CN116830365A - 防火片、电池组和电池包 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电池组和电池包，其能够抑制异常时的各电池单元间的热传播，并且能够抑制由于电池单元的变形所导致的电池壳体的破坏和电池性能的降低，设计和组装容易。各电池单元(2)具有：具有电极(3)的电极面(2a)、以及作为与电极面(2a)正交的面的外周面(2b)，各电池单元(2)经由电极(3)和未图示的连接器等串联或并联连接。电池单元(2)的外周面被防火材料(4)包覆，进而防火材料(4)的外周面被弹性部件(5)包覆，由此构成电池组(6)。弹性部件(5)为两端部开口的筒状体，沿周向包覆电池单元(2)和防火材料(4)的外周面。

Description

防火片、电池组和电池包

技术领域

本发明涉及例如在电动工具、车辆等中的电池组中使用的防火片、以及收纳于电动工具、车辆等中作为电动马达等的电源使用的电池组和电池包。

背景技术

通常，电动工具中有与所谓的商用电源连接使用的电动工具、以及在其内部收纳有用于成为驱动用电动马达的电源的电池组的电动工具，从操作性优异等观点出发，多使用在内部收纳有电池组的电动工具。

电池组是多个电池单元串联或并联连接而成的，例如在由聚碳酸酯等构成的电池壳体中收纳各电池单元而一体化，并收纳于电动工具的内部。

作为收纳于电动工具内的电池单元，主要使用与铅蓄电池、镍氢电池等相比能够实现高容量且高输出的锂离子二次电池。但是，在由于电池的内部短路、过充电等原因而在一个电池单元中产生了热失控的情况下(即“异常时”的情况下)，热向相邻的其他电池单元传播，因此有可能引起其他电池单元的热失控。

另外，近年来，从环境保护的观点出发，正在积极进行用电动马达驱动的电动汽车或混合动力车辆等的开发。在该电动汽车或混合动力车辆等中搭载有用于作为驱动用电动马达的电源的、多个电池单元串联或并联连接而成的电池组。在这样的用于车辆的电池单元中，也主要使用能够实现高容量且高输出的锂离子二次电池，与收纳于上述电动工具内的电池单元同样地，有可能产生电池单元的热失控。

作为针对上述那样的热失控的产生的对策，例如在专利文献1中提出了一种电池组，其在由于过电流流入某个电池单元等原因而产生异常发热的情况下，能够防止、抑制向相邻的电池单元的延烧。上述专利文献1所记载的电池组由多个电池单元和保持该电池单元的由金属材料构成的块构成，该块由多个小块构成。另外，对块与电池单元之间的间隙的大小进行了调整。

根据这样构成的专利文献1的电池组，保持电池单元的块由金属材料构成，因此能够使热快速扩散。

另外，在专利文献2中公开了以提高二次电池的散热性、改善性能劣化为目的的电池包。上述专利文献2所记载的电池包是将多个二次电池收纳于壳体内而成的，在多个二次电池与壳体之间配置有具有规定值以上的热传导率、形状因压力而变化的板状的橡胶片。

根据上述专利文献2，记载了橡胶片的热传导率比较高，因此能够经由壳体将二次电池的热良好地释放。另外，该电池包的橡胶片具有弹性，因此能够在落下时防止损伤。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-96271号公报

专利文献2：日本特开2004-146161号公报

发明内容

发明所要解决的课题

另外，当电池单元中产生热失控时，在该电池的内部产生气体，内压上升，由此引起电池单元的变形，在该变形大的情况下，有时将壳体破坏。

这样的电池单元的变形在对电池组化的电池单元进行充放电循环的情况下(即“通常使用时”的情况下)也轻微地产生，在充放电时反复发生电池单元的内压的上升和降低的情况下，壳体对电池单元反复进行按压和缓和，成为电池的性能降低的原因。

上述专利文献1的电池组中，保持电池单元的块由金属材料构成，因此能够使热快速扩散，但没有考虑由于电池单元的变形所导致的电池壳体的破坏和电池性能的降低。

另外，上述专利文献1记载的电池组需要多个块，为了使块与电池单元之间的间隙变化，需要根据搭载电池组的电子设备、电动工具等进行块的设计。因此，存在块的设计和电池组的组装变得繁杂的问题。

此外，专利文献2记载的电池包没有考虑在电池单元中产生热失控的情况下抑制相邻的其他电池单元的热失控。

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种防火片以及电池组和电池包，该防火片能够抑制异常时的各电池单元间的热传播，并且能够抑制由于电池单元的变形所导致的电池壳体的破坏和电池性能的降低，该电池组和电池包能够抑制各电池单元间的热传播，并且能够抑制电池壳体的破坏和电池性能的降低，设计和组装容易。

用于解决课题的手段

本发明的上述目的通过防火片的下述[1]的构成而实现。

[1]一种防火片，其是用于多个电池单元串联或并联连接的电池组的防火片，该电池单元具有：具有电极的电极面；以及与所述电极面正交的外周面，多个该电池单元按照所述外周面彼此对置的方式配置，其中，

该防火片具有：一对防火材料、以及配置于所述一对防火材料之间的弹性部件。

另外，防火片的本发明的优选实施方式涉及以下的[2]～[10]。

[2]如[1]所述的防火片，其中，所述弹性部件具有从一个端面延伸至另一个端面的多个槽，所述一个端面正交于与所述防火材料对置的面。

[3]如[1]或[2]所述的防火片，其中，所述弹性部件具有从一个端面贯通至另一个端面的多个贯通孔，所述一个端面正交于与所述防火材料对置的面。

[4]如[1]～[3]中任一项所述的防火片，其中，所述弹性部件由橡胶或弹性体形成。

[5]如[1]～[4]中任一项所述的防火片，其中，所述防火材料含有无机粒子、有机纤维和无机纤维中的至少一种。

[6]如[5]所述的防火片，其特征在于，所述无机粒子是由选自氧化物粒子、碳化物粒子、氮化物粒子和无机水合物粒子中的至少一种无机材料构成的粒子。

[7]如[1]～[6]中任一项所述的防火片，其特征在于，所述防火材料具有第1无机纤维和第2无机纤维，所述第1无机纤维和第2无机纤维的选自平均纤维径、形状和玻璃化转变点中的至少一种性状相互不同。

[8]如[7]所述的防火片，其特征在于，

所述第1无机纤维的平均纤维径大于所述第2无机纤维的平均纤维径，

所述第1无机纤维为线状或针状，所述第2无机纤维为树枝状或卷曲状。

[9]如[7]所述的防火片，其特征在于，

所述第1无机纤维为非晶质的纤维，

所述第2无机纤维为选自玻璃化转变点高于所述第1无机纤维的非晶质的纤维、以及晶质的纤维中的至少一种纤维，

所述第1无机纤维的平均纤维径大于所述第2无机纤维的平均纤维径。

[10]如[7]所述的防火片，其中，

所述防火材料含有无机粒子，所述无机粒子包含选自纳米粒子、中空粒子和多孔质粒子中的至少一种，

所述第1无机纤维为非晶质的纤维，

所述第2无机纤维为选自玻璃化转变点高于所述第1无机纤维的非晶质的纤维、以及晶质的纤维中的至少一种无机纤维。

另外，本发明的上述目的通过电池组的下述[11]和[12]的构成而实现。

[11]一种电池组，其具有多个电池单元以及[1]～[10]中任一项所述的防火片，所述多个电池单元串联或并联连接。

[12]一种电池组，其是多个电池单元串联或并联连接的电池组，该电池单元具有：具有电极的电极面、以及与所述电极面正交的外周面，多个该电池单元按照所述外周面彼此对置的方式配置，其中，

