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WO2024154644A1 - 断熱材 - Google Patents

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Info

Publication number
WO2024154644A1
WO2024154644A1 PCT/JP2024/000438 JP2024000438W WO2024154644A1 WO 2024154644 A1 WO2024154644 A1 WO 2024154644A1 JP 2024000438 W JP2024000438 W JP 2024000438W WO 2024154644 A1 WO2024154644 A1 WO 2024154644A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat insulating
insulating material
less
fiber
cushioning
Prior art date
Application number
PCT/JP2024/000438
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
丈裕 宇井
集 佐々木
一浩 福家
Original Assignee
日東電工株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日東電工株式会社 filed Critical 日東電工株式会社
Publication of WO2024154644A1 publication Critical patent/WO2024154644A1/ja

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
    • F16L59/02—Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H01M50/291—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by their shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H01M50/293—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by the material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a thermal insulation material, and more particularly to a thermal insulation material having a thermal insulation member and a buffer member.
  • Non-aqueous electrolyte secondary batteries such as lithium-ion secondary batteries are increasingly being used as power sources for electrically powered vehicles such as electric vehicles (EVs), hybrid electric vehicles (HEVs), plug-in hybrid electric vehicles (PEVs), and fuel cell vehicles (FCVs). Because these applications require extremely high output and capacity, they are used in the form of battery modules or battery packs that integrate battery cells (single cells). In addition, in order to ensure safety, etc., it is being considered to use components with various functions in lithium-ion secondary battery battery packs. For example, insulating materials are being placed between cells to prevent thermal runaway even if some cells become abnormally hot.
  • Non-Patent Document 1 describes that the cause is an oxide coating caused by a side reaction between silicon particles and the electrolyte, etc., and as a countermeasure, a new anti-oxidation coating is used to suppress the irreversible expansion of the material, thereby suppressing both electrode expansion and cycle deterioration.
  • Non-Patent Document 2 discloses that the use of a binder with an adjusted elastic modulus suppresses electrode expansion and improves cycle characteristics.
  • Patent Document 1 also discloses that the elastic body, which receives a load from the electrode body of the secondary battery in the stacking direction of the electrode body, also plays a role in absorbing pressure, and that by specifying the compressive elastic modulus of each member, it is possible to suppress the increase in resistance during high-rate charging and discharging and the decrease in capacity during charge and discharge cycles.
  • the cells of a lithium-ion secondary battery repeatedly expand when charged and contract when discharged, so in a battery pack that integrates the cells or in a battery module that constitutes the battery pack, intermittent compressive forces are applied to the cells and the insulating material placed between the cells. Therefore, it is preferable that the insulating material placed between the cells of the battery module or battery pack has suitable cushioning properties to mitigate the adverse effects of such intermittent loads on the cells and the insulating material itself.
  • the present invention aims to provide an insulating material that has excellent cushioning properties, particularly when used as an insulating material placed between cells of a battery pack, etc.
  • an insulating material having an insulating member and a buffer member is provided.
  • the insulating member is a flat plate-like member containing inorganic particles and having a thickness of 0.5 mm to 10 mm.
  • the buffer member is a plate-like member containing fiber-reinforced plastic (FRP) and having a thickness of more than 0 mm and not more than 3 mm.
  • the buffer member has a plurality of protrusions that are bent so as to protrude in the stacking direction with the insulating member.
  • the protrusion height of the plurality of protrusions is 3 mm to 6.5 mm.
  • the buffer member has, as the multiple protrusions, multiple linear protrusions that extend in a protruding state in one direction perpendicular to the stacking direction.
  • a buffer member of this shape can be advantageous in terms of durability against compressive forces that may be applied intermittently.
  • the multiple linear protrusions are preferably arranged regularly so that the directions in which the respective protrusions extend are parallel. With such a structure, the buffer effect can be exerted with good uniformity. This is also advantageous in terms of improving durability.
  • the protruding interval of the multiple linear protrusions in the arrangement i.e., the pitch of the arrangement of the linear protrusions, can be, for example, greater than 10 mm and less than 80 mm.
  • the linear protrusions may be shaped to form a wave shape in a cross section perpendicular to the direction in which the protrusions extend.
  • a buffer member having such a shape may be advantageous in terms of durability against compressive forces that may be applied intermittently.
  • the fiber-reinforced plastic may include at least one selected from the group consisting of carbon fiber, glass fiber, alkaline earth silicate (AES) fiber, silica fiber, alumina fiber, and aramid fiber.
  • AES alkaline earth silicate
  • the insulation material disclosed herein can be preferably implemented using a fiber-reinforced plastic having such a configuration.
  • the fiber-reinforced plastic may include at least one selected from the group consisting of epoxy resin, phenolic resin, polyolefin resin, and polyester resin.
  • the insulation material disclosed herein can be preferably implemented using a fiber-reinforced plastic having such a configuration.
  • the concept of polyester resin may include both saturated polyester resin and unsaturated polyester resin.
  • the insulating member and the cushioning member are not joined, for example, they are in contact without being joined.
  • the cushioning member can be easily deformed in the planar direction (the direction perpendicular to the stacking direction with the insulating member), and it becomes easier to exhibit appropriate cushioning against compressive forces that may be applied intermittently. Having the insulating member and the cushioning member in contact without being joined can be advantageous from the standpoint of thinning the insulating material and protecting the insulating member, etc.
  • the thickness of the cushioning material is 1 mm or more and 2 mm or less.
  • the thickness of the cushioning material is in the above range, it is possible to achieve both good cushioning properties and durability.
  • the protruding height of the linear protrusions is 3 mm or more and 5 mm or less. If the protruding height is within the above range, it becomes easier to ensure good cushioning properties.
  • the projection interval between the multiple linear projections is 15 mm or more and 50 mm or less. If the projection interval is within the above range, it becomes easier to ensure good cushioning properties.
  • the insulating member preferably contains silicon dioxide particles as the inorganic particles.
  • the insulating material disclosed herein can be preferably implemented in a configuration including an insulating member containing silicon dioxide particles and the buffer member.
  • the silicon dioxide particles at least one selected from the group consisting of dry silica, wet silica, and silica aerogel can be preferably used.
  • the dry silica is hydrophilic fumed silica.
  • the insulating member is preferably a molded body made by molding a mixture containing inorganic particles and inorganic fibers.
  • the insulating material disclosed herein can be preferably implemented in a configuration including an insulating member that is such a molded body and the buffer member.
  • the insulating material further includes a resin film, and the insulating member, the cushioning member, and the resin film are stacked.
  • One embodiment of the insulating material including a resin film includes two or more of the resin films stacked together, sandwiching and enclosing the insulating member and the cushioning member from the thickness direction, and sealing the gaps in the resin films.
  • the resin film may have an air vent that connects the gaps to the outside space.
  • the insulating material disclosed herein can be used preferably, for example, in a configuration in which it is disposed between cells of a battery module or battery pack, taking advantage of its characteristic of being able to exhibit appropriate cushioning against compressive forces that may be applied intermittently.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an example of a battery module in which a thermal insulator according to an embodiment is disposed between cells.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating a heat insulating material according to one embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a schematic example of a cushioning member having a plurality of linear protrusions.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing a schematic view of the thickness, protrusion height, and protrusion interval of a cushioning member having a plurality of linear protrusions.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a schematic example of a cushioning member having a plurality of dot-shaped protrusions.
  • FIG. 8 is a stress-strain curve (SS curve) which shows a schematic diagram of a loading-unloading test.
  • SS curve stress-strain curve
  • the heat insulating material (hereinafter sometimes abbreviated as “heat insulating material”) according to one embodiment of the present invention has a flat plate-shaped member (hereinafter sometimes abbreviated as “heat insulating member”) containing inorganic particles and having a thickness of 0.5 mm to 10 mm, and a plate-shaped member (hereinafter sometimes abbreviated as “insulating member”) containing fiber reinforced plastic (FRP) and having a thickness of more than 0 mm and not more than 3 mm (hereinafter sometimes abbreviated as "buffer member”).
  • heat insulating material has a flat plate-shaped member (hereinafter sometimes abbreviated as “heat insulating member”) containing inorganic particles and having a thickness of 0.5 mm to 10 mm, and a plate-shaped member (hereinafter sometimes abbreviated as “insulating member”) containing fiber reinforced plastic (FRP) and having a thickness of more than 0 mm and not more than 3 mm (hereinafter sometimes
  • the buffer member has a plurality of protrusions (hereinafter sometimes abbreviated as "protrusions") in which the buffer member itself is bent so as to protrude in the stacking direction with the heat insulating member.
  • the protrusion height of the plurality of protrusions is 3 mm to 6.5 mm.
  • the protrusion height of the highest protrusion is taken as the protrusion height of the plurality of protrusions.
  • the buffer member is characterized in that the maximum protrusion height of the plurality of protrusions is 3 mm to 6.5 mm.
  • the insulating material placed between the cells has cushioning properties that mitigate the adverse effects on the cells and the insulating material itself caused by this intermittent load.
  • the inventors After extensive research into this cushioning property, the inventors have discovered that by using a fiber-reinforced plastic with a specific shape as the cushioning material, an insulating material with suitable cushioning properties can be obtained.
  • the "protruding in the lamination direction with the insulating member” may be a protrusion in the positive direction (toward the insulating member) of lamination with the insulating member, or a protrusion in the negative direction (away from the insulating member).
  • the buffer member disclosed herein may have a plurality of protrusions that protrude in either the positive direction or the negative direction, whichever is the reference direction.
  • the reference direction is the positive direction.
  • the reference direction is the negative direction.
  • “plurality” means a number of two or more, unless otherwise specified.
  • the buffer member disclosed herein may have two or more protrusions with either the positive direction or the negative direction as the reference direction, and the number of protrusions when the other is the reference direction may be one or less, or may be two or more.
  • the "protrusion in which the cushioning member itself is bent” refers to a protrusion in which the top of the protrusion is in contact with one of the members on both sides of the cushioning member (which may be an insulating member, a coating material, etc.) and is not in contact with the other member (for example, there is a gap between the other member), and the cushioning member has a portion adjacent to the top where it is separated from the one member.
  • the shape of the top when viewed from above may be a point (apex), a line, a plane, etc.
  • the cross-sectional shape of the bend may be a curved shape, a broken line shape, or an intermediate or composite shape between them.
  • the heat insulating member in the heat insulating material disclosed herein is a flat plate member containing inorganic particles and having a thickness of 0.5 mm to 10 mm.
  • the heat insulating member being a "flat plate member containing inorganic particles” means that the heat insulating member contains at least inorganic particles as a constituent material and is formed into a flat plate shape.
  • the type of inorganic particles is not particularly limited, and examples thereof include silicon dioxide particles (silica), titanium oxide particles, silicon carbide particles, ilmenite particles (ilmenite, FeTiO), zirconium silicate particles, iron (III) oxide particles, iron (II) (wustite (FeO) particles, magnetite particles (Fe 3 O 4 ), hematite particles (Fe 2 O 3 )), chromium dioxide particles, zirconium oxide particles, manganese dioxide particles, zirconia sol, titania sol, silica sol, alumina sol, bentonite particles, and kaolin particles.
  • the heat insulating member may contain one type of inorganic particles, or may contain two or more types of inorganic particles.
  • the inorganic particles are preferably inorganic particles capable of suppressing thermal radiation, more specifically, inorganic particles having an absorption peak in the infrared region.
  • the absorption peak in the infrared region can be measured by an infrared spectrophotometer.
  • the inorganic particles may also function as a binder that binds inorganic fibers together.
  • the content of inorganic particles in the heat insulating member is not particularly limited, and may be, for example, 50% to 99.5% by mass of the heat insulating layer, preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, even more preferably 80% by mass or more, and preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, even more preferably 85% by mass or less.
  • the content of inorganic particles is within the above range, it becomes easier to ensure good heat insulation and mechanical strength.
  • the heat insulating member preferably contains silicon dioxide (silica, SiO 2 ) as inorganic particles.
  • Silicon dioxide particles can be classified into crystalline silica, amorphous silica, etc. according to structural characteristics, and can be classified into natural silica, synthetic silica, etc. according to the method of acquisition.
  • Synthetic silica can be classified into dry silica, wet silica, silica aerogel, etc. according to the manufacturing method, and dry silica can be classified into silica obtained by a combustion method, silica obtained by an arc method, etc., and wet silica can be classified into silica obtained by a gel method, silica obtained by a precipitation method, etc.
  • the type of silicon dioxide particles is not particularly limited, but dry silica and silica aerogel are preferred, and fumed silica is more preferred as a type of dry silica, and hydrophilic fumed silica is particularly preferred among fumed silica.
  • the hydrophilic fumed silica refers to fumed silica that mainly has hydrophilic silanol groups (Si—OH) on the surface, and generally refers to fumed silica in which the silanol groups have not been substituted with hydrophobic groups by surface treatment or the like.
  • Silicon dioxide particles generally exist as primary particles, as aggregates formed by aggregation of primary particles, or as aggregates formed by further aggregation of aggregates to form aggregated particles.
  • the silicon dioxide particles in the insulating member constituting the insulating material disclosed herein may be dispersed (present) in the insulating member in the form of primary particles, dispersed in the form of aggregates, dispersed in the form of aggregated particles, or dispersed as a combination of these.
  • the average primary particle diameter of the silicon dioxide particles is not particularly limited, and may be, for example, 1 nm to 100 nm, preferably 2 nm or more, more preferably 4 nm or more, preferably 80 nm or less, more preferably 40 nm or less, even more preferably 30 nm or less, and particularly preferably 20 nm or less.
  • the average primary particle diameter is, for example, 1 nm to 40 nm, preferably 2 nm or more, more preferably 4 nm or more, preferably 30 nm or less, more preferably 20 nm or less, and even more preferably 18 nm or less.
  • the average primary particle diameter is, for example, 1 nm to 20 nm, preferably 18 nm or less, and more preferably 10 nm or less.
  • the average primary particle diameter of the silicon dioxide particles is within the above range, good thermal insulation is easily ensured.
  • a method for determining the average primary particle diameter of the silicon dioxide particles a method of measuring using an electron microscope such as a scanning electron microscope (SEM) or a transmission electron microscope (TEM) can be mentioned. Specifically, one method is to randomly select silicon dioxide particles seen in an electron microscope, measure their particle diameter, and calculate the average value of the measured values.
  • the particle diameter can be used; if the particles are elliptical in the electron microscope image, the midpoint between the short and long axes can be used as the particle diameter; if the particles are irregularly shaped, the midpoint between the short and long axes can be used.
  • the average particle size of secondary agglomerates of silicon dioxide particles is not particularly limited, and is, for example, 0.1 ⁇ m to 100 ⁇ m, preferably 1 ⁇ m or more, more preferably 2 ⁇ m or more, and preferably 90 ⁇ m or less, more preferably 80 ⁇ m or less.
  • the average particle size of secondary agglomerates of silicon dioxide particles can be determined by measuring them in the same manner as the average primary particle size.
  • the BET specific surface area of the silicon dioxide particles is, for example, 90 m 2 /g or more and less than 380 m 2 /g, preferably 130 m 2 /g or more, more preferably 175 m 2 /g or more, even more preferably 200 m 2 /g or more, and preferably 350 m 2 /g or less, more preferably 320 m 2 /g or less, and even more preferably 200 m 2 /g or less. If the BET specific surface area of the silicon dioxide particles is within the above range, it is easy to ensure heat insulation even under high temperature and high humidity conditions.
  • the BET specific surface area can be measured by a multipoint nitrogen adsorption method (BET method) according to the measurement method of the International Organization for Standardization ISO 5794/1.
  • BET method multipoint nitrogen adsorption method
  • the nominal value of the BET specific surface area of "AEROSIL380" manufactured by Aerosil Corporation is 380 m 2 /g, and when taking into account the margin of error, it is expressed as 350 m 2 /g to 410 m 2 /g. In this case, the nominal value of 380 m 2 /g will be considered as the standard in this specification.
  • the apparent specific gravity of the silicon dioxide particles is not particularly limited, and is, for example, 30 g/L to 130 g/L, preferably 40 g/L or more, more preferably 50 g/L or more, and preferably 100 g/L or less, more preferably 80 g/L or less, and even more preferably 60 g/L or less.
  • silicon dioxide particles include hydrophilic fumed silica such as AEROSIL 50, 90, 130, 200, 300, 380 from the AEROSIL series (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), QS-09, QS-10, QS-102, QS-20, QS-30, QS-40 from the Reolosil series (manufactured by Tokuyama Corporation), HDKV15, N20, T30, T40 from the HDK series (manufactured by Wacker Asahi Kasei Silicone Co., Ltd.), hydrophobic fumed silica such as AEROSIL R972, R976S from the AEROSIL series (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), HDK H15, H20, H30 from the HDK series (manufactured by Wacker Asahi Kasei Silicone Co., Ltd.), and silica aerogel such as Airica (manufactured by Tokuyama Corporation).
  • the content of silicon dioxide particles in the heat insulating member is not particularly limited, and is, for example, 50 mass% or more (typically 50 mass% to 99.5 mass%), preferably 60 mass% or more, more preferably 70 mass% or more, even more preferably 80 mass% or more, and preferably 95 mass% or less, more preferably 90 mass% or less, even more preferably 85 mass% or less.
  • 50 mass% or more typically 50 mass% to 99.5 mass%
  • the content of silicon dioxide particles in the heat insulating member is not particularly limited, and is, for example, 50 mass% or more (typically 50 mass% to 99.5 mass%), preferably 60 mass% or more, more preferably 70 mass% or more, even more preferably 80 mass% or more, and preferably 95 mass% or less, more preferably 90 mass% or less, even more preferably 85 mass% or less.
  • the heat insulating member may contain other components, so long as it is a layer containing the aforementioned inorganic particles. In some embodiments, it is preferable that it contains inorganic fibers.
  • the type of inorganic fiber is not particularly limited, but examples include silica fiber, glass fiber, alumina fiber, silica-alumina fiber, silica-alumina-magnesia fiber, biosoluble inorganic fiber, zirconia fiber, alkaline earth metal silicate fiber (alkaline earth silicate (AES) fiber), glass wool, rock wool, and basalt fiber.
  • AES alkaline earth metal silicate
  • the heat insulating member may contain one type of inorganic fiber, or may contain two or more types of inorganic fibers.
  • the content of inorganic fibers in the heat insulating member is not particularly limited, and is, for example, 0.5% by mass to 50% by mass, preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, even more preferably 5% by mass or more, and preferably 40% by mass or less, more preferably 35% by mass or less, and even more preferably 30% by mass or less. If the fiber content is within the above range, it becomes easier to ensure good thermal resistance and to manufacture the heat insulating member.
  • the average fiber length of the inorganic fibers contained in the heat insulating member is not particularly limited, and is, for example, 0.05 mm to 50 mm, preferably 0.5 mm or more, more preferably 1.0 mm or more, even more preferably 2 mm or more, and preferably 35 mm or less, more preferably 30 mm or less, more preferably 25 mm or less, more preferably 13 mm or less, even more preferably 10 mm or less, and may be 8 mm or less, or 6 mm or less.
  • the average fiber length of the fibers is within the above range, it becomes easier to manufacture the heat insulating member.
