CN219066973U - 绝热片和电池组 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种绝热片和电池组，绝热片在从电池的通常使用时的温度到500℃以上的高温的大温度区域中具有优异的绝热性。绝热片(10)包含：第一无机颗粒(20)、由纳米颗粒构成的第二无机颗粒(21)、第一无机纤维(30)和第二无机纤维(31)，第一无机纤维和第二无机纤维，所述第二无机纤维与所述第一无机纤维交织而形成3维网结构，所述第一无机颗粒和所述第二无机颗粒分散在所述第一无机纤维与所述第二无机纤维之间的空间中，将所述第一无机颗粒的体积基准的累积分布中的、从小粒径侧起累积10％、50％和90％的粒径分别设为D10、D50和D90时，所述D50为1μm以上且100μm以下，并且所述D90相对于所述D10之比D90/D10为10以上且1000以下。

Description

绝热片和电池组
技术领域
本实用新型涉及绝热片和具有绝热片的电池组。
背景技术
以往，为了抑制从发热体向其他物体的热传递，使用与发热体接近或使至少一部分与发热体接触而使用的绝热片。
另外，近年来，从环境保护的观点出发，由电动马达驱动的电动汽车或混合动力车等的开发正在盛行。在该电动汽车或混合动力车等中，作为驱动用电动马达的电源，搭载有将多个电池单元串联或并联连接而成的电池组。
在该电池单元中，主要使用与铅蓄电池、镍氢电池等相比能够具有高容量且能够进行高输出的锂离子二次电池。并且，在能够高容量且高输出的电池中，在因电池的内部短路、过充电等引起某个电池单元急剧升温、之后也继续发热这样的热失控的情况下(即，“异常时”的情况下)，来自发生了热失控的电池单元的热向相邻的其他电池单元传播，由此，可能引起其他电池单元的热失控。
在上述那样的电池组的领域中，为了抑制从发生了热失控的电池单元向相邻的电池单元的热的传播，防止热失控的连锁，也提出了夹设于电池单元间的各种绝热片。
例如，在专利文献1中，作为装配于相邻的电池单元间的绝热材料，提出了具有复合层的绝热材料，该复合层包含纤维片和具有纳米尺寸的多孔质构造的二氧化硅气凝胶。
在专利文献2中提出了将陶瓷系无机纤维和相对于波长1μm以上的光的折射率不同的2种无机粉体配合而成的绝热材料。
在专利文献3中提出了包含矿物系粉体和阻燃剂中的至少一方、和从热固化性树脂、热塑性弹性体、橡胶中选择出的基体树脂的热传递抑制片。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2018-204708号公报
专利文献2：日本特开2003-202099号公报
专利文献3：日本特开2018-206605号公报
实用新型内容
实用新型要解决的课题
然而，在如专利文献1那样纳米二氧化硅为主体的绝热材料中，高温区域的热导率高，热可能从异常时成为高温的电池单元向相邻的电池单元传播。
另外，如专利文献2那样，在包含相对于波长1μm以上的光的折射率不同的2种无机粉体的绝热材料中，能够降低高温区域的热导率，但伴随电池单元的高容量化，异常时的电池单元的温度变高，因此，要求绝热材料的进一步的高绝热化。
并且，在专利文献3的热传递抑制片中，为了保持矿物系粉体和/或阻燃剂而使用基体树脂，但这样的基体树脂在成为高温时会熔融，可能在电池单元的热失控时无法保持热传递抑制片的形状。另外，在这样的热传递抑制片中，还要求良好地保持具有热传递抑制效果的粉体(即，抑制掉粉)。
因此，本实用新型的目的在于，提供一种绝热片和具有该绝热片的电池组，在从电池的通常使用时的温度到500℃以上的高温的大温度区域中具有优异的绝热性，优选高温时的形状保持性优异，且能够抑制具有热传递抑制效果的粉体的脱落。
用于解决课题的手段
上述目的通过本实用新型的下述结构(1)的绝热片达成。
结构(1)一种绝热片，其中，
所述绝热片包含第一无机颗粒、由纳米颗粒构成的第二无机颗粒、以及具有第一无机纤维和第二无机纤维的无机纤维，
所述第二无机纤维与所述第一无机纤维交织而形成3维网结构，
所述第一无机颗粒和所述第二无机颗粒分散在所述第一无机纤维与所述第二无机纤维之间的空间中，