该电池组具有：

所述电池单元；

防火材料，其包覆所述电池单元的外周面的至少一部分；以及

弹性部件，其包覆所述电池单元的外周面中的被所述防火材料包覆的区域的至少一部分。

另外，电池组的本发明的优选实施方式涉及以下的[13]～[16]。

[13]如[12]所述的电池组，其中，所述弹性部件沿所述电池单元的周向包覆被所述防火材料包覆的区域并按压所述电池单元。

[14]如[13]所述的电池组，其中，所述弹性部件为两端部开口的筒状体。

[15]如[14]所述的电池组，其中，所述弹性部件在所述筒状体的内表面上具有从所述筒状体的一个端部延伸至另一个端部的多个槽。

[16]如[14]或[15]所述的电池组，其中，所述弹性部件具有从所述筒状体的一个端部贯通至另一个端部的多个贯通孔。

另外，本发明的上述目的通过电池包的下述[17]的构成而实现。

[17]一种电池包，其是将[11]～[16]中任一项所述的电池组收纳于电池壳体中而成的。

发明效果

本发明的防火片具有一对防火材料以及配置于该一对防火材料之间的弹性部件，因此在异常时能够抑制电池单元间的热传播，并且弹性部件能够对于电池单元的变形柔软地发生变形，从而抑制电池壳体的破坏和电池性能的降低。

另外，本发明的电池组由于具有包覆电池单元的外周面的至少一部分的防火材料，因此在异常时能够抑制电池单元间的热传播，由于具有包覆防火材料的外周面的至少一部分的弹性部件，因此弹性部件能够对于电池单元的变形柔软地发生变形，从而能够抑制电池壳体的破坏和电池性能的降低。此外，当弹性部件为筒状体时，由于弹性部件具有伸缩性，因此无需根据电池单元的种类而变更弹性部件和电池壳体的设计，能够容易地安装于各电池单元中。

本发明的电池包收纳有上述电池组，因此能够抑制电池单元间的热传播，能够阻止热失控的连锁反应，并且能够容易地组装。

附图说明

图1是示意性示出使用了本发明的实施方式的防火片的电池组的截面图。

图2是示意性示出本发明的实施方式的电池包的截面图。

图3是示意性示出含有两种无机粒子的防火材料的截面图。

图4是示出适用于本发明的实施方式的电池组中的弹性部件的形状例的立体图。

图5是示出适用于本发明的实施方式的电池组中的弹性部件的另一形状例的立体图。

图6是示出适用于本发明的实施方式的电池组中的弹性部件的又一形状例的立体图。

具体实施方式

本发明人为了提供抑制异常时的各电池单元间的热传播、并且即使在电池单元发生变形的情况下也不会给电池壳体和电池的性能带来影响的电池组，进行了深入研究。

其结果，本发明人发现了，通过将各电池单元的外周面的至少一部分用防火材料包覆、并将被防火材料包覆的区域的至少一部分用弹性部件包覆，能够解决上述课题。

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。需要说明的是，本发明并不限于以下说明的实施方式，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行任意变更而实施。

[防火片]

图1是示意性示出使用了本发明的实施方式的防火片的电池组的截面图。

各电池单元2具有：具有电极3的电极面2a、以及作为与电极面2a正交的面的外周面2b，各电池单元2按照该外周面2b彼此对置的方式配置，经由电极3和未图示的连接器等串联或并联地连接。

在多个电池单元2之间配置有防火片10。防火片10具有一对防火材料4以及配置于该一对防火材料4之间的弹性部件5。即，如图1所示，防火材料4包覆电池单元2的外周面的至少一部分，弹性部件5包覆被防火材料4包覆的区域的至少一部分。并且，将这些多个电池单元2和防火材料4收纳于电池壳体30中，由此构成电池组100。

在这样构成的防火片10中，在配置于电池单元2之间的情况下，当异常时在一个电池单元中产生热失控时，通过防火材料4可抑制热向相邻的电池单元的传播。因此，能够抑制与一个电池单元相邻的另一个电池单元受热，能够阻止热失控的连锁反应。

另外，防火片10在一对防火材料4之间具有弹性部件5，该弹性部件5具有抑制电池单元2的变形的效果以及吸收电池单元2的变形的效果。即，在异常时电池单元2发生变形的情况下，弹性部件5抑制电池单元2的变形，并且对于电池单元2的变形柔软地发生变形。因此，能够抑制对电池单元2施加不需要的压力。

此外，在本实施方式中，按照与电池单元2的外周面2b的一部分接触的方式配置防火材料4，弹性部件5不与电池单元2接触。当采用这样的构成时，在异常时电池单元2达到高温时，热不容易到达弹性部件5，因此能够防止弹性部件5的熔融。另外，在通常时，即使在电池单元2的温度发生变化的情况下，由于在电池单元2与弹性部件5之间配置有防火材料4，因此给弹性部件5带来的温度变化也减小，能够防止弹性部件5的劣化。

但是，根据构成弹性部件5的材料的不同，也可以使用按照与电池单元2的外周面2b接触的方式、即按照在一对弹性部件5之间配置防火材料4的方式构成的防火片。详细而言，在图1所示的防火材料4的位置配置弹性部件5，在弹性部件5的位置配置防火材料4。如后所述，有时在防火材料4中包含纳米粒子等粒径极小的无机粒子，若为在一对弹性部件5之间配置防火材料4的构成，则能够防止无机粒子从防火材料4脱落。这样，弹性部件5与防火材料4的位置关系优选考虑防火材料4的材质、弹性部件5的耐热性、弹性、耐久性等而适当地选择。

需要说明的是，电池单元2在通常使用时的充放电循环中也轻微地产生变形。即，在多个电池单元2之间的间隙小的情况下，在电池单元2的膨胀时，电池单元2从对置的其他电池单元2受到压力，在电池单元2的收缩时，该压力消失。这样，当反复进行对电池单元2的按压和缓和时，成为电池性能降低的原因。

在本实施方式中，即使对于通常使用时的充放电循环中的电池单元2的轻微变形，弹性部件5也柔软地发生变形，因此能够抑制电池单元2的电池性能的降低。

在本实施方式中，电池单元2可以为方形，也可以为圆型。

另外，在本实施方式中，防火片10配置于多个电池单元2之间，但也可以沿周向包覆电池单元2的外周面2b。例如，可以使用按照沿周向卷绕于电池单元2的外周面2b上的方式配置防火材料4、仅将弹性部件5配置于相邻的电池单元2之间的防火片10。另外，可以按照沿周向卷绕于电池单元2的外周面2b上的方式配置防火材料4、进而按照卷绕于防火材料4的外周面2b上的方式配置弹性部件5。

以下，对于按照沿周向包覆电池单元2的外周面2b的方式配置防火材料4和弹性部件5的电池组以及具有该电池组的电池包的例子进行详细说明。

[电池包]

图2是示意性示出本发明的实施方式的电池包的截面图。

电池包1在由树脂等形成的电池壳体7中收纳有以下详细说明的电池组6。

[电池组]

各电池单元2具有：具有电极3的电极面2a、以及作为与电极面2a正交的面的外周面2b，各电池单元2按照其外周面2b彼此对置的方式配置，经由电极3和未图示的连接器等串联或并联地连接。

电池单元2的外周面2b被防火材料4包覆，进而防火材料4的外周面被弹性部件5包覆，由此构成电池组6。需要说明的是，弹性部件5为两端部开口的筒状体，沿周向包覆电池单元2和防火材料4的外周面。需要说明的是，在本实施方式中，弹性部件5(筒状体)的两端部是指，弹性部件5的长度方向(在图2中为上下方向)上的一个端部和另一个端部这两者、即筒状体的开口端部。

在这样构成的电池组6中，电池单元2的外周面2b被防火材料4包覆，因此在异常时在一个电池单元中产生了热失控的情况下，通过防火材料4能够抑制热向周围传播。因此，能够抑制与一个电池单元相邻的另一个电池单元受热，能够阻止热失控的连锁反应。

另外，包覆电池单元2和防火材料4的更外周面并按压电池单元2的弹性部件5具有抑制电池单元2的变形的效果以及吸收电池单元2的变形的效果。即，在异常时电池单元2发生变形的情况下，弹性部件5抑制电池单元2的变形，并且对于电池单元2的变形柔软地变形。因此，能够抑制电池壳体7的破坏。

此外，即使在异常时电池单元2达到高温、由于内压的上升而破裂的情况下，由于电池单元2被弹性部件5包覆，因此能够防止例如电池单元2的碎片、存在于电池单元2中的有机电解液等到达其他电池单元2而带来不良影响。