  • the average fiber diameter of the inorganic fibers contained in the heat insulating member is not particularly limited, and is, for example, 0.1 ⁇ m to 50 ⁇ m, preferably 1 ⁇ m or more, more preferably 5 ⁇ m or more, even more preferably 7 ⁇ m or more, and preferably 25 ⁇ m or less, more preferably 20 ⁇ m or less, even more preferably 15 ⁇ m or less.
  • 0.1 ⁇ m to 50 ⁇ m preferably 1 ⁇ m or more, more preferably 5 ⁇ m or more, even more preferably 7 ⁇ m or more, and preferably 25 ⁇ m or less, more preferably 20 ⁇ m or less, even more preferably 15 ⁇ m or less.
  • the heat insulating member may contain organic fibers.
  • organic fibers include cellulose fibers, polyester, felt made of polypropylene, etc.
  • the use of organic fibers can be advantageous in terms of improving cushioning properties and durability against repeated pressure fatigue.
  • the content of organic fibers in the heat insulating member can be appropriately set so as to obtain the desired usage effect, and can be selected, for example, from the range of 0% by mass to 10% by mass, preferably from the range of 0% by mass to 5% by mass. In an embodiment in which the heat insulating member contains organic fibers, it is preferable to use a combination of inorganic fibers and organic fibers.
  • the content of organic fibers in the heat insulating member can be, for example, more than 0 parts by mass, 1 part by mass or more, 4 parts by mass or more, 8 parts by mass or more, or 16 parts by mass or more, relative to 100 parts by mass of inorganic fibers contained in the heat insulating member.
  • the content of organic fibers in the heat insulating member is suitably less than 100 parts by mass relative to 100 parts by mass of inorganic fibers, advantageously less than 50 parts by mass, may be less than 20 parts by mass, may be less than 10 parts by mass, may be less than 5 parts by mass, or may be less than 1 part by mass.
  • the heat insulating member may not contain organic fibers.
  • the heat insulating member may contain a binder (binding agent) as one of the other components.
  • a binder binder
  • shape stability tends to be improved.
  • the type of binder is not particularly limited, but can be classified into organic binders and inorganic binders.
  • organic binders include thermoplastic resins, thermoplastic elastomers, thermosetting resins, thermosetting elastomers, sugars, water-soluble polymers, etc.
  • Specific examples of inorganic binders include aluminum oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, titanium oxide, calcium oxide, etc. When the binder is one of the above, shape stability is effectively improved.
  • the heat insulating member may contain one type of binder, or two or more types of binders.
  • the content of the binder is not particularly limited, and is, for example, 0.01% to 10% by mass of the heat insulating member, preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, even more preferably 0.2% by mass or more, and preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, and even more preferably 1% by mass or less.
  • the binder content is within the above range, it becomes easier to achieve both heat insulating properties and shape stability.
  • the heat insulating member is a layer containing the aforementioned inorganic particles, and is preferably a molded body obtained by molding a mixture containing inorganic particles and inorganic fibers into a flat plate.
  • the heat insulating member is a molded body obtained by molding a mixture containing inorganic particles and inorganic fibers into a flat plate, it becomes easier to achieve both thermal insulation and mechanical strength. Details of the method of mixing the inorganic particles, inorganic fibers, etc. when the heat insulating member is a molded body obtained by molding a mixture containing inorganic particles and inorganic fibers into a flat plate will be described later.
  • the thickness of the insulating member is 0.5 mm or more and 10 mm or less. In some embodiments, the thickness of the insulating member is preferably 1 mm or more, more preferably 1.5 mm or more, and may be 2 mm or more, and is preferably 7 mm or less, more preferably 5 mm or less, and even more preferably 3 mm or less. When the thickness of the insulating member is within the above range, good insulation properties can be easily ensured and the size of the insulating material can be prevented from increasing.
  • the thickness of the insulating member can be the average value of the values measured at several points (e.g., 10 points) on the cross section of the insulating member using a thickness gauge (e.g., Ozaki Manufacturing's digital thickness gauge JAN-257 (measuring probe ⁇ 20 mm)).
  • a thickness gauge e.g., Ozaki Manufacturing's digital thickness gauge JAN-257 (measuring probe ⁇ 20 mm)
  • the density of the heat insulating member is not particularly limited, and is, for example, 0.2 to 0.5 g/ cm3 , preferably 0.3 g/ cm3 or more, more preferably 0.35 g/ cm3 or more, and may be 0.37 g/ cm3 or more, and is preferably 0.45 g/ cm3 or less, may be 0.42 g/ cm3 or less, or may be 0.40 g/ cm3 or less.
  • the thermal conductivity of the insulating member at 80°C and 2 MPa pressure is preferably 0.010 W/K ⁇ m or more, and preferably 0.3 W/K ⁇ m or less, more preferably 0.1 W/K ⁇ m or less, more preferably 0.08 W/K ⁇ m or less, more preferably 0.06 W/K ⁇ m or less, more preferably 0.055 W/K ⁇ m or less, more preferably 0.045 W/K ⁇ m or less, and even more preferably 0.04 W/K ⁇ m or less.
  • the thermal conductivity of the insulating member at 600°C and 2 MPa pressure is preferably 0.010 W/K ⁇ m or more, and preferably 0.3 W/K ⁇ m or less, more preferably 0.2 W/K ⁇ m or less, more preferably 0.1 W/K ⁇ m or less, more preferably 0.08 W/K ⁇ m or less, and even more preferably 0.075 W/K ⁇ m or less.
  • the heat resistance at 80° C. and 2 MPa pressure is preferably 0.020 (K ⁇ m 2 )/W or more, more preferably 0.025 (K ⁇ m 2 )/W or more, more preferably 0.03 (K ⁇ m 2 )/W or more, even more preferably 0.035 (K ⁇ m 2 )/W or more, and preferably 0.1 (K ⁇ m 2 )/W or less.
  • 2 MPa pressure is preferably 0.010 (K ⁇ m 2 )/W or more, more preferably 0.015 (K ⁇ m 2 )/W or more, even more preferably 0.020 (K ⁇ m 2 )/W or more, and preferably 0.1 (K ⁇ m 2 )/W or less.
  • the thermal conductivity of insulating materials can be measured by the method described in Japanese Industrial Standards JIS A 1412-2:1999 "Methods for measuring thermal resistance and thermal conductivity of thermal insulating materials - Part 2: Heat flow meter method (HFM method)."
  • the heat flow meter method is a secondary measurement method or comparative measurement method that measures heat transfer characteristics such as thermal conductivity and thermal resistance by comparing a flat plate of thermal insulating material (insulating material) as a test specimen with a standard plate. The detailed measurement procedure and measurement conditions are explained below.
  • the insulation member is cut to a specified size (e.g., 20 mm x 20 mm) to prepare the test specimen, and an alumina composite material ("RS-100", manufactured by ZIRCAR Refractory Composites, Inc., thickness: 5 mm, thermal conductivity: 0.66 W/K ⁇ m) or the like is prepared as the standard plate.
  • alumina composite material manufactured by ZIRCAR Refractory Composites, Inc., thickness: 5 mm, thermal conductivity: 0.66 W/K ⁇ m
  • the first thermocouple, titanium plate, insulation member, titanium plate, second thermocouple, standard plate, and third thermocouple are placed on the lower plate of the pneumatic press in this order from the top, and the test specimen, standard plate, thermocouple, etc. are tightly pressed between the upper and lower plates.
  • the upper and lower plates are then each heated to a specified measurement temperature, and the pneumatic press is used to apply a load to the test specimen, etc. to reach the specified measurement pressure.
  • the measurement temperatures can be, for example, 80°C for the upper plate on the first thermocouple side and 30°C for the lower plate on the third thermocouple side.
  • the measurement temperatures under high temperature conditions can be, for example, 600°C for the upper plate on the first thermocouple side and 40°C for the lower plate on the third thermocouple side.
  • the measurement pressure can be, for example, 2 MPa (load: 800 N). Measurement is continued in the heated and pressurized state until the detected temperature of each thermocouple stabilizes, and the thermal conductivity k1 of the heat insulating member can be calculated from the detected temperature of each thermocouple after the temperature has stabilized, the thickness of the heat insulating member when pressurized, the thermal conductivity of the standard plate, and the thickness of the standard plate when pressurized, according to the following formula (I).
  • k1 k2 ⁇ (L1 ⁇ T1)/(L2 ⁇ T2)...(I) (In the formula, k1 is the thermal conductivity of the insulating member [W/(m K)], k2 is the thermal conductivity of the standard plate [W/(m K)], L1 is the thickness of the insulating member when pressed, L2 is the thickness of the standard plate, ⁇ T1 is the temperature difference between the temperatures of the second thermocouple and the third thermocouple, and ⁇ T2 is the temperature difference between the temperatures of the first thermocouple and the second thermocouple.)
  • the detected temperature is stabilized when the temperature change after about 10 minutes is within a specified range (for example, within ⁇ 0.1°C).
  • the thermal resistance of the heat insulating member can be calculated from the above-mentioned thermal conductivity k1 and thickness under pressure L1 according to the following formula (II).
  • R1 L1/k1...(II) (In the formula, R1 is the thermal resistance of the insulating member [( m2 ⁇ K)/W], k1 is the thermal conductivity of the insulating member [W/(m ⁇ K)], and L1 is the thickness of the insulating member when pressed.)
  • the number of insulating members contained in the insulating material disclosed herein is typically 1 or more, and typically 10 or less, preferably 7 or less, and more preferably 5 or less.
  • the insulating member may or may not be bonded to adjacent members with an adhesive or pressure-sensitive adhesive.
  • an adhesive or pressure-sensitive adhesive i.e. by not using an adhesive or pressure-sensitive adhesive
  • the thermal conductivity can be reduced compared to when an adhesive or pressure-sensitive adhesive is used.
  • the insulating member and the cushioning member described below are in contact without being bonded.
  • the insulating member is not particularly limited in shape, so long as it is flat.
  • shapes when viewed in a plane include polygons such as a quadrangle, circles, and ellipses.
  • An example of a quadrangle is a rectangle (including a square and a rectangle).
  • the buffer member is a plate-like member containing fiber reinforced plastic (FRP) and having a thickness of more than 0 mm and not more than 3 mm.
  • FRP fiber reinforced plastic
  • thermosetting resins include epoxy resins, phenolic resins, unsaturated polyester resins, epoxy acrylate resins, diallyl phthalate resins, and melamine resins.
  • thermoplastic resins include saturated polyester resins such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyethylene terephthalate, and polybutylene terephthalate, as well as polyamide (nylon), polyacetal, and polycarbonate.
  • Fiber reinforced plastics may contain one type of matrix resin, or may contain two or more types of matrix resins.
  • a resin composition in which a curing agent and a curing accelerator are added to the resin may be used.
  • the content of the matrix resin in the fiber reinforced plastic is not particularly limited, and is, for example, 5% by mass to 95% by mass, preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more (for example, 16% by mass or more), more preferably 20% by mass or more, even more preferably 30% by mass or more, particularly preferably 40% by mass or more, and is preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less, and even more preferably 70% by mass or less.
  • the content of the matrix resin in the fiber reinforced plastic is not particularly limited, and is, for example, 5% by mass to 95% by mass, preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more (for example, 16% by mass or more), more preferably 20% by mass or more, even more preferably 30% by mass or more, particularly preferably 40% by mass or more, and is preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less, and even more preferably 70% by mass or less.
  • the type of reinforcing fiber that constitutes the fiber-reinforced plastic is not particularly limited, and examples include carbon fiber, glass fiber, AES fiber, silica fiber, alumina fiber, aramid fiber, etc.
  • Examples of carbon fiber include polyacrylonitrile (PAN)-based carbon fiber, pitch-based carbon fiber, rayon-based carbon fiber, etc.
  • the average fiber length of the reinforcing fibers in the fiber-reinforced plastic is not particularly limited, but is, for example, 20 mm to 150 mm, preferably 120 mm or less, more preferably 100 mm or less, and even more preferably 80 mm or less. When the average fiber length of the reinforcing fibers is within the above range, it becomes easier to ensure good cushioning properties.
  • the average fiber diameter of the reinforcing fibers in the fiber-reinforced plastic is not particularly limited, and is, for example, 5 ⁇ m to 150 ⁇ m, preferably 100 ⁇ m or less, and more preferably 60 ⁇ m or less. When the average fiber diameter of the reinforcing fibers is within the above range, good cushioning properties are easily ensured.
  • the amount of reinforcing fibers in the fiber-reinforced plastic is not particularly limited, and is, for example, 5% by mass to 95% by mass, preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, even more preferably 30% by mass or more, and is preferably 90% by mass or less, more preferably 85% by mass or less (for example, 84% by mass or less), more preferably 80% by mass or less, even more preferably 70% by mass or less, and particularly preferably 60% by mass or less. If the amount of reinforcing fibers is within the above range, good cushioning properties are easily ensured.
  • the reinforcing fibers in fiber-reinforced plastics may be in the form of a woven fabric, a nonwoven fabric, or dispersed in a matrix resin, or may be a combination of these or an intermediate form.
  • the thickness of the cushioning member is greater than 0 mm and less than 3 mm. When the thickness of the cushioning member is within the above range, good cushioning properties are easily ensured.
  • the thickness of the cushioning member is preferably 0.5 mm or more, more preferably 0.75 mm or more (e.g., 0.80 mm or more), even more preferably 1.00 mm or more, and may be 1.10 mm or more or 1.20 mm or more.
  • the thickness of the cushioning member is preferably 2.50 mm or less, more preferably 2.00 mm or less, even more preferably 1.70 mm or less, and may be 1.60 mm or less, 1.50 mm or less, or 1.40 mm or less.
  • the thickness of the cushioning member means the thickness of the material itself that constitutes the cushioning member (see Figures 6 and 7). When the thickness of the material that constitutes the cushioning member varies depending on the location, the thickness at the top of the protruding portion (the side closest to the insulating member when the positive direction of lamination with the insulating member is taken as the reference direction) is adopted as the thickness of the cushioning member.
  • the density of the buffer member (density of the fiber reinforced plastic constituting the buffer member) is not particularly limited, and may be, for example, about 0.2 to 2.5 g/cm 3. In some embodiments, the density of the buffer member is suitably 0.3 g/cm 3 or more, advantageously 0.4 g/cm 3 or more, preferably 0.5 g/cm 3 or more, may be 0.7 g/cm 3 or more, may be 0.9 g/cm 3 or more, or may be 1.0 g/cm 3 or more. In some embodiments, the density of the buffer member is preferably 2.0 g/cm 3 or less, may be 1.8 g/cm 3 or less, or may be 1.6 g/cm 3 or less. When the density of the fiber reinforced plastic constituting the buffer member is within the above range, good buffering properties are easily ensured.
  • the cushioning member has a plurality of protrusions that are bent so as to protrude in the stacking direction with the insulating member.
  • the shape of the protrusions is not particularly limited.
  • the shape of the protrusions in a top view of the cushioning member can be a circle, an ellipse, an oval, a polygon such as a triangle or a square (e.g., a rectangle, i.e., a square), a line (straight line, curved line, broken line, etc.), etc.
  • the shape of the protrusions in a side view of the cushioning member can be a semicircle, a mountain shape (a triangular shape without a base), a square shape without a base (e.g., a rectangle), a wave shape (e.g., a sinusoidal wave shape), etc.
  • the cushioning member is preferably approximately symmetrical in cross section, as shown, for example, in Figs. 6 and 7. In a cushioning member having linear protrusions, it is preferable that the shape in a cross section perpendicular to the direction in which the linear protrusions extend is approximately symmetrical.
  • FIG. 5 is a perspective view showing an example of a cushioning member used in an insulating material according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI.
  • the cushioning member shown in FIGS. 5 and 6 has a plurality of linear protrusions 202 (three in the example shown in FIGS. 5 and 6) bent in the cushioning member itself so as to protrude in the reference direction, with the upper side of FIG.
  • the plurality of linear protrusions 202 extend in a protruding state in one direction perpendicular to the lamination direction with the insulating member (perpendicular to the paper surface of FIG. 6). Also.
  • the linear protrusions 202 are arranged regularly (e.g., at equal intervals) so that the extension directions of the respective protrusions are parallel, and further have a shape that forms a waveform (e.g., a sine wave shape) in a cross section perpendicular to the extension direction of the protrusions (cross section shown in FIG. 6). By having such a shape, the cushioning member has excellent productivity and excellent cushioning properties.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a schematic diagram of another example of a buffer member used in a heat insulating material according to another embodiment of the present invention.
  • the buffer member shown in FIG. 7 has a plurality of protrusions 204 that are bent so as to protrude in the reference direction, with the upper side of FIG. 7 being the positive direction of the lamination direction with the heat insulating member, and the positive direction being the reference direction.
  • a buffer member containing fiber-reinforced plastic exhibits excellent buffer properties.
  • the plurality of protrusions 204 are distributed and arranged in a dot pattern when viewed from the top of the buffer member.
  • each protrusion 204 is semicircular when viewed from the side of the buffer member and circular when viewed from the top, and is hemispherical as a whole.
  • the arrangement of each protrusion 204 may be regular (for example, lattice-like) or random when viewed from the top of the buffer member.
  • the shape of each protrusion 204 when viewed from the top of the buffer member may be elliptical or oval.
  • the protruding height of the protrusion is 3 mm or more and 6.5 mm or less.
  • the protruding height of the cushioning member refers to the height from one end to the other end in the stacking direction with the insulating member, for example, as shown in Figures 6 and 7.
  • the protruding height of the cushioning member is called the protruding height of the cushioning member.
  • the protruding height of the cushioning member is preferably 6 mm or less, more preferably 5 mm or less.
  • the protrusion interval of the multiple protrusions is, for example, more than 10 mm, preferably 15 mm or more, more preferably 20 mm or more, even more preferably 25 mm or more, particularly preferably 30 mm or more, and for example, 80 mm or less, preferably 70 mm or less, more preferably 60 mm or less, and even more preferably 50 mm or less.
  • the protrusion interval of the protrusions is within the above range, good cushioning properties are easily ensured.
  • the protrusion interval of the protrusions refers to the distance between the apexes of the protrusions, with the apexes being the reference.
  • the apex of the protrusion is flat (top surface), the center of the top surface is used as the reference.
  • the protrusion interval of the linear protrusion is referred to as the protrusion interval of the linear protrusion.
  • the protrusion interval between the linear protrusions can correspond to the length of one wavelength of the waveform.
  • the cushioning member disclosed herein has two or more protrusions (which may be linear protrusions) that are bent so as to protrude in a reference direction, which is the direction in which the greater number of protrusions are counted out of the positive and negative directions (for example, the positive direction in the example shown in FIG. 6).
  • the number of the protrusions may be three or more, four or more, or five or more.
  • the upper limit of the number of the protrusions is not particularly limited, as it may vary depending on the size of the cushioning member. In some embodiments, the number of the protrusions may be, for example, 10 or less, 8 or less, 6 or less, 4 or less, or 3 or less.
  • the ratio of the width W of the buffer member to the protrusion spacing P of the linear protrusions is suitably greater than 1.0, and may be 1.1 or more, 1.2 or more, 1.3 or more, 1.5 or more, 1.75 or more, 2.0 or more, or 2.25 or more.
