不会显著变大，能够维持隔热性。因此，作为纳米颗粒，优选使用二氧化硅纳米颗粒。作为二氧化硅纳米颗粒，可列举湿式二氧化硅、干式二氧化硅及气凝胶等，以下对本实施方式中特别优选的二氧化硅纳米颗粒进行说明。

通常，湿式二氧化硅的颗粒是凝聚在一起的，与此相对，干式二氧化硅可以使颗粒分散。在90℃以下的温度范围内，热传导主要是传导传热，因此，与湿式二氧化硅相比，能够使颗粒分散的干式二氧化硅能够得到优异的隔热性能。

另外，本实施方式的热传递抑制片优选使用通过干式法将含有材料的混合物加工成片状的制造方法。因此，作为无机颗粒，优选使用热传导率低的干式二氧化硅、二氧化硅气凝胶等。

(纳米颗粒的平均一次粒径：1nm以上且100nm以下)

将纳米颗粒的平均一次粒径限定为规定的范围时，能够得到更高的隔热性。

即，将纳米颗粒的平均一次粒径设为1nm以上且100nm以下时，特别是在低于500℃的温度区域中，能够抑制热传递抑制片内的热的对流传热及传导传热，能够更进一步提高隔热性。另外，即使在施加了压缩应力的情况下，残留在纳米颗粒间的空隙部与多个颗粒间的接触点也能够抑制传导传热，维持热传递抑制片的隔热性。

另外，纳米颗粒的平均一次粒径更优选为2nm以上，进一步优选为3nm以上。另一方面，纳米颗粒的平均一次粒径更优选为50nm以下，进一步优选为10nm以下。

(无机水合物颗粒)

无机水合物颗粒受到来自发热体的热而达到热分解开始温度以上时会发生热分解，放出自身所具有的结晶水而降低发热体及其周围的温度，表现出所谓的“吸热作用”。另外，放出结晶水后成为多孔质体，通过无数的空气孔表现出隔热作用。

无机水合物的具体例子包括氢氧化铝(Al(OH)₃)、氢氧化镁(Mg(OH)₂)、氢氧化钙(Ca(OH)₂)、氢氧化锌(Zn(OH)₂)、氢氧化铁(Fe(OH)₂)、氢氧化锰(Mn(OH)₂)、氢氧化锆(Zr(OH)₂)和氢氧化镓(Ga(OH)₃)等。

例如，氢氧化铝具有约35％的结晶水，如下述式所示，进行热分解而放出结晶水，表现出吸热作用。而且，放出结晶水后成为作为多孔质体的氧化铝(Al₂O₃)，作为隔热件发挥功能。

2Al(OH)₃→Al₂O₃+3H₂O

此外，如上所述，热传递抑制片10例如优选介于电池单元间，但在发生了热失控的电池单元中，急剧上升至超过200℃的温度，温度持续上升至700℃附近。因此，作为隔热件中所含的无机颗粒，优选由热分解开始温度为200℃以上的无机水合物构成。

关于上述列举的无机水合物的热分解开始温度，氢氧化铝为约200℃，氢氧化镁为约330℃，氢氧化钙为约580℃，氢氧化锌为约200℃，氢氧化铁为约350℃，氢氧化锰为约300℃，氢氧化锆为约300℃，氢氧化镓为约300℃，均与发生了热失控的电池单元的急剧升温的温度范围大致重叠，能够高效地抑制温度上升，因此可以说是优选的无机水合物。

(无机水合物颗粒的平均二次粒径：0.01μm以上且200μm以下)

另外，在使用无机水合物颗粒作为第一无机颗粒的情况下，如果其平均粒径过大，则至位于隔热件的中心附近的第一无机颗粒(无机水合物)达到其热分解温度需要一定程度的时间，因此有时隔热件的中心附近的第一无机颗粒无法完全热分解。因此，无机水合物颗粒的平均二次粒径优选为0.01μm以上且200μm以下，更优选为0.05μm以上且100μm以下。