需要说明的是，电池单元2在通常使用时的充放电循环中也轻微地发生变形。即，在电池单元2与电池壳体7之间的间隙小的情况下，在电池单元2的膨胀时，电池单元2从电池壳体7受到压力，在电池单元2的收缩时，来自电池壳体7的压力消失。这样，当反复进行对电池单元2的按压和缓和时，成为电池性能降低的原因。

在本实施方式中，即使对于通常使用时的充放电循环中的电池单元2的轻微变形，弹性部件5也柔软地发生变形，因此能够抑制电池单元2的电池性能的降低。

在本实施方式中，电池单元2可以为方形，也可以为圆型。

另外，如图2所示，防火材料4按照包覆电池单元2的整个外周面并按压电池单元2的方式构成也是优选的，但只要能够抑制上述的热失控的连锁反应，也可以如图1所示那样根据需要适当地使用一部分区域未被包覆的构成。

此外，弹性部件5无需包覆被防火材料4包覆的电池单元2的整个外周面，只要能够期待上述那样的弹性部件5所发挥的效果即可。例如可以如图1所示，包覆电池单元2的外周面2b的一部分。即使是这样的构成，如上所述，也能够充分地得到由弹性部件5带来的效果。

接着，对构成本实施方式的电池组的防火材料4和弹性部件5进行详细说明。

[防火材料]

作为用于本实施方式的电池组6的防火材料4，优选含有有机纤维和无机纤维中的至少一者，更优选根据需要含有无机粒子。在本实施方式中，可以使用将这些材料加工成例如片状的防火材料。作为构成防火材料4的材料，重要的是具有隔热性，因此从隔热性能高的材料中选择。

作为表示隔热性能的指标，可以举出热传导率，在本实施方式中，防火材料4的热传导率优选小于1(W/m·K)，更优选小于0.5(W/m·K)，更优选小于0.2(W/m·K)。此外，防火材料4的热传导率更优选小于0.1(W/m·K)，更优选小于0.05(W/m·K)，特别优选小于0.02(W/m·K)。

需要说明的是，防火材料4的热传导率可以依据JIS R 2251记载的“耐火物的热传导率的试验方法”进行测定。

＜无机粒子＞

作为无机粒子，优选由具有耐热性的化合物构成的无机粒子，可以使用单一材质的无机粒子，也可以组合使用两种以上的材质的无机粒子。合用两种以上的热传递抑制效果相互不同的无机粒子时，能够对发热体进行多级冷却，能够在更宽的温度范围内表现出吸热作用，因此能够提高隔热性能。以下对含有两种以上的无机粒子的情况下各无机粒子的优选的材质、形状和粒径进行说明。

图3是示意性示出含有两种无机粒子的防火材料4的截面图。作为图3所示的防火材料4的一例，除了第1无机粒子41、第2无机粒子12以外，还包括后述的两种无机纤维(第1无机纤维31、第2无机纤维32)、有机纤维43和粘结剂9。

作为第1无机粒子41和第2无机粒子12，从热传递抑制效果的观点出发，优选使用由选自氧化物粒子、碳化物粒子、氮化物粒子和无机水合物粒子中的至少一种无机材料构成的粒子，更优选使用氧化物粒子。另外，也可以使用二氧化硅纳米粒子、金属氧化物粒子、微孔粒子或中空二氧化硅粒子等无机微球、由热膨胀性无机材料构成的粒子、由含水多孔质体构成的粒子等。以下，将小径的无机粒子作为第1无机粒子41、将大径的无机粒子作为第2无机粒子12，对无机粒子进行更详细的说明。

＜第1无机粒子＞

(氧化物粒子)

氧化物粒子的折射率高、使光漫反射的效果强，因此当使用氧化物粒子作为无机粒子时，特别是能够在异常发热等高温度区域抑制辐射传热。作为氧化物粒子，可以举出二氧化硅(SiO₂)、二氧化钛(TiO₂)、莫来石(Al₆O₁₃Si₂)、氧化锆(ZrO₂)、氧化镁(MgO)、硅酸锆(ZrSiO₄)、钛酸钡(BaTiO₃)、氧化锌(ZnO)、氧化铝(Al₂O₃)等，但不限于这些。即，能够作为无机粒子使用的上述氧化物粒子中，可以仅使用一种，也可以使用两种以上的氧化物粒子。特别是，二氧化硅为隔热性高的成分，二氧化钛是折射率比其他金属氧化物高的成分，在500℃以上的高温度区域中使光漫反射、阻断辐射热的效果高，因此最优选使用二氧化硅和二氧化钛作为氧化物粒子。

(氧化物粒子的平均一次粒径：0.001μm以上50μm以下)

氧化物粒子的粒径有时会给辐射热的反射效果带来影响，因此若将平均一次粒径限定在规定的范围，则能够得到更高的隔热性。

即，氧化物粒子的平均一次粒径为0.001μm以上时，充分地大于有助于加热的光的波长，使光高效地发生漫反射，因此在500℃以上的高温度区域中可抑制防火材料4内的热辐射传热，能够进一步提高隔热性。

另一方面，氧化物粒子的平均一次粒径为50μm以下时，即使被压缩，粒子间的接点、数量也不会增加，不容易形成传导传热的通道，因此特别是能够减小对传导传热起主导作用的通常温度区域的隔热性的影响。

需要说明的是，在本发明中，平均一次粒径可以通过利用显微镜观察粒子，与标准标尺进行比较，取任意的10个粒子的平均而求出。

(纳米粒子)

在本发明中，纳米粒子表示球形或接近球形的平均一次粒径小于1μm的纳米级的粒子。纳米粒子为低密度，因此抑制传导传热，使用纳米粒子作为无机粒子时，进一步使空隙微细地分散，因此能够得到抑制对流传热的优异的隔热性。因此，在通常的常温区域的电池使用时，从能够抑制相邻的纳米粒子间的热传导的观点出发，优选使用纳米粒子。

此外，使用平均一次粒径小的纳米粒子作为氧化物粒子时，即使在防火材料由于电池单元的热失控所伴随的膨胀而被压缩、防火材料4的内部的密度上升的情况下，也能够抑制防火材料4的传导传热的上升。认为这是因为，纳米粒子由于静电的排斥力容易在粒子间形成细小的空隙，堆密度低，因此粒子以具有缓冲性的方式进行填充。

需要说明的是，本发明中，在使用纳米粒子作为无机粒子的情况下，只要遵循上述纳米粒子的定义，则对于材质没有特别限定。例如，二氧化硅纳米粒子是隔热性高的材料，并且粒子彼此的接点小，因此与使用粒径大的二氧化硅粒子的情况相比，通过二氧化硅纳米粒子传导的热量小。另外，通常可获得的二氧化硅纳米粒子的堆密度为0.1(g/cm³)左右，因此即使在例如与防火材料相邻配置的电池单元发生热膨胀而对防火材料施加大的压缩应力的情况下，防火材料中的二氧化硅纳米粒子彼此的接点的大小(面积)、数量也不会显著增大，能够维持隔热性。因此，优选使用二氧化硅纳米粒子作为纳米粒子。作为二氧化硅纳米粒子，可以使用湿式二氧化硅、干式二氧化硅和气凝胶等。

(纳米粒子的平均一次粒径：1nm以上100nm以下)

将纳米粒子的平均一次粒径限定在规定的范围内时，能够得到更高的隔热性。

即，使纳米粒子的平均一次粒径为1nm以上100nm以下时，特别是在低于500℃的温度区域中，能够抑制防火材料4内的热的对流传热和传导传热，能够进一步提高隔热性。另外，即使在施加了压缩应力的情况下，残留在纳米粒子间的空隙以及大量粒子间的接点也能够抑制传导传热而维持防火材料4的隔热性。

需要说明的是，纳米粒子的平均一次粒径更优选为2nm以上，进一步优选为3nm以上。另一方面，纳米粒子的平均一次粒径更优选为50nm以下，进一步优选为10nm以下。

(无机水合物粒子)

无机水合物粒子在受到来自发热体的热而达到热分解开始温度以上时发生热分解，释放自身所具有的结晶水而使发热体及其周围的温度降低，表现出所谓的“吸热作用”。另外，释放出结晶水之后成为多孔质体，通过大量的气孔表现出隔热作用。

