电池组用隔热材料及电池组的制作方法
本发明涉及电池组用隔热材料及使用该电池组用隔热材料的电池组。
背景技术：
1、用于电动汽车、混合动力汽车等的电池组由多个电池单体构成。
2、电池单体有时会由于外因导致的电池单体的内部短路、过充电等而产生电池单体的高温化或火焰等，从而可能处于热失控状态。由此产生的热量、火焰等向周围蔓延，进而可能诱发相邻的电池单体的热失控，造成严重的损害。
3、因此，为了抑制因电池单体的热失控造成的人员伤害，电池组中应用了抑制电池单体间的热传播的分隔构件、配置在电池单体与电池壳体之间的抑制热向电池组外的传播或火焰的喷出的保护构件等各种安全构件。
4、由云母等构成的层状无机材料具有高熔点，具有优异的耐火性，因此被用作电池组用的安全构件。例如专利文献1所涉及的发明中提出了一种安全构件，其中，将两个云母层与填充在密封袋中的气凝胶层进行组合，并使两个云母层与密封袋的外侧相对地配置。另外，专利文献2中提出了一种电池用耐火材料，其特征在于，包含云母层和发泡涂料。
5、现有技术文献
6、专利文献
7、专利文献1：中国实用新型第219523264号说明书
8、专利文献2：中国专利第109987884号说明书
技术实现思路
1、发明所要解决的课题
2、但是，层状无机材料虽然具有优异的耐火性，但另一方面，具有隔热性能不充分的特征，在专利文献1中，也通过将云母层与具有隔热功能的气凝胶层组合来弥补隔热性能。然而，在电池组的高能量化的背景下，要求应用于电池组的安全构件进一步提高隔热性能，进行了增加安全构件的厚度或层叠多个隔热层的研究。但是，另一方面，如专利文献2所提示，由于电池组中的安全构件的设置空间有限，因此安全构件还需满足薄型化要求。
3、本发明的目的在于提供一种虽为薄型但隔热性优异的电池组用隔热材料。
4、另外，本发明的目的在于提供一种包含具有优异的薄型性和隔热性的电池组用隔热材料的电池组。
5、用于解决课题的手段
6、本发明人为了提供虽为薄型但具有优异的隔热性的隔热材料而进行了深入研究。其结果，本发明人发现了虽为薄型但隔热性也优异的电池组用隔热材料。
7、本发明的电池组用隔热材料是包含层状无机材料纸层叠而成的层状无机材料片的电池组用隔热材料，其特征在于，至少在上述层状无机材料纸间具有厚度方向的尺寸为10μm以上且100μm以下的空隙。
8、本发明的电池组用隔热材料虽然为薄型，但通过在层状无机材料纸间具有微细的空隙，层状无机材料片可抑制热传播，因此发挥出优异的隔热效果。
9、本发明的电池组用隔热材料的特征在于，进一步在上述层状无机材料纸内具有厚度方向的尺寸为1μm以上且50μm以下的空隙。
10、本发明的电池组用隔热材料通过进一步在层状无机材料纸内也具有微细的空隙，层状无机材料片可进一步抑制热传播，因此发挥出更优异的隔热效果。
11、本发明的电池组用隔热材料优选在上述层状无机材料片的截面中，上述空隙的长宽比以宽度方向/厚度方向计为2以上。
12、由于上述空隙沿着层状无机材料纸内部、层状无机材料纸之间存在，因此存在很多在宽度方向上较宽的形状的空隙。
13、本发明的电池组用隔热材料优选上述空隙的平均占有率在层状无机材料片的截面的1mm×1mm的区划内为5%以上且70%以下。
14、上述空隙的占有率为上述范围时，能够在保持层状无机材料片的强度的同时提高隔热性。
15、优选的是，在上述空隙的厚度方向上，存在于层状无机材料纸间的空隙的平均尺寸大于存在于层状无机材料纸内的空隙的平均尺寸。
16、通过使空隙在厚度方向上的平均尺寸在层状无机材料纸间与层状无机材料纸内有所不同，产生阶梯式的隔热效果。
17、上述层状无机材料纸优选含有选自由蛭石、蒙脱石、贝得石、绿脱石、皂石、水辉石、斯皂石和云母组成的组中的至少一种硅酸盐矿物。
18、层状无机材料为上述硅酸盐矿物时，本发明的电池组用隔热材料发挥优异的隔热性，并且加热时层状无机材料片容易膨胀。
19、上述层状无机材料纸更优选含有云母。这是因为云母具有优异的绝缘性和耐火性。
20、上述层状无机材料纸的厚度优选为0.05mm以上且0.2mm以下。
21、这是因为，层状无机材料纸的厚度为上述范围时，容易兼顾本发明的电池组用隔热材料的薄型性和隔热性。
22、上述层状无机材料片优选厚度为0.2mm以上且2.0mm以下。
23、这是因为，层状无机材料片的厚度为上述范围时，容易兼顾本发明的电池组用隔热材料的薄型性和隔热性。
24、本发明的电池组用隔热材料优选在上述层状无机材料片上进一步层叠有隔热片。
25、本发明的电池组用隔热材料进一步包含隔热片时，能够弥补单独使用层状无机材料片时不足的隔热性、对于从热失控状态的电池单体释放的喷出物的耐热冲击性。
26、上述隔热片优选厚度为0.5mm以上且5.0mm以下。
27、隔热片的厚度为上述范围时，容易兼顾本发明的电池组用隔热材料的薄型性和隔热性。
28、上述隔热片优选含有选自由无机纤维、有机纤维、无机颗粒和有机颗粒组成的组中的至少一种。