(由热膨胀性无机材料构成的颗粒)

作为热膨胀性无机材料，可以举出蛭石、膨润土、云母、珍珠岩等。

(由含水多孔质体构成的颗粒)

作为含水多孔质体的具体例，可举出沸石、高岭石、蒙脱石、酸性白土、硅藻土、湿式二氧化硅、干式二氧化硅、气凝胶、云母、蛭石等。

(无机中空球)

本实用新型中使用的隔热件可以包含无机中空球作为第一无机颗粒。

若包含无机中空球，则在低于500℃的温度区域中，能够抑制隔热件内的热的对流传热或传导传热，能够进一步提高隔热件的隔热性。

作为无机中空球，可以使用选自白砂中空球、二氧化硅中空球、飞灰中空球、重晶石中空球和玻璃中空球中的至少一种。

(无机中空球的含量：相对于隔热件总质量为60质量％以下)

作为无机中空球的含量，相对于隔热件总质量，优选为60质量％以下。

(无机中空球的平均粒径：1μm以上且100μm以下)

作为无机中空球的平均粒径，优选为1μm以上且100μm以下。

<第二无机颗粒>

在热传递抑制片10中含有两种无机颗粒的情况下，第二无机颗粒只要材质、粒径等与第一无机颗粒不同，就没有特别限定。作为第二无机颗粒，可以使用氧化物颗粒、碳化物颗粒、氮化物颗粒、无机水合物颗粒、二氧化硅纳米颗粒、金属氧化物颗粒、微孔颗粒或中空二氧化硅颗粒等无机中空球、由热膨胀性无机材料构成的颗粒、由含水多孔质体构成的颗粒等，它们的详细情况如上所述。

另外，纳米颗粒的传导传热极小，并且即使在对热传递抑制片施加了压缩应力的情况下，也能够维持优异的隔热性。另外，二氧化钛等金属氧化物颗粒遮挡辐射热的效果高。进而，若使用大径的无机颗粒和小径的无机颗粒，则小径的无机颗粒会进入大径的无机颗粒彼此的间隙，由此成为更致密的结构，能够提高热传递抑制效果。因此，在使用例如纳米颗粒作为上述第一无机颗粒的情况下，优选进一步在热传递抑制片中含有直径大于第一无机颗粒的由金属氧化物构成的颗粒作为第二无机颗粒。

作为金属氧化物，可举出氧化硅、氧化钛、氧化铝、钛酸钡、氧化锌、锆石、氧化锆等。特别是，氧化钛(二氧化钛)是与其他金属氧化物相比折射率高的成分，在500℃以上的高温区域中使光漫反射而遮挡辐射热的效果高，因此最优选使用二氧化钛。

在使用选自干式二氧化硅颗粒及二氧化硅气凝胶中的至少一种颗粒作为第一无机颗粒、使用选自二氧化钛、锆石、氧化锆、碳化硅、氧化锌及氧化铝中的至少一种颗粒作为第二无机颗粒的情况下，为了在90℃以下的温度范围内得到优异的隔热性能，第一无机颗粒相对于无机颗粒总质量优选为50质量％以上，更优选为60质量％以上，进一步优选为70质量％以上。另外，第一无机颗粒相对于无机颗粒总质量优选为95质量％以下，更优选为90质量％以下，进一步优选为80质量％以下。

另一方面，为了在超过90℃的温度范围内得到优异的隔热性能，第二无机颗粒相对于无机颗粒总质量优选为5质量％以上、更优选为10质量％以上、进一步优选为20质量％以上。另外，第二无机颗粒相对于无机颗粒总质量优选为50质量％以下，更优选为40质量％以下，进一步优选为30质量％以下。

(第二无机颗粒的平均一次粒径)

在热传递抑制片中含有由金属氧化物构成的第二无机颗粒的情况下，若第二无机颗粒的平均一次粒径为1μm以上且50μm以下，则能够在500℃以上的高温区域中有效地抑制辐射传热。第二无机颗粒的平均一次粒径进一步优选为5μm以上且30μm以下，最优选为10μm以下。