作为无机水合物的具体例，可以举出氢氧化铝(Al(OH)₃)、氢氧化镁(Mg(OH)₂)、氢氧化钙(Ca(OH)₂)、氢氧化锌(Zn(OH)₂)、氢氧化铁(Fe(OH)₂)、氢氧化锰(Mn(OH)₂)、氢氧化锆(Zr(OH)₂)、氢氧化镓(Ga(OH)₃)等。

例如氢氧化铝具有约35％的结晶水，如下式所示，发生热分解释放出结晶水而表现出吸热作用。并且，释放出结晶水之后成为作为多孔质体的氧化铝(Al₂O₃)，作为防火材料发挥功能。

2Al(OH)₃→Al₂O₃+3H₂O

需要说明的是，如后所述，本实施方式的防火材料4和弹性部件5例如适合夹设在电池单元间，而在发生了热失控的电池单元中，急剧上升至超过200℃的温度，且温度持续上升至700℃附近。因此，也优选无机粒子由热分解开始温度为200℃以上的无机水合物构成。

关于上述列举的无机水合物的热分解开始温度，氢氧化铝约为200℃、氢氧化镁约为330℃、氢氧化钙约为580℃、氢氧化锌约为200℃、氢氧化铁约为350℃、氢氧化锰约为300℃、氢氧化锆约为300℃、氢氧化镓约为300℃，均与发生了热失控的电池单元的急剧升温的温度范围基本重叠，能够高效地抑制温度上升，因此可以说是优选的无机水合物。

(无机水合物粒子的平均二次粒径：0.01μm以上200μm以下)

另外，在使用无机水合物粒子作为第1无机粒子41的情况下，若其平均粒径过大，则存在于防火材料4的中心附近的第1无机粒子41(无机水合物)达到其热分解温度需要一定程度的时间，因此有时防火材料4的中心附近的第1无机粒子41未完全发生热分解。因此，无机水合物粒子的平均二次粒径优选为0.01μm以上200μm以下，更优选为0.05μm以上100μm以下。

(氮化物粒子)

作为氮化物粒子，可以优选举出氮化硼(BN)等。

(碳化物粒子)

作为碳化物粒子，可以优选举出碳化硼(B₄C)等。

(由热膨胀性无机材料构成的粒子)

作为热膨胀性无机材料，可以举出蛭石、膨润土、云母、珍珠岩等。

(由含水多孔质体构成的粒子)

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

(无机微球)

本发明中使用的防火材料4可以包含无机微球作为无机粒子。

当包含无机微球时，在低于500℃的温度区域中，能够抑制防火材料4内的热的对流传热或传导传热，能够进一步提高防火材料4的隔热性。

作为无机微球，可以使用选自白砂(シラス)微球、二氧化硅微球、粉煤灰(フライアッシュ)微球、珍珠岩微球和玻璃微球中的至少一种。

(无机微球的含量：相对于防火材料总质量为60质量％以下)

作为无机微球的含量，相对于防火材料总质量优选为60质量％以下。

(无机微球的平均粒径：1μm以上100μm以下)

作为无机微球的平均粒径，优选为1μm以上100μm以下。

＜第2无机粒子＞

在防火材料4中含有两种无机粒子的情况下，第2无机粒子12只要材质、粒径等与第1无机粒子41不同，则没有特别限定。作为第2无机粒子12，可以使用氧化物粒子、碳化物粒子、氮化物粒子、无机水合物粒子、二氧化硅纳米粒子、金属氧化物粒子、微孔粒子或中空二氧化硅粒子等无机微球、由热膨胀性无机材料构成的粒子、由含水多孔质体构成的粒子等，关于它们的详细情况，如上文所述。

需要说明的是，纳米粒子的传导传热极小，并且即使在对防火材料施加压缩应力的情况下也能够维持优异的隔热性。另外，二氧化钛等金属氧化物粒子阻断辐射热的效果高。此外，当使用大径的无机粒子与小径的无机粒子时，小径的无机粒子进入到大径的无机粒子彼此的间隙内，由此成为更致密的结构，能够提高热传递抑制效果。因此，在使用纳米粒子作为上述第1无机粒子51的情况下，优选进一步在防火材料4中含有直径大于第1无机粒子41的由金属氧化物构成的粒子作为第2无机粒子12。

作为金属氧化物，可以举出二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、钛酸钡、氧化锌、硅酸锆、氧化锆等。特别是，二氧化钛是折射率比其他金属氧化物高的成分，在500℃以上的高温度区域中使光漫反射、阻断辐射热的效果高，因此最优选使用二氧化钛。

(第2无机粒子的平均一次粒径)

在防火材料4中含有由金属氧化物构成的第2无机粒子12的情况下，第2无机粒子12的平均一次粒径为1μm以上50μm以下时，能够在500℃以上的高温度区域高效地抑制辐射传热。第2无机粒子12的平均一次粒径进一步优选为5μm以上30μm以下，最优选为10μm以下。

(第1无机粒子和第2无机粒子的含量)

在第1无机粒子41为二氧化硅纳米粒子、第2无机粒子12为金属氧化物的情况下，第1无机粒子41的含量相对于第1无机粒子41与第2无机粒子12的合计质量为60质量％以上95质量％以下时，能够将辐射传热的抑制所需的金属氧化物粒子的量以及传导、对流传热的抑制和缓冲性所需的二氧化硅纳米粒子的量最优化。

其结果，认为在电池的通常使用时的温度至500℃以上的高温的广泛的温度区域中，即使从外部施加压缩力，也能够平衡良好地得到高隔热性。

＜无机纤维＞

作为无机纤维，可以举出例如二氧化硅纤维、氧化铝纤维、硅酸铝纤维、氧化锆纤维、碳纤维、可溶性纤维、耐火陶瓷纤维、气凝胶复合材料、硅酸镁纤维、碱土金属硅酸盐纤维、钛酸钾纤维、钛酸钾晶须纤维等陶瓷系纤维、玻璃纤维、玻璃棉等玻璃系纤维、石棉、玄武岩纤维、硅灰石等矿物系纤维等。

这些无机纤维在耐热性、强度、获得容易性等方面是优选的。无机纤维中，从操作性的观点出发，特别优选二氧化硅-氧化铝纤维、氧化铝纤维、二氧化硅纤维、石棉、碱土金属硅酸盐纤维、玻璃纤维。

无机纤维的截面形状没有特别限定，可以举出圆形截面、平截面、中空截面、多边截面、芯截面等。其中，具有中空截面、平截面或多边截面的异形截面纤维的隔热性略微提高，因此可以优选使用。

无机纤维只要不是后述的特殊性状，则无机纤维的平均纤维长的优选的下限为0.1mm，更优选的下限为0.5mm。另一方面，无机纤维的平均纤维长的优选的上限为50mm，更优选的上限为10mm。当无机纤维的平均纤维长小于0.1mm时，难以产生无机纤维彼此的缠绕，防火材料4的机械强度有可能降低。另一方面，超过50mm时，虽然能够得到增强效果，但是无机纤维彼此无法紧密地缠绕、或者仅由单一的无机纤维卷起，由此容易产生连续的空隙，因此有可能导致隔热性的降低。

无机纤维只要不是后述的特殊性状，则无机纤维的平均纤维径的优选的下限为1μm，更优选的下限为2μm，进一步优选的下限为3μm。另一方面，无机纤维的平均纤维径的优选的上限为15μm，更优选的上限为10μm。无机纤维的平均纤维径小于1μm时，无机纤维本身的机械强度有可能降低。另外，从对人体健康的影响的观点出发，优选无机纤维的平均纤维径为3μm以上。另一方面，无机纤维的平均纤维径大于15μm时，以无机纤维为介质的固体传热有可能增加而导致隔热性的降低，并且防火材料的成型性和强度有可能劣化。

需要说明的是，无机纤维可以单独使用，也可以组合两种以上来使用。如图3所示，防火材料4例如优选具有选自平均纤维径、形状和玻璃化转变点中的至少一种性状相互不同的第1无机纤维31和第2无机纤维32。通过含有性状相互不同的两种无机纤维，能够提高防火材料4的机械强度和无机粒子的保持性。

(平均纤维径和纤维形状不同的两种无机纤维)