  • the ratio (W/P) may be, for example, 10 or less, 8 or less, 6 or less, 4 or less, 3 or less, 2.75 or less, 2.5 or less, 2.25 or less, 2.0 or less, 1.75 or less, or 1.5 or less.
  • the number of cushioning members in the insulating material disclosed herein is usually 10 or less, preferably 5 or less, and more preferably 3 or less, and may be 2 or 1.
  • the cushioning member may or may not be bonded to adjacent members with an adhesive or pressure-sensitive adhesive.
  • an adhesive or pressure-sensitive adhesive i.e. by not using an adhesive or pressure-sensitive adhesive
  • the thermal conductivity can be reduced compared to when an adhesive or pressure-sensitive adhesive is used.
  • the cushioning member and the insulating member are in contact with each other without being bonded.
  • the cushioning member can easily deform in the planar direction, and it is easier for the cushioning member to exhibit suitable cushioning properties as an insulating material to be placed between cells of a battery pack, etc.
  • the heat insulating material disclosed in this specification preferably has a resin film, which can suppress the falling off of inorganic particles and the like from the heat insulating member and can play a role in protecting the heat insulating member.
  • the type of resin in the resin film is not particularly limited, but specific examples include polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyimide (PI), flame-retardant polycarbonate (PC), breathable porous polyethylene (PE), flame-retardant polyethylene (PE), biaxially oriented nylon film (Ny), etc. Breathable porous PE with a molecular weight of 1 to 7 million is preferred.
  • the thickness of the resin film is not particularly limited, and is, for example, 0.001 mm to 0.2 mm, preferably 0.005 mm or more, more preferably 0.007 mm or more, even more preferably 0.010 mm or more, and preferably 0.15 mm or less, more preferably 0.10 mm or less, even more preferably 0.050 mm or less.
  • the thickness of the resin film can be measured in the same manner as the thickness of the insulating member.
  • the number of resin films is usually 1 or more, preferably 2 or more, and usually 5 or less, preferably 4 or less, and more preferably 3 or less.
  • the resin film may be folded over to sandwich the insulating material and the cushioning material from the thickness direction, or inserted between the insulating material and the cushioning material.
  • the number of resin films when folded over in this way is calculated by adding the number of folds to the number of resin films (for example, folding one resin film once counts as 2).
  • the two or more resin films may sandwich and enclose the heat insulating material and the cushioning material from the thickness direction, and the gaps between the resin films (the spaces partitioned by the two or more coating layers) may be sealed.
  • the method for sealing the gaps between the resin films is not particularly limited, and examples of the method include providing a seal portion on the outer edge of the resin film and bonding the seal portions between the resin films.
  • the method for bonding the seal portions is also not particularly limited, and examples of the method include welding using heat welding, ultrasonic welding, etc., and adhesion using adhesives, pressure sensitive adhesives, etc. In addition, welding may be performed by directly welding the resin of the coating layer, or by providing a separate resin layer for welding and welding it.
  • the resin film may be bonded to the adjacent insulating member or cushioning member with an adhesive or pressure-sensitive adhesive, or may not be bonded with an adhesive or pressure-sensitive adhesive, and is preferably not bonded with an adhesive or pressure-sensitive adhesive. It is particularly preferable that the resin film and the cushioning member are in contact without being bonded. By not bonding (fixing) the resin film and the cushioning member, deformation of the cushioning member in the planar direction (the direction perpendicular to the lamination direction with the resin film) becomes easier, and the cushioning material is more likely to exhibit suitable cushioning properties as an insulating material placed between cells of a battery pack, etc.
  • the resin films have an air vent that connects the gaps with the outside space.
  • the number of ventilation holes in the resin film is usually 1 or more, preferably 2 or more, and usually 50 or less, preferably 25 or less, and more preferably 10 or less.
  • the total opening area of the ventilation holes in the resin film is usually 0.000079 cm 2 to 10 cm 2 , preferably 0.0001 cm 2 or more, more preferably 0.005 cm 2 or more, even more preferably 0.01 cm 2 or more, and preferably 5 cm 2 or less, more preferably 4 cm 2 or less, and even more preferably 3 cm 2 or less.
  • the resin film easily suppresses the outflow of powder from the heat insulating member.
  • the ventilation hole of the resin film may be covered with a ventilation film.
  • the ventilation film usually has a ventilation rate of 4 cm 3 /(cm 2 ⁇ s) to 500 cm 3 /(cm 2 ⁇ s), preferably 7 cm 3 /(cm 2 ⁇ s) or more, more preferably 10 cm 3 /(cm 2 ⁇ s) or more, and even more preferably 21 cm 3 /(cm 2 ⁇ s) or more, and preferably 250 cm 3 /(cm 2 ⁇ s) or less, more preferably 200 cm 3 /(cm 2 ⁇ s) or less, and even more preferably 100 cm 3 /(cm 2 ⁇ s) or less.
  • the insulating material which is one aspect of the present invention, is not particularly limited as long as it satisfies the above-mentioned conditions.
  • the thermal conductivity of the insulating material at 80°C and 2 MPa is preferably 0.02 W/K ⁇ m or more, more preferably 0.03 W/K ⁇ m or more, even more preferably 0.04 W/K ⁇ m or more, and is preferably 0.2 W/K ⁇ m or less, more preferably 0.15 W/K ⁇ m or less, even more preferably 0.10 W/K ⁇ m or less.
  • the thermal conductivity of the insulating material is measured by the same method as that for the thermal conductivity of the insulating layer.
  • the thermal resistance of the insulating material when adjusted to have a thickness of 6 mm when not pressurized under conditions of 80°C and 2 MPa is not particularly limited, and is preferably 0.01 (K ⁇ m2 )/W or more, more preferably 0.02 (K ⁇ m2 )/W or more, even more preferably 0.03 (K ⁇ m2 )/W or more, and is preferably 0.10 (K ⁇ m2 )/W or less, more preferably 0.09 (K ⁇ m2 )/W or less, even more preferably 0.08 (K ⁇ m2 )/W or less.
  • the thermal resistance of the insulating material is measured by the same method as that of the thermal resistance of the insulating layer.
  • the use of the insulating material according to one embodiment of the present invention is not particularly limited, and it can be used appropriately for known applications in which insulating materials are used.
  • the insulating material according to some embodiments is preferably used as an insulating material disposed between cells of a battery module, and more specifically, is particularly preferably used as an insulating material disposed between cells of a lithium-ion battery module.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic example of a battery module in which a heat insulating material, which is an embodiment of the present invention, is disposed between cells
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II thereof.
  • a battery module 50 comprises a plurality of battery cells (here rectangular cells) 52 arranged in the thickness direction, with heat insulating material 1 disposed between each of the battery cells 52.
  • the plurality of battery cells 52 thus arranged with heat insulating material 1 sandwiched between them are typically restrained with a pressing force (compressive force) applied in the thickness direction via restraining plates 54, 54 arranged at both ends, and are housed in a battery case 56 for use.
  • the heat insulating material 1 is configured by stacking the heat insulating member 10 and the buffer member 20, which are sandwiched and wrapped in two resin films 31A, 31B from the thickness direction.
  • the buffer member 20 has a shape with multiple protrusions that protrude in the stacking direction with the heat insulating member 10 by bending the buffer member 20 itself (in the example shown in FIG. 2, it has a corrugated shape with multiple linear protrusions that extend in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 2 and are arranged in parallel).
  • the resin films 31A, 31B are sealed by adhesion (for example, heat welding) at seal parts provided along their outer edges, and together form the covering material 30.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a typical heat insulating material according to one embodiment
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3.
  • the heat insulating material 1 has a configuration in which the heat insulating member 10 consisting of two heat insulating members 10A, 10B is laminated on one surface 20a side of the buffer member 20 formed in a corrugated plate shape, and these are sandwiched and wrapped in two resin films 31A, 31B from the thickness direction.
  • the resin films 31A, 31B are sealed by adhesion (for example, thermal welding) at the seal portion 32 provided along their outer edges, and are integrated to form the covering material 30.
  • the resin film 31A is formed in a convex shape that generally covers the end face of the laminate of the heat insulating member 10 and the buffer member 20, and a vent (through hole) 33 is formed in the part covering this end face.
  • An air permeable membrane 34 is arranged at the opening to the outside of the air vent 33 to prevent powder from leaking out of the heat insulating member.
  • the Z direction (thickness direction of the insulating material 1) shown in FIG. 4 is the arrangement direction of the cells
  • the Y direction is the electrode extraction direction of the cells, that is, the opening direction (X direction) of the ventilation hole 33 of the insulating material 1 and the electrode extraction direction of the cells do not coincide with each other.
  • FIG. 4 shows an example of a corrugated cushioning member 20 having multiple linear protrusions arranged in parallel, the multiple linear protrusions being arranged in a direction extending parallel to the opening direction (X direction) of the ventilation hole 33, but the arrangement direction of the cushioning member 20 is not limited to this, and for example, the multiple linear protrusions may be arranged in a direction extending perpendicular to the direction parallel to the opening direction of the ventilation hole 33 (Y direction), or the multiple linear protrusions may be arranged in a direction extending diagonally in the XY plane (for example, at a 45 degree angle from the X direction to the Y direction).
  • Figures 2 and 4 show an example in which the insulating member 10 consisting of two insulating members 10A and 10B is arranged on one side of the buffer member 20, the insulating member may have a single-layer structure. Also, two or more insulating members may be arranged separately on both sides of the buffer member.
  • the target cells are not limited to rectangular cells, but may be, for example, laminated cells, cylindrical cells, etc.
  • the shape of the insulation material can be appropriately adopted depending on the type of cell.
  • Devices that the batteries will be used on include electric vehicles such as electric vehicles (EVs), hybrid vehicles (HVs), and plug-in hybrid vehicles (PHVs), portable electronic devices such as mobile terminals, mobile phones, and notebook computers, and wearable devices.
  • electric vehicles such as electric vehicles (EVs), hybrid vehicles (HVs), and plug-in hybrid vehicles (PHVs)
  • portable electronic devices such as mobile terminals, mobile phones, and notebook computers, and wearable devices.
  • the method for producing the insulating material is not particularly limited, and the insulating material can be produced by appropriately adopting known processes. For example, a production method including the following steps can be mentioned.
  • - Heat insulating member preparation step a step of preparing a flat heat insulating member containing inorganic particles and having a thickness of 0.5 mm to 10 mm.
  • - Cushioning member preparation step a step of preparing a cushioning member which is a plate-shaped member containing fiber-reinforced plastic and has a thickness of more than 0 mm and not more than 3 mm, and which has a plurality of protruding parts in which the cushioning member itself is bent so as to protrude in the lamination direction with the heat insulating member.
  • - Lamination step a step of laminating a group of constituent layers including the heat insulating member prepared in the heat insulating member preparation step and the cushioning member prepared in the cushioning member preparation step.
  • the heat insulating material preparation process, the cushioning material preparation process, and the lamination process may be processes that are performed simultaneously and in parallel with other processes in a chronological order, or may be processes that are performed in sequence, as long as they do not refer to previous processes.
  • the method of preparing the heat insulating member in the heat insulating member preparation step is not particularly limited, and an existing heat insulating material may be obtained as the heat insulating member, or the heat insulating member may be prepared in the above preparation step.
  • the heat insulating member is a plate-shaped member formed by molding a mixture containing inorganic particles and inorganic fibers
  • the mixture can be mixed by adopting a known mixing method such as a wet method or a dry method.
  • a preparation method using a wet method for example, a preparation method including the following steps can be mentioned.
  • Mixing process A process of mixing inorganic particles and inorganic fibers in a solvent to obtain a mixed liquid.
  • Coating process A process of applying the mixed liquid obtained in the mixing process to obtain a coating film.
  • Coating film forming process A process of forming the coating film obtained in the coating process to obtain a heat insulating member.
  • the above-mentioned mixing step is a step in which inorganic particles and inorganic fibers are mixed in a solvent to obtain a mixed liquid.
  • This is a so-called wet method, and specifically, it is a step in which inorganic particles and inorganic fibers are mixed in a solvent to prepare a mixture (typically a mixed liquid in a slurry state).
  • the mixing step can be performed using, for example, a disper, a labo plasto mill, a trimix, a planetary mixer, a kneader, etc.
  • the type of solvent is not particularly limited, and examples include protic solvents such as alcohols, amides, and water, and aprotic solvents such as esters, ketones, nitriles, and ethers.
  • the surface tension of the solvent is not particularly limited, and is, for example, 20 mN/m to 73 mN/m, preferably 21 mN/m or more, and preferably 50 mN/m or less, more preferably 40 mN/m or less, and even more preferably 30 mN/m or less. If the surface tension of the solvent is within the above range, the thermal insulation and mechanical strength will be good. The surface tension of the solvent can be measured by the ring method.
  • the mixing temperature is not particularly limited, and is, for example, 20°C or higher and the boiling point of the solvent or lower, preferably 22°C or higher, and also preferably 50°C or lower, more preferably 40°C or lower, and even more preferably 30°C or lower. If the mixing temperature is within the above range, the solvent (e.g., organic solvent) is less likely to volatilize, and the blending ratio is less likely to change.
  • the solvent e.g., organic solvent
  • the mixing time is not particularly limited, and is, for example, 1 minute to 5 hours, preferably 5 minutes or more, and preferably 4 hours or less, more preferably 2 hours or less, and even more preferably 1 hour or less. If the mixing time is within the above range, the insulating material can be produced efficiently.
  • the consistency (constancy) of the mixed liquid is not particularly limited, and is, for example, 50 to 200, preferably 55 or more, more preferably 60 or more, even more preferably 65 or more, and preferably 180 or less, more preferably 160 or less, even more preferably 140 or less. If the consistency of the mixed liquid is within the above range, fiber breakage can be reduced when the fibers are uniformly dispersed.
  • the method for measuring the consistency of the mixed liquid is as described in the Japanese Industrial Standard JIS K 2220:2013 "Grease - Part 7: Consistency test method", and in particular, the consistency is measured as "immiscible consistency".
  • Measuring instruments that can measure consistency are commercially available, and a specific example is the PENETRO METER manufactured by Nikka Engineering.
  • the measurement procedure involves preparing a container large enough that the conical weight will not come into contact with the container when it is lowered, filling it with the mixed liquid, and placing it on the measuring instrument to which the weight is attached. Next, the position of the weight is adjusted so that it is in contact with the mixed liquid, and this position is designated as the zero point.
  • the conical weight should be a standard cone as specified in the Japanese Industrial Standards, with a total weight of 102.5g ⁇ 0.05g and a weight holder with a weight of 47.5 ⁇ 0.05g.
  • the coating method and conditions in the coating process are not particularly limited, and any known method can be used as appropriate.
  • coating can be done using a comma coater, spin coater, die coater, dispenser, etc.
  • the molding method and molding conditions in the coating film molding step are not particularly limited, and known methods can be appropriately adopted.
  • compression molding is performed using, for example, a heat press or a vacuum press so that the density becomes 0.3 to 0.5 g/ cm3
  • drying is performed using, for example, a floating oven or an IR oven.
  • the drying temperature is preferably, for example, 60°C to 150°C.
  • the drying time is preferably, for example, 4 minutes to 20 minutes.
  • the method for preparing the buffer layer in the buffer material preparation step is not particularly limited, and an existing heat insulating material or the like may be obtained as the buffer material, or the buffer material may be prepared in the preparation step.
  • the method for preparing the buffer material includes a preparation method including the following steps. Molding material preparation process: A process of preparing a plate-shaped (flat) fiber-reinforced plastic material. Cushioning member molding process: A process of molding the fiber-reinforced plastic material prepared in the molding material preparation process to obtain a cushioning member.
  • the method for molding the fiber-reinforced plastic material in the cushioning member molding process is not particularly limited, but an example is a method in which the fiber-reinforced plastic material is heated and compressed using a heat press.
  • the method of laminating the constituent layers in the lamination process is not particularly limited, and the constituent layers may simply be stacked, may be compressed using a known compression molding method and appropriate conditions, or adjacent layers may be bonded together with an adhesive or pressure sensitive adhesive.
  • bonding the resin films together by lamination or heat welding is also included in the lamination process.
  • a thermal insulation material having a thermal insulation member and a buffer member The heat insulating member is a flat plate-like member containing inorganic particles and having a thickness of 0.5 mm to 10 mm,
  • the cushioning member is a plate-like member containing fiber-reinforced plastic (FRP) and having a thickness of more than 0 mm and not more than 3 mm,
  • the buffer member has a plurality of protruding portions that are bent so as to protrude in a stacking direction with the heat insulating member,
  • the insulating material, wherein the protrusions each have a protruding height of 3 mm or more and 6.5 mm or less.
  • the cushioning member has, as the plurality of protrusions, a plurality of linear protrusions extending in a protruding state in one direction perpendicular to the stacking direction, the plurality of linear protrusions are regularly arranged such that the directions in which the protruding portions extend are parallel to each other;
  • the fiber-reinforced plastic comprises at least one selected from the group consisting of carbon fiber, glass fiber, alkaline earth silicate (AES) fiber, silica fiber, alumina fiber, and aramid fiber.
  • AES alkaline earth silicate
  • the fiber reinforced plastic comprises at least one selected from the group consisting of epoxy resins, phenolic resins, and polyolefin resins.
  • the heat insulating member and the buffer member are in contact with each other without being joined.
  • the heat insulating member includes at least one type of silicon dioxide particles selected from the group consisting of dry silica, wet silica, and silica aerogel as the inorganic particles.
  • the heat insulating member is a molded body obtained by molding a mixture containing inorganic particles and inorganic fibers.
  • Thermal insulation member a1 A mixed solvent (surface tension: 23 mN/m) of 300 parts by mass of isopropyl alcohol (IPA, surface tension: 21 mN/m) as a protic solvent and 60 parts by mass of water (surface tension: 73 mN/m) was mixed with 100 parts by mass of hydrophilic fumed silica ("AEROSIL (registered trademark) 200", manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., average primary particle size: about 12 nm, BET specific surface area: 200 m 2 /g), 20 parts by mass of glass fiber ("CS 6J-888", manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd., average fiber diameter: 11 ⁇ m, average fiber length: 6 mm) as an inorganic fiber, and Kao Corporation's Kotamin 24P (active ingredient: dodecyltrimethylammonium chloride (C 12 H 25 N + (CH 3 ) 3 ) as a non-pol
  • IPA isopropyl alcohol
  • water
  • a heat insulating member a1 which is a molded body formed from a mixture containing hydrophilic fumed silica, glass fiber, and a non-polymeric dispersant.
  • the resulting heat insulating member a1 had a thickness of 2 mm and a density of 0.37 g/cm 3 .
  • the heat insulating member a2 was produced in the same manner as the heat insulating member a1 , except that the amount of the mixed liquid applied was adjusted so as to obtain a heat insulating member having a thickness of 2.1 mm and a density of 0.37 g/cm3.
  • thermoinsulating member a3 was produced in the same manner as the heat insulating member a1 , except that the amount of the mixed liquid applied was adjusted so as to obtain a heat insulating member having a thickness of 2.3 mm and a density of 0.37 g/cm3.