(无机颗粒的含量)

在本实施方式中，若适当地控制了隔热件中的无机颗粒的合计含量，则能够充分地确保隔热件的隔热性。

无机颗粒的总含量相对于隔热件的总质量优选为60质量％以上，更优选为70质量％以上。另外，若无机颗粒的合计含量过多，则有机纤维的含量相对减少，因此为了充分得到骨架的补强效果和无机颗粒的保持效果，无机颗粒的合计含量相对于隔热件的总质量优选为95质量％以下、更优选为90质量％以下。

并且，隔热件中的无机颗粒的含量例如可以通过将隔热件在800℃加热，将有机成分分解后，测定剩余部分的质量来算出。

<无机纤维>

作为无机纤维，可以使用单一的无机纤维，也可以组合使用两种以上的无机纤维。作为无机纤维，例如可列举出：二氧化硅纤维、氧化铝纤维、硅酸铝纤维、氧化锆纤维、碳纤维、可溶性纤维、耐火陶瓷纤维、气凝胶复合材料、硅酸镁纤维、碱土硅酸盐纤维、钛酸钾纤维、碳化硅纤维、钛酸钾晶须纤维等陶瓷系纤维；玻璃纤维、玻璃棉、矿渣棉等玻璃系纤维；岩棉、玄武岩纤维、硅灰石、莫来石纤维等天然矿物系纤维等。

这些无机纤维在耐热性、强度、获得容易性等方面是优选的。无机纤维中，从处理性的观点出发，特别优选二氧化硅-氧化铝纤维、氧化铝纤维、二氧化硅纤维、岩棉、碱土硅酸盐纤维、玻璃纤维。

无机纤维的截面形状没有特别限定，可以举出圆形截面、平截面、中空截面、多边形截面、芯截面等。其中，具有中空截面、平截面或多边形截面的异形截面纤维由于隔热性稍高，因此可以优选使用。

(无机纤维的平均纤维长度)

无机纤维的平均纤维长度的优选下限为0.1mm，更优选的下限为0.5mm。另一方面，无机纤维的平均纤维长度的优选上限为50mm，更优选的上限为10mm。若无机纤维的平均纤维长度小于0.1mm，则难以产生无机纤维彼此的缠绕，隔热件的机械强度有可能降低。另一方面，若超过50mm，则虽然能够得到补强效果，但无机纤维彼此不能紧密地缠绕，或者仅由单一的无机纤维卷曲，由此有可能导致隔热性的降低。

无机纤维的平均纤维直径的优选下限为1μm，更优选的下限为2μm，进一步优选的下限为3μm。另一方面，无机纤维的平均纤维直径的优选上限为15μm，更优选的上限为10μm。无机纤维的平均纤维直径小于1μm时，无机纤维自身的机械强度有可能降低。另外，从对人体健康的影响的观点出发，无机纤维的平均纤维直径优选为3μm以上。另一方面，无机纤维的平均纤维直径大于15μm时，以无机纤维为介质的固体传热增加，有可能导致隔热性降低，另外，热传递抑制片的成型性和强度有可能变差。

(无机纤维的含量)

在本实施方式中，在隔热件包含无机纤维的情况下，无机纤维的含量相对于隔热件的总质量优选为3质量％以上且15质量％以下。

另外，无机纤维的含量相对于隔热件的总质量更优选为5质量％以上且10质量％以下。通过设为这样的含量，均衡地表现出无机纤维的形状保持性、按压力耐性、抗风压性、无机颗粒的保持能力。另外，通过适当地控制无机纤维的含量，有机纤维和无机纤维相互缠绕而形成三维网络，因此能够进一步提高保持无机颗粒和后述的其它配合材料的效果。