在防火材料4含有两种无机纤维的情况下，优选第1无机纤维31的平均纤维径大于第2无机纤维32的平均纤维径，第1无机纤维31为线状或针状，第2无机纤维32为树枝状或卷曲状。平均纤维径大(粗径)的第1无机纤维31具有提高防火材料4的机械强度、形状保持性的效果。通过使两种无机纤维中的一者例如第1无机纤维31的直径比第2无机纤维32粗，能够得到上述效果。有时来自外部的冲击作用于防火材料4，因此通过在防火材料4中包含第1无机纤维31，耐冲击性提高。作为来自外部的冲击，例如为由于电池单元的膨胀所致的按压力、由于电池单元的起火所致的风压等。

另外，为了提高防火材料4的机械强度、形状保持性，特别优选第1无机纤维31为线状或针状。需要说明的是，线状或针状的纤维是指，后述的卷曲度例如小于10％、优选为5％以下的纤维。

更具体而言，为了提高防火材料4的机械强度、形状保持性，第1无机纤维31的平均纤维径优选为1μm以上、更优选为3μm以上。第1无机纤维31过粗时，向防火材料4的成型性、加工性有可能降低，因此第1无机纤维31的平均纤维径优选为20μm以下、更优选为15μm以下。

需要说明的是，第1无机纤维31过长，成型性、加工性也有可能降低，因此优选使纤维长为100mm以下。此外，第1无机纤维31过短，形状保持性、机械强度也降低，因此优选使纤维长为0.1mm以上。

另一方面，平均纤维径细(细径)的第2无机纤维32具有提高其他无机纤维、无机粒子等的保持性、并且提高防火材料4的柔软性的效果。因此，优选使第2无机纤维32的直径比第1无机纤维31细。

更具体而言，为了提高其他无机纤维、无机粒子等的保持性，优选第2无机纤维32容易变形、具有柔软性。因此，细径的第2无机纤维32的平均纤维径优选小于1μm、更优选为0.1μm以下。但是，细径的无机纤维过细时容易断裂，其他无机纤维、无机粒子等的保持能力降低。另外，未保持其他无机纤维、无机粒子等而以纤维缠绕的状态存在于防火材料4中的比例增多，除了其他无机纤维、无机粒子等的保持能力降低以外，成型性、形状保持性也劣化。因此，第2无机纤维32的平均纤维径优选为1nm以上、更优选为10nm以上。

需要说明的是，第2无机纤维32过长时，成型性、形状保持性降低，因此优选第2无机纤维32的纤维长为0.1mm以下。

另外，优选第2无机纤维32为树枝状或卷曲状。第2无机纤维32为这样的形状时，在防火材料4中与其他无机纤维、无机粒子等缠绕。因此，其他无机纤维、无机粒子等的保持能力提高。另外，在防火材料4和弹性部件5受到按压力、风压时，由于第1无机纤维31与第2无机纤维32缠绕，因此能够抑制防火材料4滑动而发生移动，由此特别是对抗来自外部的按压力、冲击的机械强度提高。

需要说明的是，树枝状是指二维或三维地分支的结构，例如为羽毛状、四角墩形状、放射线状、立体网状。

在第2无机纤维32为树枝状的情况下，其平均纤维径可以通过利用SEM测定干部和枝部几个点的直径并计算它们的平均值而得到。

另外，卷曲状是指纤维在各个方向上弯曲而成的结构。作为将卷曲形态定量化的方法之一，已知有根据电子显微镜照片计算出其卷曲度的方法，例如可以由下式计算。

卷曲度(％)＝(纤维长度-纤维末端间距离)/(纤维长度)×100

此处，纤维长度、纤维末端间距离均是电子显微镜照片上的测定值。即，是投影到二维平面上的纤维长、纤维末端间距离，比实际值短。根据该式，第2无机纤维32的卷曲度优选为10％以上、更优选为30％以上。卷曲度小时，难以形成其他无机纤维、无机粒子等的保持能力、第2无机纤维32彼此的缠绕、第1无机纤维31与第2无机纤维32的缠绕(网络)。

在上述实施方式中，作为提高防火材料4的机械强度、形状保持性、以及无机粒子、无机纤维等的保持性的方法，使用平均纤维径和纤维形状相互不同的第1无机纤维31和第2无机纤维32。但是，通过使用玻璃化转变点、平均纤维径相互不同的第1无机纤维31和第2无机纤维32，也能够提高防火材料4的机械强度、形状保持性和粒子的保持性。

如上所述，在本实施方式中，为了提高防火材料4的机械强度、形状保持性和粒子的保持性，优选使用各种组合的无机纤维。以下对与上述图3所示的实施方式不同的组合的第1无机纤维和第2无机纤维进行说明，在本说明书中，为方便起见，使用图3来说明与无机纤维相关的其他实施方式。

(玻璃化转变点相互不同的两种无机纤维)

在防火材料4含有两种无机纤维的情况下，优选第1无机纤维31为非晶质的纤维，第2无机纤维32为选自玻璃化转变点高于第1无机纤维31的非晶质的纤维、以及晶质的纤维中的至少一种纤维。另外，通过与上述两种无机纤维一起使用包含选自纳米粒子、中空粒子和多孔质粒子中的至少一种的第1无机粒子41，能够进一步提高隔热性能。

晶质的无机纤维的熔点通常高于非晶质的无机纤维的玻璃化转变点。因此，当第1无机纤维31暴露于高温时，其表面比第2无机纤维32先软化，将其他无机纤维、无机粒子等粘结。因此，通过在防火材料4中含有上述那样的第1无机纤维31，能够提高隔热层的机械强度。

作为第1无机纤维31，具体而言，优选熔点低于700℃的无机纤维，可以使用许多非晶质的无机纤维。其中，优选包含SiO₂的纤维，从低价、容易获得、操作性等优异的方面出发，更优选玻璃纤维。

如上所述，第2无机纤维32是由选自玻璃化转变点高于第1无机纤维31的非晶质的纤维、以及晶质的纤维中的至少一种构成的纤维。作为第2无机纤维32，可以使用许多结晶性的无机纤维。

第2无机纤维32由晶质的纤维构成、或者玻璃化转变点高于第1无机纤维31时，在暴露于高温时，即使第1无机纤维31发生软化，第2无机纤维32也不熔融或软化。因此，在电池单元的热失控时，也能够维持形状而持续存在于电池单元间。

另外，若第2无机纤维32不发生熔融或软化，则防火材料4所包含的各粒子间、粒子与纤维之间以及各纤维间的微小的空间得以维持，因此能够发挥基于空气的隔热效果，保持优异的热传递抑制性能。

在第2无机纤维32为晶质的情况下，作为第2无机纤维32，可以使用二氧化硅纤维、氧化铝纤维、硅酸铝纤维、氧化锆纤维、碳纤维、可溶性纤维、耐火陶瓷纤维、气凝胶复合材料、硅酸镁纤维、碱土金属硅酸盐纤维、钛酸钾纤维等陶瓷系纤维、玻璃纤维、玻璃棉等玻璃系纤维、石棉、玄武岩纤维、硅灰石等矿物系纤维等。

作为第2无机纤维32所列举的纤维中，若为熔点超过1000℃的纤维，则即使产生电池单元的热失控，第2无机纤维32也不熔融或软化，能够维持其形状，因此可以优选使用。

需要说明的是，作为上述第2无机纤维32所列举的纤维中，例如更优选使用二氧化硅纤维、氧化铝纤维和硅酸铝纤维等陶瓷系纤维以及矿物系纤维，其中进一步优选使用熔点超过1000℃的纤维。

另外，即使在第2无机纤维32为非晶质的情况下，只要是玻璃化转变点高于第1无机纤维31的纤维，就可以使用。例如可以使用玻璃化转变点高于第1无机纤维31的玻璃纤维作为第2无机纤维32。

需要说明的是，作为第2无机纤维32，可以将所例示的各种无机纤维单独使用、也可以混合使用两种以上。

需要说明的是，如上所述，第1无机纤维31的玻璃化转变点低于第2无机纤维32，在暴露于高温时，第1无机纤维31先发生软化，因此能够利用第1无机纤维31将其他无机纤维、无机粒子等粘结。但是，例如在第2无机纤维32为非晶质、其纤维径比第1无机纤维31的纤维径细的情况下，当第1无机纤维31与第2无机纤维32的玻璃化转变点接近时，第2无机纤维32有可能先发生软化。