将所述第一无机颗粒的体积基准的累积分布中的、从小粒径侧起累积10％、50％和90％的粒径分别设为D10、D50和D90时，
所述D50为1μm以上且100μm以下，
并且所述D90相对于所述D10之比D90/D10为10以上且1000以。
另外，本实用新型的绝热片优选为下述结构(2)～(11)。
结构(2).结构(1)的绝热片，其中，
所述第一无机颗粒和所述第二无机颗粒为氧化物颗粒、碳化物颗粒、氮化物颗粒和无机水合物颗粒中的1种。
结构(3).结构(1)的绝热片，其中，
所述第一无机纤维和所述第二无机纤维的平均纤维直径、形状中的至少1种互不相同。
结构(4).结构(3)的绝热片，其中，
所述第一无机纤维的平均纤维直径比所述第二无机纤维的平均纤维直径大，
所述第一无机纤维为线状或针状，所述第二无机纤维为树枝状或卷曲状。
结构(5).结构(3)的绝热片，其中，
所述第一无机纤维的平均纤维直径比所述第二无机纤维的平均纤维直径大。
结构(6).结构(1)的绝热片，其中，
所述D10为0.2μm以上且1.5μm以下，
所述D90为15μm以上且200μm以下。
结构(7).结构(1)的绝热片，其中，
粒径为5μm以上且100μm以下的所述第一无机颗粒之间的平均距离为0.1μm以上且1000μm以下。
结构(8).结构(1)的绝热片，其中，
粒径小于5μm的所述第一无机颗粒之间的平均距离为0.01μm以上且100μm以下。
结构(9).结构(1)的绝热片，其中，
所述第一无机颗粒为二氧化钛、氧化锆、锆石、钛酸钡、氧化锌和氧化铝中的1种。
结构(10).结构(1)的绝热片，其中，
所述第二无机颗粒为二氧化硅纳米颗粒。
结构(11).结构(1)的绝热片，其中，
所述第一无机颗粒和所述第二无机颗粒均匀地分散，
所述第一无机纤维均匀地分散并且沿与片的主面平行的一个方向取向。
上述目的通过本实用新型的下述结构(12)的电池组达成。
结构(12).一种电池组，其中，
所述电池组具有多个电池单元、和(1)～(11)中任一项的绝热片，该多个电池单元串联连接或并联连接。
实用新型效果
根据本实用新型，规定了第一无机颗粒的D50和D90/D10，另外，包含由纳米颗粒构成的第二无机颗粒，因此，能够反射25℃附近到800℃附近的大范围温度的辐射热，并且能够抑制传导传热和对流传热，能够提供具有优异的绝热性的绝热片。
另外，在本实用新型中，第一无机纤维和第二无机纤维的平均纤维直径、玻璃化转变温度和形状中的至少1个互不相同时，能够提供机械强度提高、高温时的形状保持性优异、并且第一无机颗粒和第二无机颗粒的保持性良好的绝热片。
并且，本实用新型的电池组具有多个电池单元及上述的绝热片，因此，若使绝热片夹设于电池单元间，则能够将电池单元的热失控的损害抑制为最小限度。
附图说明
图1是示意性地表示本实用新型的第一实施方式的绝热片的剖视图。
图2是示意性地示出具有本实用新型的第一实施方式的绝热片的电池组的剖视图。
图3是表示本实用新型的第二实施方式的绝热片的结构的示意图。
标号说明
10、32：绝热片；
10a、10b：面；
20：第一无机颗粒；
21：第二无机颗粒；
23、30：第一无机纤维；
24、31：第二无机纤维；
25：无机颗粒；
100：电池组；
101：电池单元；
110：电池壳体。
具体实施方式
本实用新型的发明人为了得到在电池的通常使用时的温度至500℃以上的高温的大温度区域中具有优异的绝热性的绝热片，进行了深入研究。首先，本实用新型的发明人着眼于能够反射的波长根据无机颗粒的粒径而不同这一情况，发现：为了高效地反射辐射热，适当地调整无机颗粒的粒度分布是重要的。
以下，一边参照附图一边对本实用新型的实施方式的绝热片和电池组进行详细说明。
[绝热片]
〔第一实施方式〕
图1是示意性地表示本实用新型的第一实施方式的绝热片的剖视图，图2是示意性地表示具有本实用新型的第一实施方式的绝热片的电池组的剖视图。