  • the consistency of the above mixed liquid was measured as "immiscible consistency" in accordance with the contents of the Japanese Industrial Standard JIS K 2220:2013 "Grease - Part 7: Consistency test method". Specifically, a pot large enough that a conical weight would not come into contact with the pot when lowered was prepared, filled with the mixed liquid, and placed in a Nikka Engineering PENETRO METER with a weight attached. The position of the weight was then adjusted so that it came into contact with the mixed liquid, and this position was designated as the zero point. The weight was then lowered for 5 seconds ( ⁇ 0.1 seconds) at room temperature (25°C), and the consistency was calculated as the depth (mm) of the weight that had penetrated into the mixed liquid x 10.
  • the cone weight used was a standard cone as specified by the Japanese Industrial Standards, with a total mass of 102.5 g and a weight holder with a mass of 47.5 ⁇ 0.05 g.
  • Buffer members B-1 to B-4 Three to six sheets of carbon fiber prepreg manufactured by Toray Industries, Inc. (product name F6343B, thickness 0.24 mm) were stacked and set in an aluminum mold of a predetermined shape (width 50 mm, length 50 mm) and heated for 10 minutes in a press machine heated to 200°C to obtain cushioning members B-1 to B-4 having the shapes shown in Table 2.
  • Buffer member C Sixteen sheets of prepreg LAZ-6785GS-FG (thickness 0.09 mm) manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd. were stacked and set in an aluminum mold (width 50 mm, length 50 mm) of a predetermined shape and heated for 10 minutes in a press machine heated to 200° C. to obtain a cushioning member C having the shape shown in Table 2.
  • Buffer members D-1 and D-2 A stack of 25 sheets of prepreg LAZ-6785TT-R (thickness 0.055 mm) manufactured by Sumitomo Bakelite was set in an aluminum mold (width 50 mm, length 50 mm) of a predetermined shape and heated for 10 minutes in a press machine heated to 200°C to obtain cushioning members D-1 and D-2 having the shapes shown in Table 2.
  • Buffer member E A glass mat reinforced thermoplastic manufactured by Mitsubishi Chemical Advanced Materials (MCAM) (product name: GMTex, 70% by mass of glass fiber and glass cloth, thickness 2 mm) was set in an aluminum mold of a predetermined shape (width 50 mm, length 50 mm) and heated for 10 minutes in a press machine heated to 200°C to obtain a cushioning member E having the shape shown in Table 2.
  • MCAM Mitsubishi Chemical Advanced Materials
  • Buffer members F-1 and F-2 Two sheets of lightweight reinforced thermoplastic manufactured by Mitsubishi Chemical Advanced Materials (MCAM) (product name: SymaLITE-HB, basis weight 1400 g/m 2 , thickness 1.2 mm) were stacked, set in an aluminum mold of a specified shape (width 50 mm, length 50 mm), and heated for 10 minutes in a press machine heated to 200°C to obtain cushioning members F-1 and F-2 with the shapes shown in Table 2.
  • MCAM Mitsubishi Chemical Advanced Materials
  • Buffer members G-1 to G-5 A glass mat reinforced thermoplastic (GMT glass mat 40% by mass, thickness 2 mm) manufactured by Mitsubishi Chemical Advanced Materials (MCAM) was set in an aluminum mold of a predetermined shape (width 50 mm, length 50 mm) and heated for 10 minutes in a press machine heated to 200°C to obtain cushioning members G-1 to G-5 having the shapes shown in Table 2.
  • GTT glass mat 40% by mass, thickness 2 mm manufactured by Mitsubishi Chemical Advanced Materials (MCAM) was set in an aluminum mold of a predetermined shape (width 50 mm, length 50 mm) and heated for 10 minutes in a press machine heated to 200°C to obtain cushioning members G-1 to G-5 having the shapes shown in Table 2.
  • Buffer member H Six sheets of glass epoxy prepreg (product number TL-7015, thickness 0.25 mm) manufactured by Toyo Light Co., Ltd. were stacked and set in an aluminum mold (width 50 mm, length 50 mm) of a predetermined shape and heated for 10 minutes in a press machine heated to 200°C to obtain a cushioning member H having the shape shown in Table 2.
  • Buffer members I-1 and I-2 A stack of 14 sheets of epoxy prepreg Tetron cloth tape (SET tape, thickness 0.11 mm) manufactured by Arisawa Manufacturing Co., Ltd. was set in an aluminum mold of a predetermined shape (width 50 mm, length 50 mm) and heated for 10 minutes in a press machine heated to 200°C to obtain cushioning members I-1 and I-2 having the shapes shown in Table 2.
  • Buffer members J-1 and J-2 14 or 11 sheets of epoxy glass tape (EG tape S type, thickness 0.11 mm) manufactured by Arisawa Manufacturing Co., Ltd. were stacked and set in an aluminum mold (width 50 mm, length 50 mm) of a predetermined shape, and heated for 10 minutes in a press machine heated to 200°C to obtain cushioning members J-1 and J-2 having the shapes shown in Table 2.
  • Buffer member K Three sheets of flexible epoxy prepreg (PG402 cloth tape) manufactured by Arisawa Manufacturing Co., Ltd. were stacked and set in an aluminum mold of a specified shape (width 50 mm, length 50 mm) and heated for 10 minutes in a press machine heated to 200°C to obtain a cushioning member K having the shape shown in Table 2.
  • Buffer member L Five sheets of Nissei aramid fiber epoxy prepreg (NKK18S-45, basis weight 180 g/ m2 ) were stacked and set in an aluminum mold of a predetermined shape (width 50 mm, length 50 mm) and heated for 10 minutes in a press machine heated to 200°C to obtain a cushioning member L of the shape shown in Table 2.
  • Buffer member M Fourteen sheets of UD glass prepreg (E16-20, thickness 0.1 mm) manufactured by Nissei Co., Ltd. were stacked and set in an aluminum mold of a predetermined shape (width 50 mm, length 50 mm) and heated for 10 minutes in a press machine heated to 200°C to obtain a cushioning member M of the shape shown in Table 2.
  • Buffer member N Seven sheets of glass epoxy prepreg manufactured by Unipla (Cellbic GE, thickness 0.18 mm) were stacked and set into an aluminum mold of a predetermined shape (width 50 mm, length 50 mm) and heated for 10 minutes in a press machine heated to 200°C to obtain a cushioning member N having the shape shown in Table 2.
  • Buffer member P Five sheets of glass epoxy prepreg (TU-86P HF, thickness 0.26 mm) manufactured by TUC (Taiwan Union Technology Corporation) were stacked and set in an aluminum mold (width 50 mm, length 50 mm) of a predetermined shape, and heated for 10 minutes in a press machine heated to 200°C to obtain a cushioning member P of the shape shown in Table 2.
  • Buffer member Q Three sheets of an unsaturated polyester resin laminate (Nicolite GL-MN-PO, thickness 0.5 mm) based on chopped strand mat manufactured by Nikko Chemical Industry Co., Ltd. were stacked and set in an aluminum mold of a predetermined shape (width 50 mm, length 50 mm) and heated for 10 minutes in a press machine heated to 200°C to obtain a cushioning member Q having the shape shown in Table 2.
  • the heat insulating material was manufactured by combining and laminating the heat insulating member and each type of cushioning member shown in Tables 1 and 2, and covering the laminate with a covering layer with an air vent.
  • a polyethylene terephthalate (PET) shrink film (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, product name "Hishipet PX-40S", thickness 20 ⁇ m) was laminated one by one on the upper and lower surfaces of the laminate of the heat insulating member and the cushioning member, and the shrink film was melt-cut to a size 10% larger in area than the planar shape of the laminate, and the upper and lower films were welded around the laminate, and then a through hole for the ventilation hole was formed in the film with a needle or laser, and the film was shrunk by heating it in a heating furnace at 95 ° C. for 15 seconds to obtain the heat insulating material according to each example of Examples 1 to 28 and Comparative Examples 1 to 11.
  • the ventilation hole was formed so as to fully allow the flow of air between the inside of the covering layer (the storage space of the laminate) and the outside in the loading-unloading test described later.
  • S-S curve A stress-strain curve (S-S curve) that shows the load-unload test described above is shown in Figure 8. From the results of the load-unload test described above, the compressive stress at the end point of Step 1 (compressive stress A) and the compressive stress at the end point of Step 2 (compressive stress B) are extracted and shown in Tables 1 and 2.
  • the insulation materials of Examples 1 to 28 shown in Table 2 were confirmed to have a compressive stress A in a moderate range and a moderately high compressive stress B in the loading-unloading test, and to exhibit good cushioning against intermittent compressive forces.
  • the insulation materials of Comparative Examples 2 and 4 to 11 shown in Table 1 all had compressive stress B of 0.03 MPa or less in the loading-unloading test, and exhibited poor cushioning against intermittent compressive forces. Note that the cushioning members of the insulation materials of Comparative Examples 1 and 3 were damaged before the thickness reached 3.5 mm in the loading-unloading test, and the test was discontinued.

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Abstract

無機粒子を含んでなる厚み０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の平板状の断熱部材と、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）を含んでなる厚み０ｍｍ超３ｍｍ以下の板状の部材であって上記断熱部材との積層方向に特定の高さ突出するように該緩衝部材自体が屈曲した複数の突出部を有する緩衝部材と、を有することにより、優れた断熱性と緩衝性を備えた断熱材となる。