<有机纤维>

有机纤维具有对隔热件赋予柔韧性的效果，并且通过由有机纤维形成骨架，具有提高隔热件的强度的效果。此外，当在有机纤维的表面上熔敷有无机颗粒及其他有机纤维时，能够进一步提高使片的强度提高的效果以及保持形状的效果。另外，若在隔热件中以适当的含量含有有机纤维，则在隔热件的内部形成多个空隙部，在隔热件被加热时，能够将空气、水分经由空隙部向外部放出。

作为隔热件中的有机纤维的材料，也可以使用纤维素纤维等单成分的有机纤维，但优选使用芯鞘结构的粘合纤维。芯鞘结构的粘合纤维具有沿纤维的长度方向延伸的芯部和以包覆芯部的外周面的方式形成的鞘部。在这种情况下，芯部由第一有机材料制成，鞘部由第二有机材料制成，并且第一有机材料的熔点高于第二有机材料的熔点。

(第一有机材料)

在本实施方式中，在使用芯鞘结构的粘合纤维的情况下，构成芯部的第一有机材料只要熔点比存在于芯部的外周面的鞘部、即第二有机材料的熔点高，就没有特别限定。作为第一有机材料，可举出选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯及尼龙中的至少一种。

(第二有机材料)

第二有机材料只要熔点比构成上述有机纤维的第一有机材料的熔点低，就没有特别限定。作为第二有机材料，可举出选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯及尼龙中的至少一种。

另外，第二有机材料的熔点优选为90℃以上，更优选为100℃以上。另外，第二有机材料的熔点优选为150℃以下，更优选为130℃以下。

(有机纤维的含量)

若适当地控制了隔热件中的有机纤维的含量，则能充分地得到骨架的补强效果。

有机纤维的含量相对于隔热件的总质量优选为5质量％以上，更优选为10质量％以上。另外，若有机纤维的含量过多，则无机颗粒的含量会相对减少，因此为了得到所期望的隔热性能，有机纤维的含量相对于隔热件的总质量优选为25质量％以下，更优选为20质量％以下。

(有机纤维的纤维长度)

有机纤维的纤维长度没有特别限定，但从确保成型性、加工性的观点出发，有机纤维的平均纤维长度优选设为10mm以下。

另一方面，从使有机纤维作为骨架发挥功能、确保热传递抑制片的压缩强度的观点出发，有机纤维的平均纤维长度优选为0.5mm以上。

<有机颗粒>

作为有机颗粒，可以使用中空聚苯乙烯颗粒等。

<其他配合材料>

(热熔粉末)

在热传递抑制片中，除了上述粘合纤维、无机颗粒以外，还可以在混合物中含有热熔粉末。热熔粉末例如含有与上述第一有机材料和第二有机材料不同的第三有机材料，是具有通过加热而熔融的性质的粉体。通过使混合物中含有热熔粉末并进行加热，热熔粉末熔融，在之后冷却时，在含有周围的无机颗粒的状态下固化。因此，能够进一步抑制隔热件的无机颗粒的脱落。

作为热熔粉末，可举出具有各种熔点的热熔粉末，考虑使用的粘合纤维的芯部和鞘部的熔点，选择具有适当熔点的热熔粉末即可。在使用芯鞘结构的粘合纤维作为有机纤维的情况下，如果作为构成热熔粉末的成分的第三有机材料比构成上述有机纤维的第一有机材料的熔点低，则能够设定用于保留芯部而使鞘部和热熔粉末熔融的加热温度。例如，若热熔粉末的熔点为鞘部的熔点以下，则制造时的加热温度只要设定在芯部的熔点与鞘部的熔点之间即可，因此能够更容易地设定加热温度。

另一方面，也能够以使热熔粉末的熔点处于芯部的熔点与鞘部的熔点之间的方式选择要使用的热熔粉末的种类。若使用具有这样的熔点的热熔粉末，则在鞘部和热熔粉末均熔融后并被冷却而固化时，有机纤维(芯部)与存在于其周围的熔融的鞘部和无机颗粒的间隙中的热熔粉末先固化。其结果为，能够固定有机纤维的位置，之后，熔融的鞘部熔接于有机纤维，从而容易形成立体的骨架。因此，能够进一步提高片材整体的强度。