如图1所示，绝热片10包含：第一无机颗粒20、由纳米颗粒构成的第二无机颗粒21、以及无机纤维。在本实施方式中，规定了第一无机颗粒20的粒度分布，具体而言，D50为1μm以上且100μm以下，D90相对于D10之比(D90/D10)为10以上且1000以下，详细内容在后面进行叙述。这意味着在规定的粒径的范围内具有较宽的粒度分布。另外，在本实施方式中，作为无机纤维，在绝热片10中包含第一无机纤维30和第二无机纤维31，这2种无机纤维的从平均纤维直径、形状和玻璃化转变温度中选择出的至少1种性状互不相同。
此外，实际上，例如，由纳米颗粒构成的第二无机颗粒21大多呈环状或锁状相连，各无机颗粒及无机纤维的含量、大小等也与实际不同，但在本说明书中，为了方便，设为如图1及图2所示那样的形态。
作为该绝热片10的具体的使用方式，如图2所示，能够以使绝热片10夹设于多个电池单元101之间的方式进行使用。并且，在多个电池单元101彼此串联连接或并联连接的状态(对于连接的状态省略图示)下，收纳于电池壳体110而构成电池组100。此外，电池单元101例如适合使用锂离子二次电池，但并不特别限定于此，也可以应用于其他二次电池。
在以下所示的说明中，设想在绝热片10的一个面10a侧存在发热的电池单元101的情况。
电池单元101发热、热的一部分到达第一无机颗粒20时，通过第一无机颗粒20的红外线反射效果，辐射传热得以抑制。另外，热的一部分到达由纳米颗粒构成的第二无机颗粒21时，纳米颗粒为低密度，因此，抑制传导传热。并且，在绝热片10内存在第一无机颗粒20和第二无机颗粒21，由此，空隙细小地分散，因此，能够抑制对流传热。由此，能够抑制热向绝热片10的另一个面10b传播。
在本实施方式中，特别是在绝热片10中包含具有规定的大范围粒度分布的第一无机颗粒20，因此，能够对大温度范围的热进行漫反射，能够抑制热的传播。
另外，在本实施方式中，绝热片10中包含的2种无机纤维相互交织，由此，能够良好地保持第一无机颗粒20。并且，如果2种无机纤维均在电池单元的热失控时的温度下不熔融，则绝热片10在电池单元的热失控时也维持形状，能够持续存在于电池单元间。另外，在2种无机纤维中的一种无机纤维的表面在高温时软化的情况下，软化的无机纤维将另一种无机纤维、第一无机颗粒20及第二无机纤维31粘结，绝热片10的高温时的机械强度提高，因此，能够得到高温时的形状保持性优异的绝热片10。
若使本实施方式的绝热片10例如夹设于电池组中的电池单元间，则在从通常使用时的温度到高温的大温度区域中，能够抑制引起相邻的其他电池单元的热失控。另外，高温时的形状保持性优异，且能够抑制第一无机颗粒20的脱落。
以下，对构成绝热片的材料进行详细说明。
〔第一无机颗粒20〕
＜第一无机颗粒的粒度分布＞
在本实施方式中，第一无机颗粒20具有D50为1μm以上且100μm以下、并且D90相对于D10之比(D90/D10)为10以上且1000以下的粒度分布。此外，上述D10、D50和D90表示在通过激光衍射/散射法测定的第一无机颗粒20的体积基准的累积分布中，从小粒径侧起分别累积10％、50％和90％的粒径。
从得到在电池的通常使用时的温度至500℃以上的高温的大温度区域中具有优异的绝热性的绝热片这样的观点出发，D50设为1μm以上且100μm以下，优选为3μm以上且30μm以下，更优选为5μm以上且20μm以下。D90/D10设为10以上且1000以下，优选为15以上且500以下，更优选为20以上且300以下。
D10优选为0.2μm以上且1.5μm以下，更优选为0.4μm以上且1.4μm以下，进一步优选为0.6μm以上且1.3μm以下。D90优选为15μm以上且200μm以下，更优选为20μm以上且100μm以下，进一步优选为25μm以上且50μm以下。
第一无机颗粒20的粒径与第一无机颗粒20反射的辐射热的温度具有密切的关联性，具有上述粒度分布的第一无机颗粒20能够反射通常使用时的25℃附近到800℃附近的大范围温度的辐射热。另外，第一无机颗粒20中的、例如粒径为10μm以上那样的无机颗粒大量存在时，难以在绝热片整体配置第一无机颗粒20。
在本实施方式中，采用如上所述具有宽粒度分布的第一无机颗粒20，并且，含有由纳米颗粒构成的第二无机颗粒21，因此，第一无机颗粒20及第二无机颗粒21分散于绝热片整体。因此，能够高效地反射辐射热，并且传导传热以及对流传热得以抑制，能够抑制热的传播。