Description

断熱材
　本発明は、断熱材に関し、より詳しくは断熱部材と緩衝部材とを有する断熱材に関する。
　本出願は、２０２３年１月１９日に出願された日本国特許出願２０２３－００６８２２号に基づく優先権を主張しており、その出願の全内容は本明細書中に参照として組み入れられている。
　電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＥＶ）、燃料電池車（ＦＣＶ）等の電動自動車の電源としてリチウムイオン二次電池等の非水系電解質二次電池の利用が進んでおり、これらの用途では非常に高い出力と容量が必要となるため、バッテリーセル（単電池）を集積したバッテリーモジュールまたはバッテリーパックの形態で使用されている。また、リチウムイオン二次電池のバッテリーパックには、安全性等を確保するために様々な機能を持った部材を利用することが検討されており、例えば一部のセルが異常に発熱してしまった場合でも熱暴走を生じさせないようにするために、セル間に断熱材を配置することが行われている。
　リチウムイオン二次電池のセルは、充電による膨張と放電による収縮を繰り返すことが知られており、その原因と対策に関する研究も進んでいる。例えば非特許文献１には、シリコン粒子と電解液等との副反応による酸化被膜が原因であることが記載されており、その対策として新たな酸化防止被膜を用いることで材料の不可逆な膨張が抑制され、これにより電極膨張とサイクル劣化の双方を抑制している。また、充放電に伴う電池セルの膨張および収縮が大きい二次電池に対して、例えば、非特許文献２には、弾性率を調整したバインダーを用いることで、電極の膨張を抑制し、サイクル特性が良好となることが開示されている。
　また、特許文献１には、二次電池の電極体から電極体の積層方向に荷重を受ける弾性体にも圧力吸収の役割があり、各部材の圧縮弾性率を規定することで、ハイレート充放電における抵抗増加および充放電サイクルにおける容量低下を抑制できることが開示されている。
日本特許出願公開２０２１－１１４３６１号公報 カナダ国特許出願公開第１１９０２７９号明細書
平成２７年度戦略的基盤技術高度化支援事業、「充電にともなう材料の膨張を抑制したリチウムイオン電池向けシリコン系高容量負極材の実用化」、委託者 近畿経済産業局、委託先 公益財団法人 京都高度技術研究所 Ｓｉ負極向けバインダーの開発及び電極膨張評価、ＪＳＲ株式会社　発行　ＪＳＲテクニカルレビューＮｏ．１２５（２０１８／０３）
　前述のようにリチウムイオン二次電池のセルは、充電による膨張と放電による収縮を繰り返すため、セルを集積するバッテリーパックまたは該バッテリーパックを構成するバッテリーモジュールにおいては、セルやセル間に配置される断熱材に対して断続的な圧縮力がかかることになる。したがって、バッテリーモジュールまたはバッテリーパックのセル間に配置される断熱材は、このような断続的な負荷がセルや断熱材自体に与える悪影響を和らげるために適した緩衝性を有することが好ましいといえる。
　本発明は、優れた緩衝性、特にバッテリーパック等のセル間に配置される断熱材として利用したときに好適な緩衝性を備えた断熱材を提供することを目的とする。
　この明細書によると、断熱部材と緩衝部材とを有する断熱材が提供される。上記断熱部材は、無機粒子を含んでなる厚み０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の平板状の部材である。上記緩衝部材は、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）を含んでなる厚み０ｍｍ超３ｍｍ以下の板状の部材である。上記緩衝部材は、上記断熱部材との積層方向に突出するように該緩衝部材自体が屈曲した複数の突出部を有する。上記複数の突出部の突出高さは３ｍｍ以上６．５ｍｍ以下である。上記材質および形状の緩衝部材を上記断熱部材と組み合わせて用いることにより、該断熱材に対して断続的に加わり得る圧縮力に対して適切な緩衝性を発揮する断熱材を実現することができる。
　ここに開示される断熱材のいくつかの好ましい態様において、上記緩衝部材は、上記複数の突出部として、上記積層方向に垂直な一方向に突出状態が延びた複数の線状突出部を有する。このような形状の緩衝部材は、断続的に加わり得る圧縮力に対する耐久性の観点から有利となり得る。上記複数の線状突出部は、それぞれの上記突出状態の延びる方向が平行になるように、規則的に配列していることが好ましい。かかる構造によると、緩衝効果を均一性よく発揮することができる。このことは耐久性向上の観点からも有利である。上記配列における上記複数の線状突出部の突出間隔、すなわち線状突出部の配列のピッチは、例えば１０ｍｍ超８０ｍｍ以下とすることができる。
　いくつかの態様において、上記複数の線状突出部は、上記突出状態の延びる方向に垂直な断面において波形（なみがた）を形成する形状であり得る。このような形状の緩衝部材は、断続的に加わり得る圧縮力に対する耐久性の観点から有利となり得る。
　いくつかの態様において、上記繊維強化プラスチックは、炭素繊維、ガラス繊維、アルカリアースシリケート（ＡＥＳ）繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、およびアラミド繊維からなる群より選択される少なくとも１種を含み得る。ここに開示される断熱材は、このような構成の繊維強化プラスチックを用いて好ましく実施することができる。
　いくつかの態様において、上記繊維強化プラスチックは、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリオレフィン樹脂およびポリエステル樹脂からなる群より選択される少なくとも１種を含み得る。ここに開示される断熱材は、このような構成の繊維強化プラスチックを用いて好ましく実施することができる。なお、上記ポリエステル樹脂の概念には、飽和ポリエステル樹脂および不飽和ポリエステル樹脂の両方が包含され得る。
　いくつかの態様において、上記断熱部材と上記緩衝部材とは接合されていないことが好ましく、例えば接合されずに接していることが好ましい。断熱部材と緩衝部材とが接合されていないことにより、該緩衝部材の平面方向（断熱部材との積層方向に直交する方向）への変形が容易になり、断続的に加わり得る圧縮力に対して適切な緩衝性を発揮しやすくなる。断熱部材と上記緩衝部材とが接合されずに接していることは、断熱材の薄型化や断熱部材の保護性等の観点から有利となり得る。
　いくつかの好ましい態様では、上記緩衝部材の厚みが１ｍｍ以上２ｍｍ以下である。緩衝部材の厚みが上記範囲であると、良好な緩衝性と耐久性とを好適に両立し得る。
　いくつかの好ましい態様に係る緩衝部材は、上記複数の線状突出部の突出高さが３ｍｍ以上５ｍｍ以下である。突出高さが上記範囲内であると、良好な緩衝性を確保しやすくなる。
　いくつかの好ましい態様に係る緩衝部材は、上記複数の線状突出部の突出間隔が１５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。突出間隔が上記範囲内であると、良好な緩衝性を確保しやすくなる。
　いくつかの態様において、上記断熱部材は、上記無機粒子として二酸化ケイ素粒子を含むことが好ましい。ここに開示される断熱材は、二酸化ケイ素粒子を含む断熱部材と上記緩衝部材とを備える構成で好ましく実施することができる。上記二酸化ケイ素粒子としては、乾式シリカ、湿式シリカ、およびシリカエアロゲルからなる群より選択される少なくとも１種を好ましく採用し得る。上記乾式シリカの一好適例として親水性フュームドシリカが挙げられる。
　いくつかの態様において、上記断熱部材は、無機粒子および無機繊維を含む混合物を成形した成形体であることが好ましい。ここに開示される断熱材は、かかる成型体である断熱部材と、上記緩衝部材とを備える構成で好ましく実施することができる。
　いくつかの態様に係る断熱材は、樹脂フィルムをさらに含み、上記断熱部材、上記緩衝部材および上記樹脂フィルムが積み重ねられている。樹脂フィルムを含む断熱材の一態様例として、上記樹脂フィルムが２つ以上積層されており、２つ以上の上記樹脂フィルムが、上記断熱部材および上記緩衝部材を厚み方向から挟んで包接し、上記樹脂フィルムの間隙を密閉している態様が挙げられる。上記樹脂フィルムは、上記間隙と外部空間とをつなぐ通気口を有していてもよい。
　ここに開示される断熱材は、断続的に加わり得る圧縮力に対して適切な緩衝性を発揮し得るという特長を活かして、例えば、バッテリーモジュールまたはバッテリーパックのセル間に配置される態様で好ましく用いられ得る。
　なお、本明細書に記載された各要素を適宜組み合わせたものも、本件特許出願によって特許による保護を求める発明の範囲に含まれ得る。
図１は、一実施形態に係る断熱材がセル間に配置されたバッテリーモジュールの一例を模式的に示す斜視図である。 図２は、図１のII－II線断面図である。 図３は、一態様に係る断熱材を模式的に示す斜視図である。 図４は、図３のIV－IV線断面図である。 図５は、複数の線状突出部を有する緩衝部材の一例を模式的に示す斜視図である。 図６は、図５のVI－VI線断面図であって、複数の線状突出部を有する緩衝部材の厚み、突出高さおよび突出間隔を模式的に示す説明図である。 図７は、複数のドット状突出部を有する緩衝部材の一例を模式的に示す断面図である。 図８は、載荷－除荷試験を模式的に表した応力－ひずみ曲線（Ｓ－Ｓカーブ）である。
　以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、本明細書に記載された発明の実施についての教示と出願時の技術常識とに基づいて当業者に理解され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。また、以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明することがあり、重複する説明は省略または簡略化することがある。また、図面に記載の実施形態は、本発明を明瞭に説明するために模式化されており、実際に提供される製品のサイズや縮尺を必ずしも正確に表したものではない。
　本発明の一態様である断熱材（以下、「断熱材」と略す場合がある。）は、無機粒子を含んでなる厚み０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の平板状の部材（以下、「断熱部材」と略す場合がある。）と、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）を含んでなる厚み０ｍｍ超３ｍｍ以下の板状の部材（以下、「緩衝部材」と略す場合がある。）とを有する。上記緩衝部材は、断熱部材との積層方向に突出するように該緩衝部材自体が屈曲した複数の突出部（以下、「突出部」と略す場合がある。）を有する。上記複数の突出部の突出高さは３ｍｍ以上６．５ｍｍ以下である。ここで、各突出部の突出高さが均一ではない場合は、最も高い突出部の突出高さを上記複数の突出部の突出高さとする。すなわち、上記緩衝部材は、複数の突出部の最大突出高さが、３ｍｍ以上６．５ｍｍ以下であることを特徴とする。
　前述したように、バッテリーパックにおいては、セルやセル間に配置される断熱材に対して、断続的な圧縮力がかかり、セル間に配置される断熱材は、この断続的な負荷によって生じるセルや断熱材自体に対する悪影響を和らげる緩衝性を有することが好ましい。本発明者らは、この緩衝性について鋭意検討を重ねた結果、緩衝部材として特定の形状を有する繊維強化プラスチックを採用することにより、好適な緩衝性を奏する断熱材となることを見出したのである。
　ここで、上記「断熱部材との積層方向に突出」は、断熱部材との積層の正方向（断熱部材側）への突出であってもよく、負方向（断熱部材から離れる側）への突出であってもよい。ここに開示される緩衝部材は、上記正方向および上記負方向のいずれかを基準方向として、該基準方向に突出する突出部を複数有していればよい。一態様では、上記基準方向は正方向である。他の一態様では、上記基準方向は負方向である。本明細書において「複数」とは、特記しない場合、２以上の数を意味する。ここに開示される緩衝部材は、上記正方向および上記負方向のいずれか一方を基準方向として２以上の突出部を有するものであればよく、他方を基準方向とする場合における突出部の数は、１以下であってもよく、２以上であってもよい。
　また、上記「緩衝部材自体が屈曲した突出部」とは、該突出部の頂部では上記緩衝部材がその両側にある部材（断熱部材、被覆材等であり得る。）のうち一方の部材に当接し、他方の部材には当接せず（例えば、他方の部材との間に空隙を有し）、かつ、上記頂部に隣接して上記緩衝部材が上記一方の部材から離隔する部分を有する形状の突出部をいう。上記頂部の上面視における形状は、点状（頂点）であってもよく、線状や平面状等であってもよい。また、上記屈曲の断面形状は、曲線形状であってもよく、折れ線形状であってもよく、それらの中間的または複合的な形状であってもよい。
　以下、「断熱部材」、「緩衝部材」等について、より詳細に説明する。
（断熱部材）
　ここに開示される断熱材における断熱部材は、無機粒子を含んでなる厚み０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の平板状の部材である。ここで、断熱部材が「無機粒子を含んでなる平板状の部材」であるとは、構成材料として少なくとも無機粒子を含み、平板状に形成されたものであることを意味する。無機粒子の種類は、特に限定されず、例えば二酸化ケイ素粒子（シリカ）、酸化チタン粒子、炭化ケイ素粒子、チタン鉄鉱粒子（イルメナイト、ＦｅＴｉＯ）、ケイ酸ジルコニウム粒子、酸化鉄（III）粒子、鉄（II）（ウスタイト（ＦｅＯ）粒子、マグネタイト粒子（Ｆｅ３Ｏ４）、ヘマタイト粒子（Ｆｅ２Ｏ３））、二酸化クロム粒子、酸化ジルコニウム粒子、二酸化マンガン粒子、ジルコニアゾル、チタニアゾル、シリカゾル、アルミナゾル、ベントナイト粒子、およびカオリン粒子等が挙げられる。断熱部材は、１種類の無機粒子を含んでいてもよいし、２種類以上の無機粒子を含んでいてもよい。無機粒子は、熱輻射を抑制できる、より具体的には赤外線領域に吸収ピークを有する無機粒子であることが好ましい。赤外線領域の吸収ピークは、赤外分光光度計によって測定できる。また、無機粒子は、無機繊維同士を結着させるバインダーとして機能してもよい。
　断熱部材における無機粒子の含有量は、特に限定されず、例えば該断熱層の５０質量％～９９．５質量％であってよく、好ましくは６０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上、さらに好ましくは８０質量％以上であり、好ましくは９５質量％以下、より好ましくは９０質量％以下、さらに好ましくは８５質量％以下である。無機粒子の含有量が上記範囲内であると、良好な断熱性と機械強度を確保しやすくなる。
　断熱部材は、無機粒子として二酸化ケイ素（シリカ、ＳｉＯ２）を含むことが好ましい。二酸化ケイ素粒子は、構造的特徴として結晶質シリカ、非晶質シリカ等に分類することができ、入手方法によって天然シリカ、合成シリカ等に分類することができる。また、合成シリカの中でも、製造方法によって乾式シリカ、湿式シリカ、シリカエアロゲル等に分類することができ、さらに乾式シリカの中でも、燃焼法によって得られるシリカ、アーク法によって得られるシリカ等に、湿式シリカの中でも、ゲル法によって得られるシリカ、沈降法によって得られるシリカ等に分類することができる。二酸化ケイ素粒子の種類は、特に限定されないが、乾式シリカ、シリカエアロゲルが好ましく、さらに乾式シリカの１種としてフュームドシリカがより好ましく、フュームドシリカの中でも、親水性フュームドシリカが特に好ましい。なお、親水性フュームドシリカ（Ｆｕｍｅｄ　Ｓｉｌｉｃａ）とは、表面に親水性のシラノール基（Ｓｉ－ＯＨ）を主に有するフュームドシリカを表し、一般的には表面処理等によってシラノール基が疎水性基に置換されていないフュームドシリカを表す。
　二酸化ケイ素粒子は、一般的に、一次粒子として存在したり、一次粒子が凝集した凝集体として存在したり、凝集体がさらに凝集して集魂粒子として存在したりすることがある。ここに開示される断熱材を構成する断熱部材における二酸化ケイ素粒子は、該断熱部材内において、一次粒子の状態で分散（存在）していてもよく、凝集体の状態で分散していてもよく、集魂粒子の状態で分散していてもよく、またこれらの組合せとして分散していてもよい。
　二酸化ケイ素粒子の平均一次粒子径は、特に限定されず、例えば１ｎｍ～１００ｎｍであってよく、好ましくは２ｎｍ以上、より好ましくは４ｎｍ以上であり、好ましくは８０ｎｍ以下、より好ましくは４０ｎｍ以下、さらに好ましくは３０ｎｍ以下、特に好ましくは２０ｎｍ以下である。二酸化ケイ素粒子がフュームドシリカである場合の平均一次粒子径は、例えば１ｎｍ～４０ｎｍであり、好ましくは２ｎｍ以上、より好ましくは４ｎｍ以上であり、好ましくは３０ｎｍ以下、より好ましくは２０ｎｍ以下、さらに好ましくは１８ｎｍ以下である。二酸化ケイ素粒子がシリカエアロゲルである場合の平均一次粒子径は、例えば１ｎｍ～２０ｎｍであり、好ましくは１８ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以下である。二酸化ケイ素粒子の平均一次粒子径が上記範囲内であると、良好な断熱性を確保しやすくなる。なお、二酸化ケイ素粒子の平均一次粒子径を把握する方法としては、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）等の電子顕微鏡を用いて測定する方法が挙げられる。具体的には、電子顕微鏡に映る二酸化ケイ素粒子をランダムに選択して粒子径を測定し、その数値の平均値を算出する方法が挙げられる。粒子径としては、粒子が球状である場合にはその直径を、電子顕微鏡像において粒子が楕円形である場合にはその短径と長径との中間値を、不定形粒子である場合にはその短辺と長辺との中間値を採用することができる。
　二酸化ケイ素粒子の二次凝集体（一次粒子の凝集体）の平均粒子径は、特に限定されず、例えば０．１μｍ～１００μｍであり、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは２μｍ以上であり、好ましくは９０μｍ以下、より好ましくは８０μｍ以下である。なお、二酸化ケイ素粒子の二次凝集体の平均粒子径を把握する方法としては、平均一次粒子径と同様の方法を用いて測定する方法が挙げられる。
　二酸化ケイ素粒子のＢＥＴ比表面積は、例えば９０ｍ２／ｇ以上３８０ｍ２／ｇ未満であり、好ましくは１３０ｍ２／ｇ以上、より好ましくは１７５ｍ２／ｇ以上、さらに好ましくは２００ｍ２／ｇ以上であり、好ましくは３５０ｍ２／ｇ以下、より好ましくは３２０ｍ２／ｇ以下、さらに好ましくは２００ｍ２／ｇ以下である。二酸化ケイ素粒子のＢＥＴ比表面積が上記範囲内であると、高温高湿条件においても断熱性を確保しやすくなる。なお、ＢＥＴ比表面積は、国際標準化機構ＩＳＯ ５７９４／１に準拠した測定方法により、多点窒素吸着法（ＢＥＴ法）によって測定することができる。また、例えばアエロジル社製「ＡＥＲＯＳＩＬ３８０」は、ＢＥＴ比表面積の公称値が３８０ｍ２／ｇとされており、誤差を考慮すると３５０ｍ２／ｇ～４１０ｍ２／ｇと表記されている。この場合、本明細書においては公称値である３８０ｍ２／ｇを基準として考えるものとする。
　二酸化ケイ素粒子の見かけ比重は、特に限定されず、例えば３０ｇ／Ｌ～１３０ｇ／Ｌであり、好ましくは４０ｇ／Ｌ以上、より好ましくは５０ｇ／Ｌ以上であり、好ましくは１００ｇ／Ｌ以下、より好ましくは８０ｇ／Ｌ以下、さらに好ましくは６０ｇ／Ｌ以下である。なお、二酸化ケイ素粒子の見かけ比重を把握する方法としては、二酸化ケイ素粒子を２５０ｍＬメスシリンダー等の容積を測定できる容器に充填し、二酸化ケイ素粒子の充填質量（Ｘｇ）と充填容積（ＹｍＬ）を測定して、充填質量を充填容積で除算（［見かけ比重（ｇ／Ｌ）］＝Ｘ／Ｙ×１０００）した数値とすることが挙げられる。
　二酸化ケイ素粒子の例としては、親水性フュームドシリカであるＡＥＲＯＳＩＬシリーズ（日本アエロジル社製）のＡＥＲＯＳＩＬ５０、９０、１３０、２００、３００、３８０、レオロシールシリーズ（トクヤマ社製）のＱＳ－０９、ＱＳ－１０、ＱＳ－１０２、ＱＳ－２０、ＱＳ－３０、ＱＳ－４０、ＨＤＫシリーズ（旭化成ワッカーシリコン社製）のＨＤＫＶ１５、Ｎ２０、Ｔ３０、Ｔ４０等や、疎水性フュームドシリカであるＡＥＲＯＳＩＬシリーズ（日本アエロジル社製）のＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ９７２、Ｒ９７６Ｓ、ＨＤＫシリーズ（旭化成ワッカーシリコン社製）のＨＤＫ Ｈ１５、Ｈ２０、Ｈ３０等が、シリカエアロゲルであるエアリカ（トクヤマ社製）等が挙げられる。なお、断熱部材は、１種類の二酸化ケイ素粒子を含んでいてもよいし、２種類以上の二酸化ケイ素粒子を含んでいてもよい。