若构成热熔粉末的第三有机材料的熔点充分低于构成芯部的第一有机材料的熔点，则能够扩大加热工序中的加热温度的设定裕度，能够更容易地进行用于得到所期望的构造的温度设定。例如，第一有机材料的熔点优选比第三有机材料的熔点高60℃以上，更优选高70℃以上，进一步优选高80℃以上。

并且，热熔粉末(第三有机材料)的熔点优选为80℃以上，更优选为90℃以上。另外，热熔粉末(第三有机材料)的熔点优选为180℃以下，更优选为150℃以下。作为构成热熔粉末的成分，可列举出聚乙烯、聚酯、聚酰胺、乙烯乙酸乙烯酯等。

(热熔粉末的含量)

在为了抑制无机颗粒的脱落而在隔热件的材料中含有热熔粉末的情况下，即使其含量为微量也能够得到抑制掉粉的效果。因此，热熔粉末的含量相对于隔热件的材料总质量优选为0.5质量％以上、更优选为1质量％以上。

另一方面，若增加热熔粉末的含量，则无机颗粒等的含量相对减少，因此为了得到所期望的隔热性能，热熔粉末的含量相对于隔热件的材料总质量优选为5质量％以下，更优选为4质量％以下。

在包含热熔粉末作为隔热件的材料的情况下，加热工序中的加热温度优选设定为比构成鞘部的第二有机材料的熔点和构成热熔粉末的第三有机材料的熔点中的任意较高的一方高10℃以上，更优选设定为高20℃以上。另一方面，加热温度优选设定为比构成芯部的第一有机材料的熔点低10℃以上，更优选设定为低20℃以上。通过设定为这样的加热温度，能够形成牢固的骨架，能够进一步提高片的强度，并且能够防止无机颗粒的脱落。

并且，隔热件还可以根据需要含有其它结合材料、着色剂等。这些均在以隔热件的补强、成型性的提高等为目的的方面是有用的，优选合计量相对于隔热件的总质量为10质量％以下。

接着，对本实施方式的热传递抑制片的制造方法进行说明。

〔2.热传递抑制片的制造方法〕

上述第一实施方式的热传递抑制片10例如能够通过以下的方法制造。

首先，将含有无机颗粒的隔热件11载置于具有第一孔14的平面状的膜上之后，将膜弯折，在隔热件11的上表面也覆盖膜。接着，将隔热件11的下表面上的膜和上表面上的膜在隔热件11的周围一边加压一边加热而进行粘接。在该工序中粘接的部分成为图1A和图1B所示的熔接部16。然后，通过加热使隔热件11的周围的膜收缩，从而形成与隔热件11的主面11a以及端面11b、11c紧贴的树脂膜12。第一孔14的形成只要在使膜收缩前的任意的时机实施即可，只要在膜中的任意的区域形成使内含的空气向外部排出的多个孔即可。

之后，在树脂膜12的主面侧部12a层叠覆盖件13，利用粘接剂等将树脂膜12与覆盖件13粘接在一起。在使用粘接带作为覆盖件13的情况下，仅在树脂膜12的主面侧部12a粘贴覆盖件13即可。由此，能够得到热传递抑制片10。

另外，上述第二实施方式的热传递抑制片40例如能够通过以下的方法制造。

首先，与上述第一实施方式同样地，通过收缩包装形成与隔热件11的主面11a以及端面11b、11c紧贴的树脂膜12。接着，使用具有第二孔15的覆盖材件用膜，与形成上述树脂膜12的方法同样地，通过收缩包装，形成将隔热件11和树脂膜12包在内部并与树脂膜12的表面紧贴的覆盖件23。此时，在沿树脂膜12与覆盖件23的层叠方向观察时，第二孔15的至少一部分配置于与第一孔14错开的位置。由此，能够得到热传递抑制片40。