因此，在第2无机纤维32为非晶质的纤维的情况下，优选第2无机纤维32的玻璃化转变点比第1无机纤维31的玻璃化转变点高100℃以上，更优选高300℃以上。

需要说明的是，第1无机纤维31的纤维长优选为100mm以下、优选为0.1mm以上。第2无机纤维32的纤维长优选为0.1mm以下。其理由如上文所述。

(玻璃化转变点和平均纤维径相互不同的两种无机纤维)

在防火材料4含有两种无机纤维的情况下，优选的是，第1无机纤维31为非晶质的纤维，第2无机纤维32为选自玻璃化转变点高于第1无机纤维31的非晶质的纤维、以及晶质的纤维中的至少一种纤维，第1无机纤维31的平均纤维径大于第2无机纤维32的平均纤维径。

如上所述，在本实施方式的防火材料4含有两种无机纤维的情况下，优选第1无机纤维31的平均纤维径大于第2无机纤维32。另外，优选粗径的第1无机纤维31为非晶质的纤维、细径的第2无机纤维32为由选自玻璃化转变点高于第1无机纤维31的非晶质的纤维以及晶质的纤维中的至少一种构成的纤维。由此，第1无机纤维31的玻璃化转变点低、早发生软化，因此伴随温度的上升成为膜状而变硬。另一方面，细径的第2无机纤维32为由选自玻璃化转变点高于第1无机纤维31的非晶质的纤维以及晶质的纤维中的至少一种构成的纤维时，即使温度上升，细径的第2无机纤维32也以纤维的形状残留，因此能够保持防火材料4的结构、防止落粉。

需要说明的是，在该情况下，第1无机纤维31的纤维长也优选为100mm以下，优选为0.1mm以上。第2无机纤维32的纤维长优选为0.1mm以下。其理由如上文所述。

另外，防火材料4中，除了上述第1无机纤维31和第2无机纤维32以外，还可以包含不同的无机纤维。

(第1无机纤维和第2无机纤维各自的含量)

在防火材料4含有两种无机纤维的情况下，优选第1无机纤维31的含量相对于防火材料的总质量为3质量％以上30质量％以下，优选第2无机纤维32的含量相对于防火材料的总质量为3质量％以上30质量％以下。

另外，更优选第1无机纤维31的含量相对于防火材料的总质量为5质量％以上15质量％以下，更优选第2无机纤维32的含量相对于防火材料的总质量为5质量％以上15质量％以下。通过设定为这样的含量，能够平衡良好地表现出基于第1无机纤维31的形状保持性、按压力耐性、抗风压性以及基于第2无机纤维32的无机粒子的保持能力。

＜有机纤维＞

作为有机纤维43，没有特别限定，可以利用合成纤维、天然纤维、纸浆等。作为合成纤维，可以选择由热固性树脂、热塑性树脂构成的纤维，例如可以使用由改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET；PolyEthylene Terephthalate)纤维、聚乙烯(PE；PolyEthylene)纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维、聚乙烯醇(PVA)纤维、聚氨酯纤维、乙烯-乙烯醇共聚物纤维、聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维、聚缩醛纤维、聚四氟乙烯纤维、聚醚醚酮纤维、聚苯硫醚纤维、聚酰胺纤维、聚对苯基邻苯二甲酰胺纤维等构成的合成纤维。

以下，对本实施方式中可使用的合成纤维的种类和结构等更详细地进行说明。

维尼纶(vinylon)：由包含以质量比计为65％以上的乙烯醇单元的长链状合成高分子构成的纤维。

维纶(vinylal)：由缩醛化水平不同的聚乙烯醇的长链状合成高分子构成的纤维。

聚氯乙烯(polyvinyl chloride，chlorofiber)：由以氯乙烯单元为主成分而形成的长链状合成高分子构成的纤维。

聚偏二氯乙烯(polyvinylidene chloride，chlorofiber)：由以偏二氯乙烯单元(-CH₂-CCl₂-)为主成分而形成的长链状合成高分子构成的纤维。

丙烯腈(acrylic)：由包含以质量比计为85％以上的丙烯腈基的重复单元的长链状合成高分子构成的纤维。

丙烯腈系(modacrylic)：由包含以质量比计为35％以上且小于85％的丙烯腈基的重复单元的长链状合成高分子构成的纤维。

尼龙(nylon，polyamide)：由重复的酰胺键的85％以上与脂肪族或环状脂肪族单元键合的长链状合成高分子构成的纤维。

芳香族聚酰胺(aramid)：由与两个苯环直接键合的酰胺或亚酰胺键以质量比计为85％以上、并且存在酰亚胺键的情况下其数量不超过酰胺键的数量的长链状合成高分子构成的纤维。

聚酯(polyester)：由包含以质量比计为85％以上的对苯二甲酸与2元醇的酯单元的长链状合成高分子构成的纤维。

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET；polyethylene terephthalate)：由包含以质量比计为85％以上的对苯二甲酸与乙二醇的酯单元的长链状合成高分子构成的纤维。

聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT；polytrimethylene terephthalate)：由包含以质量比计为85％以上的对苯二甲酸与1,3-丙二醇的酯单元的长链状合成高分子构成的纤维。

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT；polybutylene terephthalate)：由包含以质量比计为85％以上的对苯二甲酸与1,4-丁二醇的酯单元的长链状合成高分子构成的纤维。

聚乙烯(PE；polyethylene)：由作为由不具有取代基的饱和脂肪族烃构成的高分子的长链状合成高分子构成的纤维。

聚丙烯(PP；polypropylene)：由作为在每两个碳原子中的一个碳原子上具有甲基侧链的饱和脂肪族烃构成的高分子、具有立构规整性，不具有其他取代基的长链状合成高分子构成的纤维。

聚氨酯(elastane，polyurethane)：由包含以质量比计为85％以上的聚氨酯链段、在伸长至不施加张力时的长度的3倍时除去张力后立刻恢复至原来的长度的长链状合成高分子构成的纤维。

聚乳酸(polylactide)：由包含以质量比计为50％以上的乳酸酯单元的长链状合成高分子构成的纤维。

有机纤维43的平均纤维长和平均纤维径的优选范围与无机纤维相同。

＜其他材料＞

本实施方式中可使用的防火材料4除了包含上述第1无机粒子41和第2无机粒子12、第1无机纤维31和第2无机纤维32、有机纤维43以外，还可以包含粘结材料、着色剂等为了成型成防火材料所需要的成分。以下，对其他成分也进行详细说明。

(粘结材料)

本发明的防火材料4即使不包含粘结剂9那样的粘结材料，也能够通过烧结等而形成，但特别是在防火材料4包含二氧化硅纳米粒子的情况下，为了保持作为防火材料4的形状，优选以适当的含量添加粘结材料。本发明中的粘结材料只要是为了保持无机粒子而连接固定的材料即可，其形态可以是伴随粘接的粘结剂、物理性地缠绕粒子的纤维、通过粘接力而附着的耐热树脂等。上述第1无机纤维31和第2无机纤维32也作为粘结剂发挥功能。

需要说明的是，作为粘结剂9，可以使用有机粘结剂、无机粘结剂等。本发明对于它们的种类没有特别限制，作为有机粘结剂，可以使用高分子凝集材料和丙烯酸乳液等，作为无机粘结剂，例如可以使用二氧化硅溶胶、氧化铝溶胶、硫酸铝等。它们在水等溶剂被除去时作为粘接剂发挥功能。

在本发明中使用的防火材料4中，粘结材料的含量相对于防火材料总质量优选为60质量％以下、更优选为50质量％以下。在本发明中使用的防火材料4中，粘结材料的含量相对于防火材料总质量优选为10质量％以上、更优选为20质量％以上。

在本发明中使用的防火材料4的厚度没有特别限定，优选处于0.1mm以上30mm以下的范围。当防火材料的厚度在上述范围内时，能够得到充分的隔热性和机械强度，并且能够容易地成型。

[弹性部件]