29、这是因为，通过使隔热片包含无机纤维、有机纤维、无机颗粒和/或有机颗粒，本发明的电池组用隔热材料的耐火性和隔热性变得更优异。
30、上述隔热片优选含有选自由二氧化硅纳米颗粒、二氧化钛、氧化铝纤维、碳纤维、云母、玄武岩纤维、可溶性纤维、耐火陶瓷纤维、玻璃纤维、气凝胶复合材料、微孔颗粒、中空二氧化硅颗粒、热膨胀性无机材料、气凝胶、二氧化硅、氧化锆、锆石、钛酸钡、氧化锌、氧化铝、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化锌、氢氧化铁、氢氧化锰、氢氧化锆、氢氧化镓、纤维素纤维、含有sio2的纤维、二氧化硅纤维、莫来石纤维、氧化铝纤维、硅酸铝纤维、陶瓷系纤维、岩棉、碱土硅酸盐纤维、氧化锆纤维和矿物系纤维组成的组中的至少一种。
31、本发明的电池组用隔热材料优选在上述层状无机材料片与上述隔热片之间具有空气层。
32、这是因为，若在层状无机材料片与隔热片之间具有空气层，则本发明的电池组用隔热材料的隔热性能提高。
33、本发明的电池组具备本发明的电池组用隔热材料。
34、通过具备本发明的电池组用隔热材料，本发明的电池组具有优异的耐火性和隔热性。
35、发明效果
36、根据本发明，能够提供虽为薄型但隔热性优异的电池组用隔热材料。
37、另外，根据本发明，能够提供包含具有优异的薄型性和隔热性的电池组用隔热材料的电池组。
1.一种电池组用隔热材料，其包含层状无机材料纸层叠而成的层状无机材料片，其特征在于，至少在所述层状无机材料纸间具有厚度方向的尺寸为10μm以上且100μm以下的空隙。
2.根据权利要求1所述的电池组用隔热材料，其特征在于，进一步在所述层状无机材料纸内具有厚度方向的尺寸为1μm以上且50μm以下的空隙。
3.根据权利要求1或2所述的电池组用隔热材料，其中，在所述层状无机材料片的截面中，所述空隙的长宽比以宽度方向/厚度方向计为2以上。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的电池组用隔热材料，其中，所述空隙的平均占有率在层状无机材料片的截面的1mm×1mm的区划内为5%以上且70%以下。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的电池组用隔热材料，其中，在所述空隙的厚度方向上，存在于层状无机材料纸间的空隙的平均尺寸大于存在于层状无机材料纸内的空隙的平均尺寸。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的电池组用隔热材料，其中，所述层状无机材料纸含有选自由蛭石、蒙脱石、贝得石、绿脱石、皂石、水辉石、斯皂石和云母组成的组中的至少一种硅酸盐矿物。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的电池组用隔热材料，其中，所述层状无机材料纸含有云母。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的电池组用隔热材料，其中，所述层状无机材料纸的厚度为0.05mm以上且0.2mm以下。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的电池组用隔热材料，其中，所述层状无机材料片的厚度为0.2mm以上且2.0mm以下。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的电池组用隔热材料，其中，在所述层状无机材料片上进一步层叠有隔热片。
11.根据权利要求10所述的电池组用隔热材料，其中，所述隔热片的厚度为0.5mm以上且5.0mm以下。
12.根据权利要求10或11所述的电池组用隔热材料，其中，所述隔热片含有选自由无机纤维、有机纤维、无机颗粒和有机颗粒组成的组中的至少一种。
13.根据权利要求10～12中任一项所述的电池组用隔热材料，其中，所述隔热片含有选自由二氧化硅纳米颗粒、二氧化钛、氧化铝纤维、碳纤维、云母、玄武岩纤维、可溶性纤维、耐火陶瓷纤维、玻璃纤维、气凝胶复合材料、微孔颗粒、中空二氧化硅颗粒、热膨胀性无机材料、气凝胶、二氧化硅、氧化锆、锆石、钛酸钡、氧化锌、氧化铝、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化锌、氢氧化铁、氢氧化锰、氢氧化锆、氢氧化镓、纤维素纤维、含有sio2的纤维、二氧化硅纤维、莫来石纤维、氧化铝纤维、硅酸铝纤维、陶瓷系纤维、岩棉、碱土硅酸盐纤维、氧化锆纤维和矿物系纤维组成的组中的至少一种。
14.根据权利要求10～13中任一项所述的电池组用隔热材料，其中，在所述层状无机材料片与所述隔热片之间具有空气层。
15.一种电池组，其具备权利要求1～14中任一项所述的电池组用隔热材料。