　断熱部材における二酸化ケイ素粒子の含有量は、特に限定されず、例えば５０質量％以上（典型的には５０質量％～９９．５質量％）であり、好ましくは６０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上、さらに好ましくは８０質量％以上であり、好ましくは９５質量％以下、より好ましくは９０質量％以下、さらに好ましくは８５質量％以下である。二酸化ケイ素粒子の含有量が上記範囲内であると、良好な断熱性と機械強度を確保しやすくなる。
　断熱部材は、前述の無機粒子を含んでなる層であれば、その他の成分を含んでいてもよい。いくつかの態様では、無機繊維を含むことが好ましい。無機繊維の種類は、特に限定されないが、シリカ繊維、ガラス繊維、アルミナ繊維、シリカ－アルミナ繊維、シリカ－アルミナ－マグネシア繊維、生体溶解性無機繊維、ジルコニア繊維、アルカリ土類金属ケイ酸塩繊維（アルカリアースシリケート（ＡＥＳ）繊維）、グラスウール、ロックウールおよびバサルト繊維等が挙げられる。無機繊維が上記のものであると、耐熱性が向上する。断熱部材は、１種類の無機繊維を含んでいてもよいし、２種類以上の無機繊維を含んでいてもよい。
　断熱部材における無機繊維の含有量は、特に限定されず、例えば０．５質量％～５０質量％であり、好ましくは１質量％以上、より好ましくは３質量％以上、さらに好ましくは５質量％以上であり、好ましくは４０質量％以下、より好ましくは３５質量％以下、さらに好ましくは３０質量％以下である。繊維の含有量が上記範囲内であると、良好な熱抵抗を確保しやすくなるとともに、断熱部材を製造しやすくなる。
　断熱部材に含まれる無機繊維の平均繊維長は、特に限定されず、例えば０．０５ｍｍ～５０ｍｍであり、好ましくは０．５ｍｍ以上、より好ましくは１．０ｍｍ以上、さらに好ましくは２ｍｍ以上であり、好ましくは３５ｍｍ以下、より好ましくは３０ｍｍ以下、より好ましくは２５ｍｍ以下、より好ましくは１３ｍｍ以下、さらに好ましくは１０ｍｍ以下であり、８ｍｍ以下でもよく、６ｍｍ以下でもよい。繊維の平均繊維長が上記範囲内であると、断熱部材を製造しやすくなる。
　断熱部材に含まれる無機繊維の平均繊維径は、特に限定されず、例えば０．１μｍ～５０μｍであり、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上、さらに好ましくは７μｍ以上であり、好ましくは２５μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下、さらに好ましくは１５μｍ以下である。繊維の平均繊維径が上記範囲内であると、良好な断熱性と機械強度を確保しやすくなる。
　断熱部材は、有機繊維を含んでいてもよい。有機繊維の具体例としては、セルロースファイバー、ポリエステル、ポリプロピレン等からなるフェルト等が挙げられる。有機繊維の使用は、緩衝性の向上や、繰り返し圧力疲労への耐久性の向上等の観点から有利となり得る。断熱部材における有機繊維の含有量は、所望の使用効果が得られるように適宜設定することができ、例えば０質量％以上１０質量％以下の範囲、好ましくは０質量％以上５質量％以下の範囲から選択し得る。断熱部材が有機繊維を含む態様では、無機繊維と有機繊維とを組み合わせて用いることが好ましい。かかる態様において、断熱部材における有機繊維の含有量は、該断熱部材に含まれる無機繊維１００質量部に対して、例えば０質量部超、１質量部以上、４質量以上、８質量部以上または１６質量部以上であり得る。一方、いくつかの態様では、耐熱性等の観点から、断熱部材における有機繊維の含有量は、無機繊維１００質量部に対して１００質量部未満であることが適当であり、５０質量部未満であることが有利であり、２０質量部未満であってもよく、１０質量部未満であってもよく、５質量部未満または１質量部未満であってもよい。有機繊維を含まない断熱部材であってもよい。
　断熱部材は、前述の無機粒子に加えて、上記その他の成分としてバインダー（結合剤）を含んでいてもよい。断熱部材がバインダーを含むことにより、形状安定性が向上する傾向にある。バインダーの種類は、特に限定されないが、有機バインダーと無機バインダーに分類することができる。有機バインダーの具体例としては、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、熱硬化性樹脂、熱硬化性エラストマー、糖類、水溶性高分子等が挙げられる。無機バインダーの具体例としては、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化カルシウム等が挙げられる。バインダーが上記のものであると、形状安定性が効果的に向上する。なお、断熱部材は、１種類のバインダーを含んでいてもよいし、２種類以上のバインダーを含んでいてもよい。
　断熱部材がバインダーを含む場合のバインダーの含有量は、特に限定されず、例えば該断熱部材の０．０１質量％～１０質量％であり、好ましくは０．０５質量％以上、より好ましくは０．１質量％以上、さらに好ましくは０．２質量％以上であり、好ましくは５質量％以下、より好ましくは３質量％以下、さらに好ましくは１質量％以下である。バインダーの含有量が上記範囲内であると、断熱性と形状安定性が両立しやすくなる。
　断熱部材は、前述の無機粒子を含んでなる層であり、無機粒子および無機繊維を含む混合物を平板状に成形した成形体であることが好ましい。断熱部材が無機粒子および無機繊維を含む混合物を平板状に成形した成形体であると、断熱性と機械強度の両立を図りやすくなる。断熱部材が無機粒子および無機繊維を含む混合物を平板状に成形した成形体である場合の無機粒子、無機繊維等の混合方法等の詳細は後述する。
　断熱部材の厚みは、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。いくつかの態様において、上記断熱部材の厚みは、好ましくは１ｍｍ以上、より好ましくは１．５ｍｍ以上であり、２ｍｍ以上であってもよく、また、好ましくは７ｍｍ以下、より好ましくは５ｍｍ以下、さらに好ましくは３ｍｍ以下である。断熱部材の厚みが上記範囲内であると、良好な断熱性を確保しやすくなるとともに、断熱材の大型化を抑制することができる。なお、断熱部材の厚みとしては、断熱部材の断面を厚さ測定器（例えば、尾崎製作所製のデジタルシックネスゲージＪＡＮ－２５７（測定子Φ２０ｍｍ））で数箇所（例えば、１０か所）測定した数値の平均値を採用することができる。
　断熱部材の密度は、特に限定されず、例えば０．２～０．５ｇ／ｃｍ３であり、好ましくは０．３ｇ／ｃｍ３以上、より好ましくは０．３５ｇ／ｃｍ３以上であり、０．３７ｇ／ｃｍ３以上であってもよく、また、好ましくは０．４５ｇ／ｃｍ３以下であり、０．４２ｇ／ｃｍ３以下であってもよく、０．４０ｇ／ｃｍ３以下であってもよい。
　断熱部材の８０℃、２ＭＰａ加圧条件における熱伝導率は、好ましくは０．０１０Ｗ／Ｋ・ｍ以上であり、また、好ましくは０．３Ｗ／Ｋ・ｍ以下、より好ましくは０．１Ｗ／Ｋ・ｍ以下、より好ましくは０．０８Ｗ／Ｋ・ｍ以下、より好ましくは０．０６Ｗ／Ｋ・ｍ以下、より好ましくは０．０５５Ｗ／Ｋ・ｍ以下、より好ましくは０．０４５Ｗ／Ｋ・ｍ以下、さらに好ましくは０．０４Ｗ／Ｋ・ｍ以下である。断熱部材の６００℃、２ＭＰａ加圧条件における熱伝導率は、好ましくは０．０１０Ｗ／Ｋ・ｍ以上であり、また、好ましくは０．３Ｗ／Ｋ・ｍ以下、より好ましくは０．２Ｗ／Ｋ・ｍ以下、より好ましくは０．１Ｗ／Ｋ・ｍ以下、より好ましくは０．０８Ｗ／Ｋ・ｍ以下、さらに好ましくは０．０７５Ｗ／Ｋ・ｍ以下である。
　加圧していないときの厚み（初期厚み）が２ｍｍになるように調製した場合の断熱部材の８０℃、２ＭＰａ加圧条件における熱抵抗は、好ましくは０．０２０（Ｋ・ｍ２）／Ｗ以上、より好ましくは０．０２５（Ｋ・ｍ２）／Ｗ以上、より好ましくは０．０３（Ｋ・ｍ２）／Ｗ以上、さらに好ましくは０．０３５（Ｋ・ｍ２）／Ｗ以上であり、また、好ましくは０．１（Ｋ・ｍ２）／Ｗ以下である。初期厚み２ｍｍの断熱部材の６００℃、２ＭＰａ加圧条件における熱抵抗は、好ましくは０．０１０（Ｋ・ｍ２）／Ｗ以上、より好ましくは０．０１５（Ｋ・ｍ２）／Ｗ以上、さらに好ましくは０．０２０（Ｋ・ｍ２）／Ｗ以上であり、また、好ましくは０．１（Ｋ・ｍ２）／Ｗ以下である。
　断熱部材の熱伝導率は、日本産業規格ＪＩＳ Ａ　１４１２－２：１９９９「熱絶縁材の熱抵抗および熱伝導率の測定方法－第２部：熱流計法（ＨＦＭ法）」に記載の方法により測定することができる。熱流計法（ＨＦＭ法）は、試験体である平板状の熱絶縁材（断熱部材）と標準板とを比較して、熱伝導率、熱抵抗等の伝熱特性を測定する二次測定法または比較測定法である。以下、詳細な測定手順と測定条件を説明する。
　断熱部材を所定の大きさ（例えば、２０ｍｍ×２０ｍｍ）に切断して試験体とし、標準板として、例えば、アルミナコンポジットマテリアル（「ＲＳ－１００」、ＺＩＲＣＡＲ　Ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ　Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，Ｉｎｃ．製、厚み：５ｍｍ、熱伝導率：０．６６Ｗ／Ｋ・ｍ）等を準備する。次に、空圧プレス機の下盤面に、上から第１熱電対、チタン板、断熱部材、チタン板、第２熱電対、標準板および第３熱電対の順に設置し、上盤と下盤を挟んで試験体、標準板、熱電対等を密着させる。そして、上盤と下盤をそれぞれ所定の測定温度に加熱し、さらに所定の測定圧力になるように空圧プレス機によって試験体等に荷重をかけて加圧する。
　なお、測定温度としては、例えば、第１熱電対側の上盤の温度を８０℃とし、第３熱電対側の下盤の温度を３０℃とすることができる。一方、高温条件とするときの測定温度としては、例えば、第１熱電対側の上盤の温度を６００℃とし、第３熱電対側の下盤の温度を４０℃とすることができる。
　また、測定圧力は、例えば２ＭＰａ（荷重：８００Ｎ）とすることができる。加熱加圧させた状態で、各熱電対の検出温度が安定するまで測定を継続し、温度安定後の各熱電対の検出温度、断熱部材の加圧時の厚み、標準板の熱伝導率、標準板の加圧時の厚みから、断熱部材の熱伝導率ｋ１を下記式（Ｉ）により算出することができる。
　ｋ１＝ｋ２×（Ｌ１×ΔＴ１）／（Ｌ２×ΔＴ２）　・・・（Ｉ）
（式中、ｋ１は断熱部材の熱伝導率［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］、ｋ２は標準板の熱伝導率［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］、Ｌ１は断熱部材の加圧時厚み、Ｌ２は標準板の厚み、ΔＴ１は第２熱電対の温度と第３熱電対の温度との温度差、ΔＴ２は第１熱電対の温度と第２熱電対の温度との温度差である。）
　なお、検出温度が安定するとは、１０分経時前後での温度変化が所定の範囲内（例えば、±０．１℃以内）になることをいう。
　断熱部材の熱抵抗は、前述の熱伝導率ｋ１と加圧時厚みＬ１から、下記式（ＩＩ）により算出することができる。
　Ｒ１＝Ｌ１／ｋ１　・・・（ＩＩ）
（式中、Ｒ１は断熱部材の熱抵抗［（ｍ２・Ｋ）／Ｗ］、ｋ１は断熱部材の熱伝導率［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］、Ｌ１は断熱部材の加圧時厚みである。）
　ここに開示される断熱材に含まれる断熱部材の数は、通常、１以上であり、通常、１０以下であり、好ましくは７以下、さらに好ましくは５以下である。
　断熱部材は、隣接する部材と接着剤または粘着剤により接合されていてもよく、接合されていなくてもよい。接着剤または粘着剤により接合されていない、すなわち接着剤または粘着剤を使用しないことで、使用している場合よりも熱伝導率を低減することができる。断熱部材と、後述する緩衝部材とは、接合されずに接していることが特に好ましい。断熱部材と緩衝部材とが接合（固定）されていないことにより、後述する緩衝部材の平面方向（断熱部材との積層方向に直交する方向）への変形が容易になり、バッテリーパック等のセル間に配置される断熱材として好適な緩衝性を発揮しやすくなる。
　断熱部材は、平板状であれば、その他の形状は特に限定されない。平面視した場合の形状としては、例えば、四角形等の多角形、円形、楕円形等が挙げられる。四角形の例としては矩形（正方形および長方形を包含する。）が挙げられる。
（緩衝部材）
　緩衝部材は、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）を含んでなる厚み０ｍｍ超３ｍｍ以下の板状の部材である。以下、繊維強化プラスチック等について詳細に説明する。
　繊維強化プラスチックを構成するマトリックス樹脂の種類は、特に限定されないが、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂に分類することができる。熱硬化性樹脂の例としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の飽和ポリエステル樹脂、ポリアミド（ナイロン）、ポリアセタール、ポリカーボネート等が挙げられる。繊維強化プラスチックは、１種類のマトリックス樹脂を含んでいてもよいし、２種類以上のマトリックス樹脂を含んでいてもよい。また、熱硬化性樹脂を使用する場合は、樹脂に硬化剤と硬化促進剤とを添加した樹脂組成物を用いてもよい。
　繊維強化プラスチックにおけるマトリックス樹脂の含有量は、特に限定されず、例えば５質量％～９５質量％であり、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは１５質量％以上（例えば１６質量％以上）、より好ましくは２０質量％以上、さらに好ましくは３０質量％以上、特に好ましくは４０質量％以上であり、また、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８０質量％以下、さらに好ましくは７０質量％以下である。マトリックス樹脂の含有量が上記範囲内であると、良好な緩衝性を確保しやすくなる。
　繊維強化プラスチックを構成する強化繊維の種類は、特に限定されず、例えば炭素繊維、ガラス繊維、ＡＥＳ繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、アラミド繊維等が挙げられる。また、炭素繊維としては、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、レーヨン系炭素繊維等が挙げられる。
　繊維強化プラスチックの強化繊維の平均繊維長は、特に限定されず、例えば２０ｍｍ～１５０ｍｍであり、好ましくは１２０ｍｍ以下、より好ましくは１００ｍｍ以下、さらに好ましくは８０ｍｍ以下である。強化繊維の平均繊維長が上記範囲内であると、良好な緩衝性を確保しやすくなる。
　繊維強化プラスチックの強化繊維の平均繊維径は、特に限定されず、例えば５μｍ～１５０μｍであり、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは６０μｍ以下である。強化繊維の平均繊維径が上記範囲内であると、良好な緩衝性を確保しやすくなる。
　繊維強化プラスチックにおける強化繊維の含有量は、特に限定されず、例えば５質量％～９５質量％であり、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは２０質量％以上、さらに好ましくは３０質量％以上であり、また、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８５質量％以下（例えば８４質量％以下）、より好ましくは８０質量％以下、さらに好ましくは７０質量％以下、特に好ましくは６０質量％以下である。強化繊維の含有量が上記範囲内であると、良好な緩衝性を確保しやすくなる。
　繊維強化プラスチック中における強化繊維の存在形態は、織布の形態であってもよく、不織布の形態であってもよく、マトリックス樹脂中に分散した形態であってもよく、これらを組み合わせた形態や中間的な形態であってもよい。
　緩衝部材の厚み（板状の繊維強化プラスチックとしての厚み）は、０ｍｍより大きく、かつ３ｍｍ以下である。緩衝部材の厚みが上記範囲内であると、良好な緩衝性を確保しやすくなる。いくつかの態様において、上記緩衝部材の厚みは、好ましくは０．５ｍｍ以上、より好ましくは０．７５ｍｍ以上（例えば０．８０ｍｍ以上）、さらに好ましくは１．００ｍｍ以上であり、１．１０ｍｍ以上または１．２０ｍｍ以上であってもよい。また、いくつかの態様において、上記緩衝部材の厚みは、好ましくは２．５０ｍｍ以下、より好ましくは２．００ｍｍ以下、さらに好ましくは１．７０ｍｍ以下であり、１．６０ｍｍ以下、１．５０ｍｍ以下または１．４０ｍｍ以下であってもよい。なお、緩衝部材の厚みとは、該緩衝部材を構成する材料自体の厚みを意味する（図６，７参照）。緩衝部材を構成する材料の厚みが場所によって異なる場合は、突出部の頂部（断熱部材との積層の正方向を基準方向とする場合、最も断熱部材側）における厚みを、該緩衝部材の厚みとして採用する。
　緩衝部材の密度（該緩衝部材を構成する繊維強化プラスチックの密度）は、特に限定されず、例えば０．２～２．５ｇ／ｃｍ３程度であり得る。いくつかの態様において、上記緩衝部材の密度は、０．３ｇ／ｃｍ３以上であることが適当であり、０．４ｇ／ｃｍ３以上であることが有利であり、０．５ｇ／ｃｍ３以上であることが好ましく、０．７ｇ／ｃｍ３以上であってもよく、０．９ｇ／ｃｍ３以上であってもよく、１．０ｇ／ｃｍ３以上であってもよい。また、いくつかの態様において、上記緩衝部材の密度は、２．０ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましく、１．８ｇ／ｃｍ３以下であってもよく、１．６ｇ／ｃｍ３以下であってもよい。緩衝部材を構成する繊維強化プラスチックの密度が上記範囲内であると、良好な緩衝性を確保しやすくなる。
　上記緩衝部材は、上述した断熱部材との積層方向に突出するように該緩衝部材自体が屈曲した複数の突出部を有する。上記突出部の形状は、特に限定されない。例えば、緩衝部材の上面視における突出部の形状（断熱部材側からみた形状）としては、円形、楕円形、長円形、三角形や四角形（例えば矩形、すなわち長方形または正方形）等の多角形、線状（直線状、曲線状、折れ線状等）、等が挙げられる。また、例えば、緩衝部材の側面視における突出部の形状としては、半円状、山形（底辺のない三角形状）、底辺のない四角形状（例えば矩形）、波形（例えば、正弦波形状）、等が挙げられる。いくつかの態様において、緩衝部材は、例えば図６、７に模式的に示すように、断面視における形状が概ね左右対称であることが好ましい。線状突出部を有する緩衝部材では、該線状突出部の延びる方向に直交する断面における形状が概ね左右対称であることが好ましい。
　いくつかの好ましい態様において、緩衝部材の突出部は、断熱部材との積層方向に垂直な一方向に突出状態が延びた線状（緩衝部材の上面視において長方形状）であることが特に好ましい。図５は、本発明の一態様である断熱材に用いられる緩衝部材の一例を模式的に示す斜視図であり、図６はそのVI－VI線断面図である。図５，６に示す緩衝部材は、図６の上側を断熱部材との積層方向の正方向（断熱部材側）とし、該正方向を基準方向として、上記基準方向に突出するように緩衝部材自体が屈曲した線状突出部２０２を複数（図５、６に示す例では３つ）有する。上記複数の線状突出部２０２は、断熱部材との積層方向に垂直な一方向（図６の紙面に垂直な方向）に突出状態が延びている。また。線状突出部２０２は、それぞれの突出状態の延び方向が平行になるように、規則的に（例えば、等間隔で）配列し、さらに突出状態の延び方向に垂直な断面（図６に示す断面）において、波形（例えば、正弦波形状）を形成する形状を有している。このような形状を有することにより、生産性に優れるとともに、優れた緩衝性を奏する緩衝部材となる。
　図７は、本発明の他の一態様である断熱材に用いられる緩衝部材の他の一例を模式的に示す断面図である。図７に示す緩衝部材は、図７の上側を断熱部材との積層方向の正方向とし、該正方向を基準方向として、上記基準方向に突出するように緩衝部材自体が屈曲した複数の突出部２０４を有している。繊維強化プラスチックを含んでなる緩衝部材が、このような形状を有することにより、優れた緩衝性を奏することになる。なお、図７に示す例では、緩衝部材の上面視において複数の突出部２０４がドット状に分散配置されている。各突出部２０４の形状は、緩衝部材の側面視において半円状、上面視において円形であり、全体として半球状である。各突出部２０４の配置は、緩衝部材の上面視において、規則的（例えば、格子状）であってもよく、ランダムであってもよい。また、各突出部２０４の上面視における形状は、楕円形や長円形であってもよい。
　ここに開示される緩衝部材において、突出部の突出高さは、３ｍｍ以上６．５ｍｍ以下である。突出部の突出高さが上記範囲内であると、良好な緩衝性を確保しやすくなる。ここで、緩衝部材の突出高さとは、例えば図６，７に示されるように、断熱部材との積層方向における一端から他端までの高さをいう。言い換えると、断熱部材側を上側として、緩衝部材の下端から上端までの高さを、該緩衝部材の突出高さという。断熱材の薄型化や緩衝部材の耐久性等の観点から、いくつかの態様において、緩衝部材の突出高さは、好ましくは６ｍｍ以下、より好ましくは５ｍｍ以下である。