作为在本实施方式的电池组6中使用的弹性部件5，可以使用具有弹性和伸缩性的弹性部件，弹性是指对于电池单元2的变形柔软地发生变形，伸缩性是指在相邻的电池单元2之间配置防火片10时、或在被防火材料4包覆的电池单元2中安装弹性部件5时，吸收电池单元2的膨胀或收缩并按压电池单元2。作为这样的弹性部件5，例如可以使用橡胶或弹性体。

需要说明的是，图2所示的弹性部件5为两端部开口的筒状体，外表面和内表面平滑地形成，但弹性部件5的形状不限于上述图2所示的形状。

图4是示出适用于本发明的实施方式的电池组的弹性部件的形状例的立体图。需要说明的是，以下所示的弹性部件的形状均可以代替图2所示的电池组6的弹性部件5来使用，因此将以下所示的各种形状的弹性部件应用于电池组6，对其效果等进行说明。

如图4所示，在作为筒状体的弹性部件15的内表面上形成有从弹性部件15的一个端部15a延伸至另一个端部15b的多个槽16。需要说明的是，本实施方式中的弹性部件5(筒状体)的一个端部15a和另一个端部15b分别是指弹性部件5的长度方向(在图4中为上下方向)的一个端部和另一个端部、即筒状体的开口端部。

在使用这样构成的弹性部件15的电池组中，与图2所示的电池组6同样地，在电池单元2达到高温的情况下，通过防火材料4抑制热的传播，并且弹性部件15一边抑制电池单元2的变形一边随着电池单元2的变形而变形，因此能够抑制电池壳体7的破损和电池单元2的电池性能的降低。

另外，弹性部件15在其内表面具有槽16，因此在弹性部件15与防火材料4之间形成空隙部。因此，在即使通过防火材料4也难以抑制传播的一部分热传播至弹性部件15侧的情况下，空隙部内的气体被加热，高温的气体经由空隙部排出到弹性部件15的一个端部15a和另一个端部15b侧。其结果，新的气体被导入至空隙部，因此能够有效地冷却电池单元2。

需要说明的是，形成于弹性部件15上的槽16的数量、深度和周向的宽度等没有特别限制。通过改变槽16的数量、深度和周向的宽度，能够使弹性部件15的弹性和伸缩性等发生变化，因此可以根据所要求的特性和电池壳体7中的收纳电池单元2的区域的尺寸进行各种设计。

另外，槽16未必需要形成于与弹性部件15的长度方向平行的方向，但为了不使电池单元2的热传播至相邻的电池单元2，优选将被加热的气体排出到电池单元2的电极面2a侧和与电极面2a对置的面侧。因此，在形成槽16的情况下，只要按照从弹性部件15的一个端部15a延伸至另一个端部15b的方式形成即可。

在槽16未形成于与弹性部件15的长度方向平行的方向而是按照相对于平行的方向具有规定的角度的方式形成的情况下，能够将电池单元2的表面中的更广的区域冷却。需要说明的是，槽16也可以形成为螺旋状，也可以形成为曲线状。

上述规定的角度优选相对于上述平行的方向超过0°。另一方面，上述规定的角度为45°以下时，出于能够将被加热的高温气体高效地排出的理由是优选的，更优选为30°以下。

图5是示出适用于本发明的实施方式的电池组的弹性部件的另一形状例的立体图。如图5所示，作为筒状体的弹性部件25与图2所示的弹性部件5同样地，内表面和外表面平滑地形成，但在其内部形成有从一个端部25a贯通至另一个端部25b的多个贯通孔27。

在使用了这样构成的弹性部件25的电池组中，也能够得到与使用上述弹性部件5和弹性部件15的情况同样的效果。另外，弹性部件25在厚度方向的内部具有贯通孔27，因此贯通孔27的内部成为空隙部。因此，在从电池单元2产生的热到达弹性部件25的情况下，贯通孔27的内部的气体被加热，之后高热的气体经由贯通孔27排出到弹性部件25的一个端部15a和另一个端部15b侧。其结果，新的气体被导入至贯通孔27内，因此能够有效地冷却电池单元2。

需要说明的是，形成于弹性部件25中的贯通孔27的数量和大小等没有特别限制。可以与图4所示的弹性部件15同样地，根据所要求的弹性部件25的特性和电池壳体7中的收纳电池单元2的区域的尺寸进行各种设计。

另外，贯通孔27未必需要形成于与弹性部件25的长度方向平行的方向，在形成贯通孔27的情况下，只要按照从弹性部件25的一个端部25a延伸至另一个端部25b的方式形成即可。

在贯通孔27未形成于与弹性部件25的长度方向平行的方向而是按照相对于平行的方向具有上述规定的角度的方式形成的情况下，能够将电池单元2的表面中的更广的区域冷却。需要说明的是，贯通孔27也可以形成为螺旋状，也可以形成为曲线状。

图6是示出适用于本发明的实施方式的电池组的弹性部件的又一形状例的立体图。如图6所示，作为筒状体的弹性部件35成为多个管沿其长度方向并列配置且相邻的面彼此相互粘接的形状。因此，与图4所示的弹性部件15同样地，在内表面形成有多个槽36，并且与图5所示的弹性部件25同样地，在厚度方向的内部形成有从一个端部35a贯通至另一个端部35b的多个贯通孔37。

在使用这样构成的弹性部件35的电池组中，也能够得到与使用上述弹性部件5、15、25的情况同样的效果。另外，弹性部件35具有槽36，在弹性部件35与防火材料4之间形成空隙部，并且还具有贯通孔37。因此，通过空隙部和贯通孔37这两者的存在，被加热的气体排出到弹性部件35的一个端部35a和另一个端部35b侧的效果提高，能够更有效地将电池单元2冷却。

需要说明的是，形成于弹性部件35中的贯通孔37的数量和大小以及槽36的深度等可以适当进行设计。

另外，与上述弹性部件15和弹性部件25的情况同样地，在槽36和贯通孔37未形成于与弹性部件35的长度方向平行的方向而是按照相对于平行的方向具有上述规定的角度的方式形成的情况下，能够将电池单元2的表面中的更广的区域冷却。槽36和贯通孔37也可以形成为螺旋状，也可以形成为曲线状。

此外，图4～图6所示的弹性部件均具有筒状体的形状，但在应用于图1所示的防火片10的情况下，弹性部件5无需为筒状体。即，可以使用将图4～图6所示的弹性部件制成片状的弹性部件。具体而言，图1所示的弹性部件5可以具有从正交于与防火材料4对置的面的一个端面朝向与该一个端面对置的另一个端面延伸的多个槽。

另外，弹性部件5可以具有从正交于与防火材料4对置的面的一个端面贯通至与该一个端面对置的另一个端面的多个贯通孔。

此外，弹性部件5可以同时具有上述槽和贯通孔。

在使用片状的弹性部件5的情况下，优选按照使槽和贯通孔延伸的方向成为想要释放热的方向的方式配置弹性部件5。

[支撑层]

如上所述，本实施方式的防火片10具有上述防火材料4和例如弹性部件5，优选进一步在防火材料与弹性部件之间配置未图示的支撑层。支撑层是指具有支撑防火材料的形状、保持防火片的强度的效果的层，通过使防火片10具有支撑层，能够防止由于电池单元的变形所导致的按压力局部地施加至防火材料，能够抑制防火材料的破坏。

作为构成支撑层的材料，可以使用与上述弹性部件相比弹性模量低、并且硬度高的材料，例如可以使用含有有机材料或无机材料作为主原料的材料。在使用有机材料作为形成支撑层的主原料的情况下，支撑层本身具有柔软性，因此作为防火片也能够得到柔软性，能够易于进行向电池组的组装作业。另外，在使用无机材料作为形成支撑层的主原料的情况下，支撑层本身具有耐热性，因此能够进一步提高防火片的耐热性。

需要说明的是，支撑层也可以是由相互不同的材料构成的2个以上的层层积而成的结构。另外，也可以是在支撑层的至少一个表面上包含上述防火材料的材料和上述弹性部件的材料中的任一者并将支撑层与防火材料或弹性部件一体化的结构。这样，具有支撑层与防火材料和弹性部件中的至少一者一体化的结构时，不仅能够得到提高防火片的强度的效果，而且还能够得到抑制由于弹性部件与防火材料的滑动所导致的位置偏移的效果，此外还能够得到起尘抑制效果。另外，更优选为在支撑层的一个表面上包含上述防火材料的材料、在另一表面上包含上述弹性部件的材料、且防火材料与弹性部件经由支撑层而一体化的结构，由此能够进一步提高位置偏移的抑制效果和起尘抑制效果。