另外，本实施方式的第一无机颗粒20在通过激光衍射/散射法测定的体积基准的累积分布中，粒径为3μm以上且10μm以下的第一无机颗粒相对于第一无机颗粒总质量优选为10％以上且80％以下，更优选为20％以上且60％以下，进一步优选为30％以上且50％以下。特别是，粒径为3μm以上且10μm以下的无机颗粒容易反射具有所期望的波长的辐射热，因此，粒径为3μm以上且10μm以下的第一无机颗粒20相对于第一无机颗粒20总质量的含量为上述范围内时，能够进一步抑制辐射传热。因此，包含这样的第一无机颗粒20的绝热片在通常使用时的温度到500℃以上的高温的大温度区域中具有高的绝热性。
＜第一无机颗粒的粒径＞
第一无机颗粒20的粒径为0.01μm以上时，容易获得，且能够抑制制造成本的上升。另外，为200μm以下时，能够得到所期望的绝热效果。因此，第一无机颗粒20的粒径优选为0.01μm以上且200μm以下，更优选为0.05μm以上且100μm以下。
＜第一无机颗粒的颗粒之间的平均距离＞
在本实施方式中，在绝热片10内，粒径为5μm以上且100μm以下的第一无机颗粒20之间的平均距离优选为0.1μm以上且1000μm以下，更优选为1μm以上且600μm以下，进一步优选为10μm以上且300μm以下。
另外，粒径小于5μm的第一无机颗粒20之间的平均距离优选为0.01μm以上且100μm以下，更优选为0.05μm以上且70μm以下，进一步优选为0.1μm以上且50μm以下。
粒径为5μm以上且100μm以下的第一无机颗粒20之间的平均距离、及粒径为5μm以下的第一无机颗粒20之间的平均距离处于上述范围，在第一无机颗粒20间配置有第二无机颗粒21时，小径的第二无机颗粒21进入大径的第一无机颗粒20彼此的间隙中。由此，绝热片10成为更致密的构造，能够更进一步提高热传递抑制效果。在此，粒径为5μm以上且100μm以下的第一无机颗粒20之间的平均距离是用电子显微镜观察绝热片、测定5处粒径为5μm以上且100μm以下的第一无机颗粒20间的距离而得的平均值。另外，粒径为5μm以下的第一无机颗粒20之间的平均距离是用电子显微镜观察绝热片、测定40处粒径为5μm以下的第一无机颗粒20间的距离而得的平均值。
此外，在本说明书中，“粒径”是指某1个颗粒整体的大小，在颗粒为单晶的情况下是指一次粒径，在凝聚体的情况下是指二次粒径。另外，在本实施方式中，平均一次粒径能够通过用显微镜观察颗粒、与标准尺度进行比较，取任意10个颗粒的平均而求出。
＜第一无机颗粒的折射率＞
第一无机颗粒的折射率越高，越良好地反射热线，其结果为，能够提高辐射传热的抑制效果，但折射率越高的材料，成本可能越上升。因此，第一无机颗粒20的折射率优选为1.5以上且3.0以下，更优选为2.0以上且2.9以下。另外，若考虑成本方面及性能方面，则第一无机颗粒的折射率进一步优选为2.3以上且2.8以下。
＜第一无机颗粒的形状＞
另外，第一无机颗粒20的形状也没有特别限定，除了通常的颗粒形状以外，还可以包含中空颗粒、多孔质颗粒。作为中空颗粒，列举出后述的无机中空球。
接着，以下对能够用作第一无机颗粒20的颗粒的材质进行详细说明。
＜第一无机颗粒的材质＞
此外，作为第一无机颗粒20，可以使用单一材质的第一无机颗粒20，也可以组合使用2种以上材质的第一无机颗粒20。若并用2种以上的热传递抑制效果互不相同的第一无机颗粒20，则能够多级地对发热体进行冷却，能够在更大的温度范围内表现吸热作用。其中，在含有2种以上的无机颗粒的情况下，将平均一次粒径为上述范围内的颗粒作为第一无机颗粒20。
第一无机颗粒20的材质没有特别限定，但从热传递抑制效果的观点出发，第一无机颗粒20优选由从氧化物颗粒、碳化物颗粒、氮化物颗粒及无机水合物颗粒中选择出的至少1种无机材料构成。其中，更优选包含氧化物颗粒，更优选玻璃化转变温度为1000℃以上。
(氧化物颗粒)