　緩衝部材の突出部が、例えば図５，６に示す線状突出部２０２のように規則的に配列したものである場合、上記複数の突出部の突出間隔は、例えば１０ｍｍ超であり、好ましくは１５ｍｍ以上、より好ましくは２０ｍｍ以上、さらに好ましくは２５ｍｍ以上、特に好ましくは３０ｍｍ以上であり、また、例えば８０ｍｍ以下であり、好ましくは７０ｍｍ以下、より好ましくは６０ｍｍ以下、さらに好ましくは５０ｍｍ以下である。突出部の突出間隔が上記範囲内であると、良好な緩衝性を確保しやすくなる。なお、突出部の突出間隔とは、該突出部の頂点を基準として、該頂点間の距離をいう。上記突出部の頂部が平面状である場合（頂面である場合）には、該頂面の中央を基準とする。上記突出部が線状突出部である場合には、該線状突出部において線状に延びる頂部間の距離を、上記線状突出部の突出間隔という。なお、例えば図５，６に示すように断面形状が波形（例えば正弦波形状）である複数の線状突出部２０２を有する緩衝部材では、上記線状突出部の突出間隔は、上記波形の１波長の長さに相当し得る。
　ここに開示される緩衝部材は、正方向および負方向のうち突出部の数がより多くカウントされる方向（例えば、図６に示す例では正方向）を基準方向として、該基準方向に突出するように緩衝部材自体が屈曲した突出部（線状突出部であり得る。）を２以上有する。いくつかの態様において、上記突出部の数は、３以上でもよく、４以上でもよく、５以上でもよい。上記突出部の数の上限は、緩衝部材のサイズによっても異なり得るため特に限定されない。いくつかの態様において、上記突出部の数は、例えば１０以下であってよく、８以下であってもよく、６以下であってもよく、４以下または３以下であってもよい。
　複数の線状突出部を有する緩衝部材において、上記線状突出部の突出間隔Ｐに対する上記緩衝部材の幅Ｗの比（すなわち、比（Ｗ／Ｐ））は、１．０より大きいことが適当であり、１．１以上であってもよく、１．２以上であってもよく、１．３以上、１．５以上、１．７５以上、２．０以上または２．２５以上であってもよい。また、上記比（Ｗ／Ｐ）は、例えば例えば１０以下であってよく、８以下であってもよく、６以下であってもよく、４以下であってもよく、３以下、２．７５以下、２．５以下、２．２５以下、２．０以下、１．７５以下または１．５以下であってもよい。
　ここに開示される断熱材の有する緩衝部材の数は、通常１０以下、好ましくは５以下、さらに好ましくは３以下であり、２でもよく、１でもよい。
　緩衝部材は、隣接する部材と接着剤または粘着剤により接合されていてもよく、接合されていなくてもよい。接着剤または粘着剤により接合されていない、すなわち接着剤または粘着剤を使用しないことで、使用している場合よりも熱伝導率を低減することができる。緩衝部材と断熱部材とは、接合されずに接していることが特に好ましい。緩衝部材と断熱部材とが接合（固定）されていないことにより、緩衝部材の平面方向への変形が容易になり、バッテリーパック等のセル間に配置される断熱材として好適な緩衝性を発揮しやすくなる。
（樹脂フィルム）
　この明細書により開示される断熱材は、樹脂フィルムを有することが好ましい。樹脂フィルムは、断熱部材の無機粒子等の脱落を抑制したり、断熱部材を保護したりする役割を果たすことができる。
　樹脂フィルムの樹脂の種類は、特に限定されないが、具体例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリイミド（ＰＩ）、難燃ポリカーボネート（ＰＣ）、通気性多孔質ポリエチレン（ＰＥ）、難燃ポリエチレン（ＰＥ）、二軸延伸ナイロンフィルム（Ｎｙ）等が挙げられる。通気性多孔質ＰＥとしては、分子量が１００万～７００万であるものが好ましい。
　樹脂フィルムの厚みは、特に限定されず、例えば０．００１ｍｍ～０．２ｍｍであり、好ましくは０．００５ｍｍ以上、より好ましくは０．００７ｍｍ以上、さらに好ましくは０．０１０ｍｍ以上であり、また、好ましくは０．１５ｍｍ以下、より好ましくは０．１０ｍｍ以下、さらに好ましくは０．０５０ｍｍ以下である。樹脂フィルムの厚みが上記範囲内であると、低熱伝導率と機械強度を両立することができる。なお、樹脂フィルムの厚みの測定は、断熱部材の厚みの測定と同様に測定して行うことができる。
　樹脂フィルムの数は、通常、１以上であり、好ましくは２以上であり、また、通常、５以下であり、好ましくは４以下、さらに好ましくは３以下である。なお、樹脂フィルムは、１つの樹脂フィルムを折り返して、断熱部材および緩衝部材を厚み方向から挟んだり、断熱部材や緩衝部材の間にそれぞれ挿入したりしてもよい。このように折り返した場合の樹脂フィルムの数は、該樹脂フィルムの枚数に折り返しの回数を加えて（例えば、１枚の樹脂フィルムを１回折り返した場合は２つとして）考えるものとする。
　断熱材が２つ以上の樹脂フィルムを有する場合（例えば、断熱部材、緩衝部材および２つ以上の樹脂フィルムが積層されたものである場合）、上記２つ以上の樹脂フィルムが、断熱部材や緩衝部材を厚み方向から挟んで包接し、それらの樹脂フィルムの間隙（上記２層以上の被覆層により区画された空間）が密閉されていてもよい。なお、樹脂フィルムの間隙を密閉する方法は、特に限定されず、例えば、樹脂フィルムの外縁にシール部を設けて、樹脂フィルム間のシール部同士を貼り合せることが挙げられる。シール部の貼り合せ方法も、特に限定されず、例えば、熱溶着、超音波溶着等を利用した溶着、接着剤、粘着剤等を利用した接着が挙げられる。また、溶着は被覆層の樹脂を直接溶着させてもよく、別途溶着用の樹脂層を設けて溶着してもよい。
　樹脂フィルムは、隣接する断熱部材や緩衝部材と接着剤または粘着剤により接合されていてもよく、また接着剤または粘着剤により接合されていなくてもよく、接着剤または粘着剤により接合されていないことが好ましい。樹脂フィルムと緩衝部材とは、接合されずに接していることが特に好ましい。樹脂フィルムと緩衝部材とが接合（固定）されていないことにより、緩衝部材の平面方向（樹脂フィルムとの積層方向に直交する方向）への変形が容易になり、バッテリーパック等のセル間に配置される断熱材として好適な緩衝性を発揮しやすくなる。
　断熱材が２つ以上の樹脂フィルムを含み、上記２つ以上の樹脂フィルムの間隙が密閉されている場合、上記樹脂フィルムは、上記間隙と外部空間とをつなぐ通気口を有することが好ましい。通気口を有することにより、包装方法として、シュリンク包装や、深絞り成形フィルムを用いた包装等を採用しやすくなる。
　樹脂フィルムの通気口の数は、通常、１以上であり、好ましくは２以上であり、通常、５０以下であり、好ましくは２５以下であり、さらに好ましくは１０以下である。
　樹脂フィルムの通気口の合計開口面積は、通常、０．００００７９ｃｍ２～１０ｃｍ２であることが適当であり、好ましくは０．０００１ｃｍ２以上、より好ましくは０．００５ｃｍ２以上、さらに好ましくは０．０１ｃｍ２以上であり、また、好ましくは５ｃｍ２以下、より好ましくは４ｃｍ２以下、さらに好ましくは３ｃｍ２以下である。樹脂フィルムの通気口の合計開口面積が上記範囲内であると、樹脂フィルムは、断熱部材からの粉体流出を抑制しやすい。
　樹脂フィルムの通気口は、通気膜で被覆されていてもよい。通気膜の通気度は、通常、４ｃｍ３／（ｃｍ2・ｓ）～５００ｃｍ３／（ｃｍ2・ｓ）であることが適当であり、好ましくは７ｃｍ３／（ｃｍ2・ｓ）以上、より好ましくは１０ｃｍ３／（ｃｍ2・ｓ）以上、さらに好ましくは２１ｃｍ３／（ｃｍ2・ｓ）以上であり、また、好ましくは２５０ｃｍ３／（ｃｍ2・ｓ）以下、より好ましくは２００ｃｍ３／（ｃｍ2・ｓ）以下、さらに好ましくは１００ｃｍ３／（ｃｍ2・ｓ）以下である。
　本発明の一態様である断熱材は、前述の条件を満たすものであれば、その他は特に限定されない。ここに開示される断熱材のいくつかの態様において、該断熱材の８０℃、２ＭＰａ条件下での熱伝導率は、好ましくは０．０２Ｗ／Ｋ・ｍ以上、より好ましくは０．０３Ｗ／Ｋ・ｍ以上、さらに好ましくは０．０４Ｗ／Ｋ・ｍ以上であり、また、好ましくは０．２Ｗ／Ｋ・ｍ以下、より好ましくは０．１５Ｗ／Ｋ・ｍ以下、さらに好ましくは０．１０Ｗ／Ｋ・ｍ以下である。なお、断熱材の熱伝導率は、断熱層の熱伝導率と同様の方法により測定される。
　加圧していないときの厚みが６ｍｍになるように調製した場合の断熱材の８０℃、２ＭＰａ条件下での熱抵抗は、特に限定されず、好ましくは０．０１（Ｋ・ｍ２）／Ｗ以上、より好ましくは０．０２（Ｋ・ｍ２）／Ｗ以上、さらに好ましくは０．０３（Ｋ・ｍ２）／Ｗ以上でありまた、、好ましくは０．１０（Ｋ・ｍ２）／Ｗ以下、より好ましくは０．０９（Ｋ・ｍ２）／Ｗ以下、さらに好ましくは０．０８（Ｋ・ｍ２）／Ｗ以下である。なお、断熱材の熱抵抗は、断熱層の熱抵抗と同様の方法により測定される。
　本発明の一態様である断熱材の用途は、特に限定されず、断熱材が利用される公知の用途に適宜利用することができる。いくつかの態様に係る断熱材は、バッテリーモジュールのセル間に配置される断熱材として使用することが好ましく、より具体的にはリチウムイオンバッテリーモジュールのセル間に配置される断熱材として使用することが特に好ましい。
　図１は、本発明の一態様である断熱材がセル間に配置されたバッテリーモジュールの一例を模式的に示す斜視図であり、図２はそのII－II線断面図である。図１に示されるように、バッテリーモジュール５０は、厚み方向に配列された複数の電池セル（ここでは角型セル）５２を備え、各電池セル５２同士の間に断熱材１が配置されている。このように相互の間に断熱材１を挟んで配列された複数の電池セル５２は、通常、両端に配置された拘束板５４、５４を介して厚み方向に押圧力（圧縮力）を加えた状態で拘束され、バッテリーケース５６に収容して用いられる。
　図２に示されるように、断熱材１は、断熱部材１０と緩衝部材２０とが積層されており、これらが２枚の樹脂フィルム３１Ａ，３１Ｂにより厚み方向から挟まれて包設された構成を有する。緩衝部材２０は、該緩衝部材２０自体が屈曲することで断熱部材１０との積層方向に突出した複数の突出部を有する形状（図２に示す例では、図２の紙面と垂直な方向に延びる複数の線状突出部が平行に配列した波板状）を有する。樹脂フィルム３１Ａ，３１Ｂは、それらの外縁に沿って設けられたシール部において接着（例えば熱溶着）により密閉され、一体となって被覆材３０を形成している。かかる構成の断熱材１が隣接する２つの電池セル５２，５２の間に挟み込まれていることにより、上記２つの電池セル５２，５２の対向面５２ａ，５２ａ間を断熱する効果が発揮される。
　図３は、一実施形態に係る断熱材を模式的に示す斜視図であり、図４は図３のIV－IV線断面図である。断熱材１は、図４に示されるように、波板状に形成された緩衝部材２０の一方の面２０ａ側に、２つの断熱部材１０Ａ，１０Ｂからなる断熱部材１０が積層され、それらが２枚の樹脂フィルム３１Ａ，３１Ｂにより厚み方向から挟まれて包設された構成を有する。樹脂フィルム３１Ａ，３１Ｂは、それらの外縁に沿って設けられたシール部３２において接着（例えば熱溶着）により密閉され、一体となって被覆材３０を形成している。樹脂フィルム３１Ａは、断熱部材１０と緩衝部材２０との積層物の端面を概ね覆う凸形状に成形されており、この端面を覆う部分に通気口（貫通孔）３３が形成されている。通気口３３の外部への開口部には、断熱部材からの粉体流出を防ぐための通気膜３４が配置されている。この断熱材１は、例えば厚み方向に配列された複数のセルを備えるバッテリーモジュールにおいて上記セル間に配置される場合、図４に示すＺ方向（断熱材１の厚さ方向）が上記セルの配列方向となり、Ｙ方向が上記セルの電極取り出し方向となるように、すなわち断熱材１の通気口３３の開口方向（Ｘ方向）とセルの電極取り出し方向とが一致しない向きとなるように配置して用いられ得る。
　ここで、図４には、複数の線状突出部が平行に配列した波板状の緩衝部材２０が、上記複数の線状突出部が通気口３３の開口方向（Ｘ方向）と平行な方向に延びる向きで配置された例を示しているが、緩衝部材２０の配置方向はこれに限定されず、例えば上記複数の線状突出部が通気口３３の開口方向と平行な方向と直交する方向（Ｙ方行）に延びる向きで配置されてもよく、上記複数の線状突出部がＸＹ平面において斜めに（例えば、Ｘ方向からＹ方向側に４５度の方向に）延びる向きで配置されてもよい。
　また、図２，４には２つの断熱部材１０Ａ，１０Ｂからなる断熱部材１０が緩衝部材２０の片側に配置された例を示しているが、断熱部材は単層構造でもよい。また、２つ以上の断熱部材が、緩衝部材の両側に分けて配置されていてもよい。
　また、対象となるセルは、角型セルに限定されず、例えばラミネートセル、円筒型セル等であってもよい。断熱材の形状は、セルの種類に応じて適宜採用することができる。
　また、バッテリーの対象機器としては、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）等の電動車両、携帯端末、携帯電話およびノート型パソコン等の携帯電子機器、ウェアラブル機器等が挙げられる。
（断熱材の製造方法）
　断熱材の製造方法は、特に限定されず、公知の工程を適宜採用して製造することができる。例えば、下記の工程を含む製造方法が挙げられる。
・断熱部材準備工程：無機粒子を含んでなる厚み０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の平板状の断熱部材を準備する工程
・緩衝部材準備工程：繊維強化プラスチックを含んでなる厚み０ｍｍ超３ｍｍ以下の板状の部材で、かつ断熱部材との積層方向に突出するように緩衝部材自体が屈曲した複数の突出部を有した緩衝部材を準備する工程
・積層工程：断熱部材準備工程で準備した断熱部材および緩衝部材準備工程で準備した緩衝部材を含む構成層群を積層する工程
　なお、断熱部材準備工程、緩衝部材準備工程、積層工程は、先の工程を引用していないものであれば、時系列として、その他の工程と同時並行で行われる工程であってもよく、順番に行われる工程であってもよい。
　以下、断熱部材準備工程、緩衝部材準備工程、積層工程の各工程について詳細に説明する。
　断熱部材準備工程における断熱部材の準備方法は、特に限定されず、既存の断熱材を断熱部材として入手してもよく、上記準備工程において断熱部材を作製してもよい。なお、断熱部材が無機粒子および無機繊維を含む混合物を成形した平板状の部材である場合、湿式法、乾式法等の公知の混合方法を採用して混合することができる。湿式法による作製方法としては、例えば下記の工程を含む作製方法が挙げられる。
・混合工程：無機粒子と無機繊維とを溶媒中で混合して混合液を得る工程
・塗布工程：混合工程で得られた混合液を塗布して塗布膜を得る工程
・塗布膜成形工程：塗布工程で得られた塗布膜を成形して断熱部材を得る工程
　上記混合工程は、無機粒子と無機繊維とを溶媒中で混合して混合液を得る工程である。これはいわゆる湿式法であり、具体的には溶媒中で、無機粒子と無機繊維を混合して混合物（典型的には、スラリー状態の混合液）を調製する工程である。混合工程における混合は、例えばディスパー、ラボプラストミル、トリミックス、プラネタリーミキサー、ニーダー等を使用して行うことができる。
　溶媒の種類は、特に限定されず、例えばアルコール、アミド、水等のプロトン性溶媒、エステル、ケトン、ニトリル、エーテル等の非プロトン性溶媒等が挙げられる。
　溶媒の表面張力は、特に限定されず、例えば２０ｍＮ／ｍ～７３ｍＮ／ｍであり、好ましくは２１ｍＮ／ｍ以上であり、また、好ましくは５０ｍＮ／ｍ以下、より好ましくは４０ｍＮ／ｍ以下、さらに好ましくは３０ｍＮ／ｍ以下である。溶媒の表面張力が上記範囲内であると、断熱性および機械強度が良好になる。なお、溶媒の表面張力の測定方法としては、リング法により測定することが挙げられる。
　混合温度は、特に限定されず、例えば２０℃以上かつ溶媒の沸点以下であり、好ましくは２２℃以上であり、また、好ましくは５０℃以下、より好ましくは４０℃以下、さらに好ましくは３０℃以下である。混合温度が上記範囲内であると、溶媒（例えば有機溶媒）が揮発しにくく、配合比が変化しにくくなる。
　混合時間は、特に限定されず、例えば１分～５時間であり、好ましくは５分以上であり、また、好ましくは４時間以下、より好ましくは２時間以下であり、さらに好ましくは１時間以下である。混合時間が上記範囲内であると、効率よく断熱材を作製可能になる。
　混合液のちょう度（稠度）は、特に限定されず、例えば５０～２００であり、好ましくは５５以上、より好ましくは６０以上であり、さらに好ましくは６５以上であり、また、好ましくは１８０以下、より好ましくは１６０以下、さらに好ましくは１４０以下である。混合液のちょう度が上記範囲内であると、繊維を均一分散させる際に繊維折れを低減できる。
　なお、混合液のちょう度の測定方法としては、日本産業規格ＪＩＳ Ｋ ２２２０：２０１３「グリース－第７部：ちょう度試験方法」に記載の方法が挙げられ、特に「不混和ちょう度」として測定することが挙げられる。ちょう度を測定することができる測定機器は、市販されており、具体的には日化エンジニアリング製ＰＥＮＥＴＲＯ ＭＥＴＥＲ等が挙げられる。測定手順としては、円錐の分銅を降下させたときに分銅が接触しない程度の大きさのつぼを準備し、それに混合液を充填して、分銅が取り付けられた測定機器に配置する。次に分銅の位置を調節して、分銅と混合液が接触する位置に設定し、その位置を０点とする。そして、室温（２５℃）の条件下で、分銅を５秒間（±０．１秒）降下させて、混合液に侵入した分銅の深さ（ｍｍ）×１０をちょう度として算出する。なお、円錐の分銅は、日本産業規格に規定されている標準円錐を使用することが挙げられ、分銅の全質量は１０２．５ｇ±０．０５ｇ、分銅の保持具の質量は、４７．５±０．０５ｇのものを使用することが挙げられる。
　塗布工程における塗布方法および塗布条件は、特に限定されず、公知の方法を適宜採用することができる。例えば、コンマコータ、スピンコータ、ダイコータ、ディスペンサー等を使用して塗布することができる。
　塗布膜成形工程における成形方法および成形条件は、特に限定されず、公知の方法を適宜採用することができる。例えば、密度０．３～０．５ｇ／ｃｍ３になるように、例えば熱プレス、真空プレスを使用して圧縮成形し、例えばフローティングオーブン、ＩＲオーブン等を使用して乾燥することが挙げられる。乾燥条件として、乾燥温度は、例えば、６０℃～１５０℃が好ましい。乾燥時間は、例えば、４分～２０分が好ましい。
　緩衝部材準備工程における緩衝層の準備方法は、特に限定されず、既存の断熱材等を緩衝部材として入手してもよく、上記準備工程において緩衝部材を作製してもよい。なお、緩衝部材の作製方法としては、下記の工程を含む作製方法が挙げられる。
・被成形材料準備工程：板状（平坦な形状）の繊維強化プラスチック材料を準備する工程
・緩衝部材成形工程：被成形材料準備工程で準備した繊維強化プラスチック材料を成形して緩衝部材を得る工程
　緩衝部材成形工程における繊維強化プラスチック材料の成形方法は、特に限定されないが、例えば該繊維強化プラスチック材料を熱プレス機で加熱圧縮する方法が挙げられる。
　積層工程における構成層群を積層する方法は、特に限定されず、構成層群を単に積み重ねても、公知の圧縮成形方法とその条件を適宜採用して圧縮しても、隣接する層同士を接着剤または粘着剤により接合してもよい。また、２以上の樹脂フィルムを用い、該樹脂フィルムの間隙を密閉する場合には、樹脂フィルム同士を貼り合せや熱溶着等により接合することも積層工程に含まれる。
　この明細書により開示される事項には、以下のものが含まれる。
　〔１〕　断熱部材と緩衝部材とを有する断熱材であって、
　上記断熱部材が、無機粒子を含んでなる厚み０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の平板状の部材であり、
　上記緩衝部材が、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）を含んでなる厚み０ｍｍ超３ｍｍ以下の板状の部材であり、
　上記緩衝部材は、上記断熱部材との積層方向に突出するように該緩衝部材自体が屈曲した複数の突出部を有し、
　上記複数の突出部の突出高さが３ｍｍ以上６．５ｍｍ以下である、断熱材。
　〔２〕　上記緩衝部材が、上記複数の突出部として、上記積層方向に垂直な一方向に突出状態が延びた複数の線状突出部を有し、
　上記複数の線状突出部が、それぞれの上記突出状態の延びる方向が平行になるように、規則的に配列し、
　上記配列における上記複数の線状突出部の突出間隔が１０ｍｍ超８０ｍｍ以下である、上記〔１〕に記載の断熱材。
　〔３〕　上記複数の線状突出部が、上記突出状態の延びる方向に垂直な断面において、波形を形成する形状である、上記〔２〕に記載の断熱材。
　〔４〕　上記繊維強化プラスチックが、炭素繊維、ガラス繊維、アルカリアースシリケート（ＡＥＳ）繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、およびアラミド繊維からなる群より選択される少なくとも１種を含む、上記〔１〕～〔３〕のいずれかに記載の断熱材。
　〔５〕　上記繊維強化プラスチックが、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、およびポリオレフィン樹脂からなる群より選択される少なくとも１種を含む、上記〔１〕～〔４〕のいずれかに記載の断熱材。
　〔６〕　上記断熱部材と上記緩衝部材が、接合されずに接している、上記〔１〕～〔５〕のいずれかに記載の断熱材。
　〔７〕　上記緩衝部材の厚みが、１ｍｍ以上２ｍｍ以下である、上記〔１〕～〔６〕のいずれかに記載の断熱材。
　〔８〕　上記緩衝部材が、上記複数の突出部として、上記積層方向に垂直な一方向に突出状態が延びた複数の線状突出部を有し、上記複数の線状突出部の突出高さが、３ｍｍ以上５ｍｍ以下である、上記〔１〕～〔７〕のいずれかに記載の断熱材。