进而，可以在将隔热件11和未图示的弹性片层叠而构成层叠体后，与上述第一实施方式或第二实施方式同样地得到上述第三实施方式的热传递抑制片。

〔3.电池组〕

本实用新型的实施方式的电池组具有上述“1.热传递抑制片”所记载的热传递抑制片。即，如图2所示，电池组100具有多个电池单元20a、20b、20c和例如上述的热传递抑制片10，各电池单元20a、20b、20c串联或并联连接。并且，热传递抑制片10介于电池单元20a与电池单元20b之间、以及电池单元20b与电池单元20c之间。另外，电池单元20a、20b、20c及热传递抑制片10被收容于电池壳体30中。

在这样构成的电池组100中，内置隔热件11的热传递抑制片10被配置在电池单元之间，因此能够抑制从发生了热失控的电池单元向相邻的电池单元的热传播。另外，即使在电池壳体30的内部的温度发生变化而成为高湿气氛的情况下，也能够抑制热传递抑制片10的外部的水分浸入到包在树脂膜12内的隔热件11。因此，能够抑制隔热件11的隔热性降低。

而且，若包在树脂膜12的内部的内部区域与热传递抑制片10的外部区域至少在一部分连通，则在热传递抑制片10由于电池单元20a、20b、20c的温度的上升而被加热至高温时，能够使内部区域的气体向外部排出。

另外，虽然省略了图示，但上述“1.热传递抑制片”中记载的热传递抑制片不仅可以配设在多个电池单元之间，例如也可以配设在电池单元与电池壳体之间。这样，即使在将热传递抑制片配设于电池单元与电池壳体之间的情况下，也能够长期维持抑制热向电池壳体的外部传导的效果。

例如，因此，在应用了热传递抑制片10、40的电池组100被使用于电动汽车(EV：ElectricVehicle)等并配置于搭乘者的地板下的情况下，即使电池单元起火，也能够确保搭乘者的安全。

而且，在该情况下，若将热传递抑制片10、40等配置在电池单元与电池壳体之间，则无需重新制作防火件等，能够以低成本构成安全的电池组。

以上，对各种实施方式进行了说明，但本实用新型当然不限定于这样的例子。本领域技术人员可以明确的是在申请文件所记载的范围内能够想到各种变更例或修正例，并且应当理解，它们将自然地归入本实用新型的技术范围。另外，在不脱离实用新型的主旨的范围内，也可以将上述实施方式中的各构成要素任意地组合。

另外，本申请是基于2022年12月28日提出申请的日本专利申请(日本特愿2022-212230)的申请，其内容作为参照而被援引到本申请中。

Claims

1.一种热传递抑制片，其特征在于，

所述热传递抑制片具有：

隔热件；

树脂膜，其将所述隔热件包在内部，具有多个第一孔；以及

2.根据权利要求1所述的热传递抑制片，其特征在于，

被所述树脂膜包在内部的内部区域与热传递抑制片的外部区域至少在一部分连通。

3.根据权利要求1所述的热传递抑制片，其特征在于，

所述树脂膜具有：主面侧部，其位于所述隔热件的与厚度方向垂直的主面侧；以及端面侧部，其覆盖所述隔热件的与厚度方向大致平行的端面侧，

所述第一孔至少形成于所述主面侧部，

所述覆盖件层叠于所述主面侧部的至少一部分。

4.根据权利要求3所述的热传递抑制片，其特征在于，

所述覆盖件粘接于所述树脂膜。

5.根据权利要求1所述的热传递抑制片，其特征在于，

所述覆盖件具有多个第二孔，并且将所述隔热件及所述树脂膜包在内部，

6.根据权利要求1所述的热传递抑制片，其特征在于，

所述热传递抑制片还具有层叠于所述隔热件的弹性片，

7.一种电池组，其特征在于，

所述电池组具有多个电池单元和权利要求1～6中任一项所述的热传递抑制片，所述多个电池单元串联或并联连接。