支撑层的厚度没有特别限定，为了充分得到配置弹性部件和防火材料的空间，优选其厚度比弹性部件薄。因此，优选支撑层的厚度为弹性部件的厚度的0.5％以上30％以下，更优选为1.0％以上10％以下。需要说明的是，即使是支撑层与弹性部件一体化的结构，也优选构成支撑层的部分的厚度与构成弹性部件的部分的厚度的关系为上述范围。

＜电池壳体＞

收纳图2所示的本实施方式的电池组6的电池壳体7的材质和形状没有特别限定。作为电池壳体7的材质，除了聚碳酸酯以外，还可以使用PP、PET、聚酰胺(PA；polyamide)、铝、不锈钢(SUS；Steel Use Stainless)等。另外，电池壳体7的形状可以根据所应用的电动工具等设备自由地选择。

需要说明的是，图2所示的本实施方式的电池组6由于各电池单元2独自具有隔热性，并且电池单元2的膨胀和收缩不给其他区域带来影响，因此也可以不收纳于电池壳体7中。例如也可以将被防火材料4和弹性部件5包覆的多个电池单元2集中起来用带等固定而形成电池组，由此以原来的形态收纳于电动工具等设备的内部。这样，在不使用电池壳体7而将被防火材料4和弹性部件5包覆的多个电池单元2相邻地配置的情况下，相邻的电池单元2间成为与图1所示的防火片10相同的构成。

[电池组的组装方法]

图1所示的本实施方式的电池组可以通过在电池单元2间夹设防火片10而容易地组装。另外，图2所示的本实施方式的电池组6仅通过将电池单元2用防火材料4包覆并在其上覆盖例如为筒状体的弹性部件5，就能够容易地组装具有上述效果的电池组。另外，各电池单元2中分别安装防火材料4和弹性部件5，因此不需要电池壳体7的繁杂设计。

此外，在本实施方式中，当防火材料4为片状时，无论电池单元2的形状和大小如何，均能够容易地加工成覆盖电池单元2的外周面的大小或期望的大小。另外，在弹性部件5为筒状的情况下，由于弹性部件5具有伸缩性，因此能够不受电池单元2的形状和大小的影响而安装于各种电池单元2中。

需要说明的是，本实施方式的电池组和电池包除了可以用于电动工具以外，还可以适合用于电动助力自行车、电动摩托车、电动车辆等。

需要说明的是，本实施方式的电池组不限于图1和图2所例示的电池组，不仅在相邻的电池单元2间，也可以在电池单元2与配置于其外侧的壳体(例如电池壳体30)之间配置防火片10。

在这样构成的电池组中，在某一电池单元起火的情况下，能够抑制火焰扩展至电池壳体的外侧。

例如，本实施方式的电池组有时用于电动汽车(EV：Electric Vehicle)等，配置于搭乘者的地板下。在该情况下，即使假设电池单元起火，也能够确保搭乘者的安全。

另外，防火片10不仅可以夹设于各电池单元间，而且还可以配置于电池单元2与电池壳体之间，因此无需新制作防火材料等，能够容易地以低成本构成安全的电池组。

在本实施方式的电池组中，在电池单元2与电池壳体之间配置防火片10的情况下，防火片10与电池单元2可以接触、也可以具有间隙。但是，即使在防火片10与电池单元2之间不具有间隙的情况下，由于防火片10具有弹性部件5，因此在任一电池单元的温度上升、体积膨胀时，也能够允许电池单元的变形。

以上，参照附图对各种实施方式进行了说明，但本发明当然不限于这些例子。本领域技术人员显然能够在权利要求书记载的范畴内想到各种变更例或修正例，应当理解这些当然也属于本发明的技术范围。另外，可以在不脱离发明的主旨的范围内任意地组合上述实施方式中的各构成要素。

需要说明的是，本申请基于2021年2月1日提交的日本专利申请(日本特愿2021-014631)和2021年12月23日提交的日本专利申请(日本特愿2021-209898)，其内容作为参考援引于本申请中。

符号说明

1 电池包

2 电池单元

2a 电极面

3 电极

4 防火材料

5、15、25、35弹性部件

6 电池组

7 电池壳体

9 树脂粘结剂

10 防火片

12第2无机粒子

16、36 槽

27、37 贯通孔

31第1无机纤维

32第2无机纤维

41第1无机粒子

43有机纤维

Claims (17)

1.一种防火片，其是用于多个电池单元串联或并联连接的电池组的防火片，该电池单元具有：具有电极的电极面、以及与所述电极面正交的外周面，多个该电池单元按照所述外周面彼此对置的方式配置，其中，

该防火片具有：一对防火材料、以及配置于所述一对防火材料之间的弹性部件。

2.如权利要求1所述的防火片，其中，所述弹性部件具有从一个端面延伸至另一个端面的多个槽，所述一个端面正交于与所述防火材料对置的面。

3.如权利要求1或2所述的防火片，其中，所述弹性部件具有从一个端面贯通至另一个端面的多个贯通孔，所述一个端面正交于与所述防火材料对置的面。

4.如权利要求1～3中任一项所述的防火片，其中，所述弹性部件由橡胶或弹性体形成。

5.如权利要求1～4中任一项所述的防火片，其中，所述防火材料含有无机粒子、有机纤维和无机纤维中的至少一种。

6.如权利要求5所述的防火片，其特征在于，所述无机粒子是由选自氧化物粒子、碳化物粒子、氮化物粒子和无机水合物粒子中的至少一种无机材料构成的粒子。

7.如权利要求1～6中任一项所述的防火片，其特征在于，所述防火材料具有第1无机纤维和第2无机纤维，所述第1无机纤维和第2无机纤维的选自平均纤维径、形状和玻璃化转变点中的至少一种性状相互不同。

8.如权利要求7所述的防火片，其特征在于，

所述第1无机纤维的平均纤维径大于所述第2无机纤维的平均纤维径，

所述第1无机纤维为线状或针状，所述第2无机纤维为树枝状或卷曲状。

9.如权利要求7所述的防火片，其特征在于，

所述第1无机纤维为非晶质的纤维，

所述第2无机纤维为选自玻璃化转变点高于所述第1无机纤维的非晶质的纤维、以及晶质的纤维中的至少一种纤维，

所述第1无机纤维的平均纤维径大于所述第2无机纤维的平均纤维径。

10.如权利要求7所述的防火片，其中，

所述防火材料含有无机粒子，所述无机粒子包含选自纳米粒子、中空粒子和多孔质粒子中的至少一种，

所述第1无机纤维为非晶质的纤维，

所述第2无机纤维为选自玻璃化转变点高于所述第1无机纤维的非晶质的纤维、以及晶质的纤维中的至少一种无机纤维。

11.一种电池组，其具有：多个电池单元、以及权利要求1～10中任一项所述的防火片，所述多个电池单元串联或并联连接。

12.一种电池组，其是多个电池单元串联或并联连接的电池组，该电池单元具有：具有电极的电极面、以及与所述电极面正交的外周面，多个该电池单元按照所述外周面彼此对置的方式配置，其中，

该电池组具有：

所述电池单元；

防火材料，其包覆所述电池单元的外周面的至少一部分；以及

弹性部件，其包覆所述电池单元的外周面中的被所述防火材料包覆的区域的至少一部分。

13.如权利要求12所述的电池组，其中，所述弹性部件沿所述电池单元的周向包覆被所述防火材料包覆的区域并按压所述电池单元。

14.如权利要求13所述的电池组，其中，所述弹性部件为两端部开口的筒状体。

15.如权利要求14所述的电池组，其中，所述弹性部件在所述筒状体的内表面具有从所述筒状体的一个端部延伸至另一个端部的多个槽。

16.如权利要求14或15所述的电池组，其中，所述弹性部件具有从所述筒状体的一个端部贯通至另一个端部的多个贯通孔。

17.一种电池包，其是将权利要求11～16中任一项所述的电池组收纳于电池壳体中而成的。