　〔９〕　上記緩衝部材が、上記複数の突出部として、上記積層方向に垂直な一方向に突出状態が延びた複数の線状突出部を有し、上記複数の線状突出部の突出間隔が、１５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である、上記〔１〕～〔８〕のいずれか記載の断熱材。
　〔１０〕　上記断熱部材は、上記上記無機粒子として二酸化ケイ素粒子を含む、上記〔１〕～〔９〕のいずれかに記載の断熱材。
　〔１１〕　上記断熱部材は、上記上記無機粒子として、乾式シリカ、湿式シリカ、およびシリカエアロゲルからなる群より選択される少なくとも１種の二酸化ケイ素粒子を含む、上記〔１〕～〔１０〕のいずれかに記載の断熱材。
　〔１２〕　上記断熱部材は、上記上記無機粒子として親水性フュームドシリカを含む、上記〔１〕～〔１１〕のいずれかに記載の断熱材。
　〔１３〕　上記断熱部材が、無機粒子および無機繊維を含む混合物を成形した成形体である、上記〔１〕～〔１２〕のいずれかに記載の断熱材。
　〔１４〕　樹脂フィルムをさらに含み、
　上記断熱部材、上記緩衝部材、および上記樹脂フィルムが積み重ねられている、上記〔１〕～〔１３〕のいずれかに記載の断熱材。
　〔１５〕　上記樹脂フィルムが２つ以上積み重ねられており、
　２つ以上の上記樹脂フィルムが、上記断熱部材および上記緩衝部材の少なくとも１種を厚み方向から挟んで包接し、上記樹脂フィルム間の間隙を密閉している、上記〔１４〕に記載の断熱材。
　〔１６〕　上記樹脂フィルムが、上記間隙と外部空間とをつなぐ通気口を有する、上記〔１４〕または〔１５〕に記載の断熱材。
　〔１７〕　バッテリーモジュールまたはバッテリーパックのセル間に配置される、上記〔１〕～〔１６〕のいずれかに記載の断熱材。
＜断熱部材の製造＞
　（断熱部材ａ１）
　プロトン性溶媒であるイソプロピルアルコール（ＩＰＡ、表面張力：２１ｍＮ／ｍ）３００質量部と水（表面張力：７３ｍＮ／ｍ）６０質量部との混合溶媒（表面張力：２３ｍＮ／ｍ）に対して、親水性フュームドシリカ（「ＡＥＲＯＳＩＬ（登録商標）２００」、日本アエロジル社製、平均一次粒子径：約１２ｎｍ、ＢＥＴ比表面積：２００ｍ２／ｇ）１００質量部と、無機繊維であるガラス繊維（「ＣＳ ６Ｊ－８８８」、日東紡績社製、平均繊維径：１１μｍ、平均繊維長：６ｍｍ）２０質量部と、非高分子型分散剤として花王社製コータミン２４Ｐ（有効成分：塩化ドデシルトリメチルアンモニウム（Ｃ１２Ｈ２５Ｎ＋（ＣＨ３）３Ｃｌ））、有効成分含有率：２７質量％）１．９質量部（有効成分（アンモニウム塩）として０．５質量部）を加え、ちょう度が７０～１４０となるように混合した。次に、得られた混合液を、厚さが４ｍｍになるように基材に塗布して塗布膜を形成した。さらに、上記塗布膜を厚さ２ｍｍで密度が０．３～０．５ｇ／ｃｍ３のシート状になるように熱プレス機で圧縮成形した後、１００℃で１０分間乾燥して、親水性フュームドシリカ、ガラス繊維、および非高分子型分散剤を含有する混合物を成形した成形体である断熱部材ａ１を作製した。得られた断熱部材ａ１の厚さは２ｍｍであり、密度は０．３７ｇ／ｃｍ３であった。
　（断熱部材ａ２）
　厚さ２．１ｍｍ、密度０．３７ｇ／ｃｍ３の断熱部材が得られるように混合液の塗布量を調整した他は、断熱部材ａ１の作製と同様にして、断熱部材ａ２を作製した。
　（断熱部材ａ３）
　厚さ２．３ｍｍ、密度０．３７ｇ／ｃｍ３の断熱部材が得られるように混合液の塗布量を調整した他は、断熱部材ａ１の作製と同様にして、断熱部材ａ３を作製した。
　なお、上記混合液のちょう度は、日本産業規格ＪＩＳ Ｋ ２２２０：２０１３「グリース－第７部：ちょう度試験方法」に記載の内容に準拠して、「不混和ちょう度」として測定した。具体的には、円錐の分銅を降下させたときに分銅が接触しない程度の大きさのつぼを準備し、それに混合液を充填して、分銅が取り付けられた日化エンジニアリング製ＰＥＮＥＴＲＯ ＭＥＴＥＲに配置した。次に分銅の位置を調節して、分銅と混合液が接触する位置に設定し、その位置を０点とした。そして、室温（２５℃）の条件下で、分銅を５秒間（±０．１秒）降下させて、混合液に侵入した分銅の深さ（ｍｍ）×１０をちょう度として算出した。なお、円錐の分銅は、日本産業規格に規定されている標準円錐であり、全質量が１０２．５ｇのものを、分銅の保持具の質量は、４７．５±０．０５ｇのものを使用した。
　また、得られた断熱部材ａ１～ａ３の各々について、精密万能試験機（オートグラフＡＧＳ－５ｋＮＸ、株式会社島津製作所製）を使用して、圧縮速度０．５ｍｍ／ｍｉｎで圧縮する圧縮試験を行い、圧縮ひずみ［％］（圧縮変位量／試験体の初期厚み）と圧縮応力［ＭＰａ］を測定したところ、上記圧縮試験において圧縮応力が２ＭＰａとなったときの圧縮ひずみの値は、いずれも１８％であった。
＜緩衝部材の製造＞
　（緩衝部材Ａ－１～Ａ－５）
　セントラルグラスファイバー社製の各目付量を有するアンキュアードグラスウールを所定形状のアルミニウム型（平面視において幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍのサイズ）にセットし、２４０℃に加温したプレス機で５分間加熱して、表１に示す形状の緩衝部材Ａ－１～Ａ－５を得た。
　（緩衝部材Ａ－６～Ａ－１０）
　セントラルグラスファイバー社製の各目付量を有するアンキュアードグラスウールを所定形状のアルミニウム型（平面視において幅１００ｍｍ、長さ１００ｍｍのサイズ）にセットし、２４０℃に加温したプレス機で５分間加熱して、表１に示す形状の緩衝部材Ａ－６～Ａ－１０を得た。
　（緩衝部材Ａ－１１）
　Ａ５０５２アルミニウム板（厚み０．６０ｍｍ）を所定形状のアルミニウム型（幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍ）にセットし、２４０℃に加温したプレス機で５分間加熱して、表１に示す形状の緩衝部材Ａ－１１を得た。
　（緩衝部材Ｂ－１～Ｂ－４）
　東レ社製の炭素繊維プリプレグ（製品名Ｆ６３４３Ｂ、厚み０．２４ｍｍ）を３～６枚重ねたものを所定形状のアルミニウム型（幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍ）にセットし、２００℃に加温したプレス機で１０分間加熱して、表２に示す形状の緩衝部材Ｂ－１～Ｂ－４を得た。
　（緩衝部材Ｃ）
　住友ベークライト社製プリプレグＬＡＺ－６７８５ＧＳ－ＦＧ（厚み０．０９ｍｍ）を１６枚重ねたものを所定形状のアルミニウム型（幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍ）にセットし、２００℃に加温したプレス機で１０分間加熱して、表２に示す形状の緩衝部材Ｃを得た。
　（緩衝部材Ｄ－１、Ｄ－２）
　住友ベークライト製プリプレグＬＡＺ－６７８５ＴＴ－Ｒ（厚み０．０５５ｍｍ）を２５枚重ねたものを所定形状のアルミニウム型（幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍ）にセットし、２００℃に加温したプレス機で１０分間加熱して、表２に示す形状の緩衝部材Ｄ－１、Ｄ－２を得た。
　（緩衝部材Ｅ）
　三菱ケミカルアドバンスドマテリアルズ（ＭＣＡＭ）社製ガラスマット強化熱可塑性プラスチック（商品名ＧＭＴｅｘ、ガラス繊維およびガラスクロス７０質量％、厚み２ｍｍ）を所定形状のアルミニウム型（幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍ）にセットし、２００℃に加温したプレス機で１０分間加熱して、表２に示す形状の緩衝部材Ｅを得た。
　（緩衝部材Ｆ－１、Ｆ－２）
　三菱ケミカルアドバンスドマテリアルズ（ＭＣＡＭ）製軽量強化熱可塑性プラスチック（商品名ＳｙｍａＬＩＴＥ－ＨＢ、目付１４００ｇ／ｍ２、厚み１．２ｍｍ）を２枚重ね、所定形状のアルミニウム型（幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍ）にセットし、２００℃に加温したプレス機で１０分間加熱して、表２に示す形状の緩衝部材Ｆ－１、Ｆ－２を得た。
　（緩衝部材Ｇ－１～Ｇ－５）
　三菱ケミカルアドバンスドマテリアルズ（ＭＣＡＭ）社製ガラスマット強化熱可塑性プラスチック（ＧＭＴガラスマット４０質量％、厚み２ｍｍ）を所定形状のアルミニウム型（幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍ）にセットし、２００℃に加温したプレス機で１０分間加熱して、表２に示す形状の緩衝部材Ｇ－１～Ｇ－５を得た。
　（緩衝部材Ｈ）
　東洋ライト社製ガラスエポキシプリプレグ（品番ＴＬ－７０１５、厚み０．２５ｍｍ）を６枚重ねたものを所定形状のアルミニウム型（幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍ）にセットし、２００℃に加温したプレス機で１０分間加熱して、表２に示す形状の緩衝部材Ｈを得た。
　（緩衝部材Ｉ－１、Ｉ－２）
　有沢製作所社製エポキシプリプレグテトロンクロステープ（ＳＥＴテープ、厚み０．１１ｍｍ）を１４枚重ねたものを所定形状のアルミニウム型（幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍ）にセットし、２００℃に加温したプレス機で１０分間加熱して、表２に示す形状の緩衝部材Ｉ－１、Ｉ－２を得た。
　（緩衝部材Ｊ－１、Ｊ－２）
　有沢製作所社製エポキシガラステープ（ＥＧテープＳタイプ、厚み０．１１ｍｍ）を１４枚または１１枚重ねたものをそれぞれ所定形状のアルミニウム型（幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍ）にセットし、２００℃に加温したプレス機で１０分間加熱して、表２に示す形状の緩衝部材Ｊ－１，Ｊ－２を得た。
　（緩衝部材Ｋ）
　有沢製作所社製柔軟エポキシプリプレグ（ＰＧ４０２クロス・テープ）を３枚重ねたものを所定形状のアルミニウム型（幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍ）にセットし、２００℃に加温したプレス機で１０分間加熱して、表２に示す形状の緩衝部材Ｋを得た。
　（緩衝部材Ｌ）
　日精社製アラミド繊維エポキシプリプレグ（ＮＫＫ１８Ｓ－４５、目付１８０ｇ／ｍ２）を５枚重ねたものを所定形状のアルミニウム型（幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍ）にセットし、２００℃に加温したプレス機で１０分間加熱して、表２に示す形状の緩衝部材Ｌを得た。
　（緩衝部材Ｍ）
　日精社製ＵＤガラスプリプレグ（Ｅ１６－２０、厚み０．１ｍｍ）を１４枚重ねたものを所定形状のアルミニウム型（幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍ）にセットし、２００℃に加温したプレス機で１０分間加熱して、表２に示す形状の緩衝部材Ｍを得た。
　（緩衝部材Ｎ）
　ユニプラ社製ガラスエポキシプリプレグ（セルビックＧＥ、厚み０．１８ｍｍ）を７枚重ねたものを所定形状のアルミニウム型（幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍ）にセットし、２００℃に加温したプレス機で１０分間加熱して、表２に示す形状の緩衝部材Ｎを得た。
　（緩衝部材Ｏ－１、Ｏ－２）
　ユニプラ社製ガラスフェノールプリプレグ（セルビックＧＰ、厚み０．２５ｍｍ）を５枚または６枚重ねたものを所定形状のアルミニウム型（幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍ）にセットし、２００℃に加温したプレス機で１０分間加熱して、表２に示す形状の緩衝部材Ｏ－１、Ｏ－２を得た。
　（緩衝部材Ｐ）
　ＴＵＣ（Taiwan Union Technology Corporation）社製ガラスエポキシプリプレグ（ＴＵ－８６Ｐ ＨＦ、厚み０．２６ｍｍ）を５枚重ねたものを所定形状のアルミニウム型（幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍ）にセットし、２００℃に加温したプレス機で１０分間加熱して、表２に示す形状の緩衝部材Ｐを得た。
　（緩衝部材Ｑ）
　日光化成社製の、チョップドストランドマットを基材とする不飽和ポリエステル樹脂積層板（ニコライトＧＬ－ＭＮ－ＰＯ、厚み０．５ｍｍ）を３枚重ねたものを所定形状のアルミニウム型（幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍ）にセットし、２００℃に加温したプレス機で１０分間加熱して、表２に示す形状の緩衝部材Ｑを得た。
＜断熱材（断熱部材＋緩衝部材）の製造＞
　断熱部材と、表１、２に示す各種類の緩衝部材とを組み合わせて積層し、その積層物を通気口付きの被覆層で覆って断熱材を製造した。具体的には、断熱部材と緩衝部材との積層物の上面および下面にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）系のシュリンクフィルム（三菱ケミカル社製、製品名「ヒシペットＰＸ－４０Ｓ」、厚さ２０μｍ）を１枚ずつ積層し、上記シュリンクフィルムを上記積層物の平面形状よりも面積比で１０％大きいサイズに溶断して上下のフィルムを上記積層物の周囲で溶着させ、次いで上記フィルムに針またはレーザーにより通気口用の貫通孔を形成した後、加熱炉にて９５℃で１５秒間加熱してフィルムをシュリンクさせることにより、実施例１～２８および比較例１～１１の各例に係る断熱材を得た。なお、上記通気口は、後述する載荷－除荷試験において被覆層の内部（上記積層物の収容空間）と外部との間での空気の流通を十分に許容できるように形成した。
＜載荷－除荷試験＞
　各例に係る断熱材について、下記の方法により、載荷－除荷試験を行い、下記の各地点における断熱材の厚みと圧縮ひずみを測定した。
　精密万能試験機（オートグラフＡＧＳ－５ｋＮＸ、株式会社島津製作所製）を使用し、断熱部材と緩衝部材との積層方向に沿って、圧縮速度０．５ｍｍ／ｍｉｎで断熱材の厚み（＝断熱部材の厚み＋緩衝部材の突出高さ）が３．５ｍｍとなるまで断熱材を圧縮し（Ｓｔｅｐ１）、次いで圧縮速度０．５ｍｍ／ｍｉｎで、断熱材の厚み（＝断熱部材の厚み＋緩衝部材の突出高さ）が４．０ｍｍとなるまで断熱材への圧縮を解放した（Ｓｔｅｐ２）
。上記載荷－除荷試験を模式的に表した応力－ひずみ曲線（Ｓ－Ｓカーブ）を図８に示す。上記載荷－除荷試験の結果から、Ｓｔｅｐ１の終点における圧縮応力（圧縮応力Ａ）とＳｔｅｐ２の終点における圧縮応力（圧縮応力Ｂ）とを抽出して表１、２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２に示す実施例１～２８の断熱材は、載荷－除荷試験において圧縮応力Ａが適度な範囲にあり、かつ圧縮応力Ｂが適度に高く、断続的な圧縮力に対して良好な緩衝性を示すことが確認された。これに対して、表１に示す比較例２，４～１１の断熱材は、載荷－除荷試験における圧縮応力Ｂがいずれも０．０３ＭＰａ以下であり、断続的な圧縮力に対する緩衝性が低かった。なお、比較例１、３の断熱材は、載荷－除荷試験において厚みが３．５ｍｍに到達する前に緩衝部材が破損したため、試験を中断した。
　以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
　　１　断熱材
　１０、１０Ａ、１０Ｂ　断熱部材
　２０　緩衝部材
　３０　被覆材
　３１Ａ、３１Ｂ　樹脂フィルム
　３２　シール部
　３３　通気口
　３４　通気膜
　５０　バッテリーモジュール
　５２　電池セル
２０２　線状突出部（突出部）
２０４　突出部

 

Claims (17)

  1. 　断熱部材と緩衝部材とを有する断熱材であって、
    　前記断熱部材が、無機粒子を含んでなる厚み０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の平板状の部材であり、
    　前記緩衝部材が、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）を含んでなる厚み０ｍｍ超３ｍｍ以下の板状の部材であり、
    　前記緩衝部材は、前記断熱部材との積層方向に突出するように該緩衝部材自体が屈曲した複数の突出部を有し、
    　前記複数の突出部の突出高さが３ｍｍ以上６．５ｍｍ以下である、断熱材。
  2. 　前記緩衝部材が、前記複数の突出部として、前記積層方向に垂直な一方向に突出状態が延びた複数の線状突出部を有し、
    　前記複数の線状突出部が、それぞれの前記突出状態の延びる方向が平行になるように、規則的に配列し、
    　前記配列における前記複数の線状突出部の突出間隔が１０ｍｍ超８０ｍｍ以下である、請求項１に記載の断熱材。
  3. 　前記複数の線状突出部が、前記突出状態の延びる方向に垂直な断面において、波形を形成する形状である、請求項２に記載の断熱材。
  4. 　前記繊維強化プラスチックが、炭素繊維、ガラス繊維、アルカリアースシリケート（ＡＥＳ）繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、およびアラミド繊維からなる群より選択される少なくとも１種を含む、請求項１または２に記載の断熱材。
  5. 　前記繊維強化プラスチックが、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリオレフィン樹脂およびポリエステル樹脂からなる群より選択される少なくとも１種を含む、請求項１または２に記載の断熱材。
  6. 　前記断熱部材と前記緩衝部材が、接合されずに接している、請求項１または２に記載の断熱材。
  7. 　前記緩衝部材の厚みが、１ｍｍ以上２ｍｍ以下である、請求項１または２に記載の断熱材。
  8. 　前記複数の線状突出部の突出高さが、３ｍｍ以上５ｍｍ以下である、請求項２に記載の断熱材。
  9. 　前記複数の線状突出部の突出間隔が、１５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である、請求項２に記載の断熱材。
  10. 　前記断熱部材の前記無機粒子が、二酸化ケイ素粒子である、請求項１または２に記載の断熱材。
  11. 　前記二酸化ケイ素粒子が、乾式シリカ、湿式シリカ、およびシリカエアロゲルからなる群より選択される少なくとも１種である、請求項１０に記載の断熱材。
  12. 　前記二酸化ケイ素粒子が、親水性フュームドシリカである、請求項１０に記載の断熱材。
  13. 　前記断熱部材が、無機粒子および無機繊維を含む混合物を成形した成形体である、請求項１または２に記載の断熱材。
  14. 　樹脂フィルムをさらに含み、
    　前記断熱部材、前記緩衝部材、および前記樹脂フィルムが積み重ねられている、請求項１または２に記載の断熱材。
  15. 　前記樹脂フィルムが２つ以上積み重ねられており、
    　２つ以上の前記樹脂フィルムが、前記断熱部材および前記緩衝部材の少なくとも１種を厚み方向から挟んで包接し、前記樹脂フィルム間の間隙を密閉している、請求項１４に記載の断熱材。
  16. 　前記樹脂フィルムが、前記間隙と外部空間とをつなぐ通気口を有する、請求項１５に記載の断熱材。
  17. 　バッテリーモジュールまたはバッテリーパックのセル間に配置される、請求項１または２に記載の断熱材。

     
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015021082A (ja) * 2013-07-19 2015-02-02 日東電工株式会社 電子部品切断用熱剥離型粘着テープおよび電子部品の切断方法
JP2020072005A (ja) * 2018-10-31 2020-05-07 イビデン株式会社 組電池用熱伝達抑制シート、シート構造体および組電池
JP2021048069A (ja) * 2019-09-19 2021-03-25 イビデン株式会社 組電池用断熱シート及び組電池
JP2021140968A (ja) * 2020-03-06 2021-09-16 ニチアス株式会社 電池用断熱材及び電池
JP2022110560A (ja) * 2021-01-18 2022-07-29 イビデン株式会社 組電池用熱伝達抑制シート及び組電池

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015021082A (ja) * 2013-07-19 2015-02-02 日東電工株式会社 電子部品切断用熱剥離型粘着テープおよび電子部品の切断方法
JP2020072005A (ja) * 2018-10-31 2020-05-07 イビデン株式会社 組電池用熱伝達抑制シート、シート構造体および組電池
JP2021048069A (ja) * 2019-09-19 2021-03-25 イビデン株式会社 組電池用断熱シート及び組電池
JP2021140968A (ja) * 2020-03-06 2021-09-16 ニチアス株式会社 電池用断熱材及び電池
JP2022110560A (ja) * 2021-01-18 2022-07-29 イビデン株式会社 組電池用熱伝達抑制シート及び組電池

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