氧化物颗粒的折射率高，使光漫反射的效果强，因此，若使用氧化物颗粒作为第一无机颗粒20，则特别是在异常发热等高温度区域中能够抑制辐射传热。在本实施方式中，优选使用氧化物颗粒作为第一无机颗粒20，优选使用从二氧化钛颗粒、氧化锆颗粒、锆石颗粒、钛酸钡颗粒、氧化锌颗粒及氧化铝颗粒中选择出的至少1种作为氧化物颗粒。即，可以仅使用能够作为第一无机颗粒20使用的上述氧化物颗粒中的1种，也可以使用2种以上的氧化物颗粒。特别是，二氧化钛颗粒是与其他金属氧化物相比折射率高的成分，在500℃以上的高温度区域中使光漫反射而遮蔽辐射热的效果高，因此，最优选使用二氧化钛作为第一无机颗粒20。
(无机水合物颗粒)
无机水合物颗粒受到来自发热体的热而达到热分解开始温度以上时进行热分解，释放自身具有的结晶水而降低发热体及其周围的温度，表现所谓“吸热作用”。另外，在释放结晶水后成为多孔质体，通过无数的空气孔表现绝热作用。
作为无机水合物的具体例，列举出氢氧化铝(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，如下述式所示，热分解而释放结晶水，表现吸热作用。并且，在释放结晶水后成为作为多孔质体的氧化铝(Al2O3)，作为绝热材料发挥功能。
2Al(OH)3→Al2O3+3H2O
此外，如后所述，本实施方式的电池组具有绝热片，但在发生了热失控的电池单元中，急剧上升至超过200℃的温度，温度持续上升至700℃附近。因此，第一无机颗粒20优选由热分解开始温度为200℃以上的无机水合物构成。
关于上述列举的无机水合物的热分解开始温度，氢氧化铝为约200℃，氢氧化镁为约330℃，氢氧化钙为约580℃，氢氧化锌为约200℃，氢氧化铁为约350℃，氢氧化锰为约300℃，氢氧化锆为约300℃，氢氧化镓为约300℃，均与发生了热失控的电池单元的急剧升温的温度范围大致重叠，能够高效地抑制温度上升，因此，可以说是优选的无机水合物。
另外，在使用无机水合物颗粒作为第一无机颗粒20的情况下，若其平均粒径过大，则位于绝热片的中心附近的第一无机颗粒20(无机水合物)达到其热分解温度需要一定程度的时间，因此，有时绝热片的中心附近的第一无机颗粒20无法完全热分解。因此，无机水合物颗粒的平均粒径优选为0.01μm以上且200μm以下，更优选为0.05μm以上且100μm以下。
＜第一无机颗粒的含量＞
如上所述，本实施方式的绝热片包含粒度分布为上述范围的第一无机颗粒20，但若第一无机颗粒20的含量相对于绝热片总质量为1.5质量％以上，则能够得到抑制辐射传热的效果。因此，第一无机颗粒20的含量相对于绝热片总质量优选为1.5质量％以上，更优选为10质量％以上。
另一方面，第一无机颗粒20的含量相对于绝热片总质量为45质量％以下时，能够确保后述的第二无机颗粒21、第一无机纤维30和第二无机纤维31的含量。因此，第一无机颗粒20的含量相对于绝热片总质量优选为45质量％以下，更优选为35质量％以下。
〔第二无机颗粒21〕
＜第二无机颗粒的形状＞
(纳米颗粒)
在本实施方式中，纳米颗粒表示球形或接近球形的、平均一次粒径小于1μm的纳米级的颗粒。纳米颗粒为低密度，因此，抑制传导传热，在绝热片10中包含由纳米颗粒构成的第二无机颗粒21，由此，第一无机颗粒20、第二无机颗粒21之间的空隙细小地分散，因此，能够得到抑制对流传热的优异的绝热性。因此，在通常的常温区域的电池使用时，能够抑制相邻的纳米颗粒间的热的传导。另外，作为纳米颗粒的第二无机颗粒21进入大径的第一无机颗粒20彼此的间隙时，成为更致密的构造，能够进一步提高绝热片10的强度。
另外，绝热片10包含由平均一次粒径小的纳米颗粒构成的第二无机颗粒21，因此，即使是因伴随电池单元的热失控的膨胀而压缩绝热片、内部的密度上升的情况，也能够抑制绝热片的传导传热的上升。认为其原因在于，纳米颗粒因静电的斥力而容易在颗粒间形成细小的空隙，体积密度低，因此，颗粒以具有缓冲性的方式被填充。
此外，在本实施方式中，作为由纳米颗粒构成的第二无机颗粒21，只要符合上述纳米颗粒的定义，则材质没有特别限定。与第一无机颗粒20一样，从热传递抑制效果的观点出发，第二无机颗粒21优选由从氧化物颗粒、碳化物颗粒、氮化物颗粒及无机水合物颗粒中选择出的至少1种无机材料构成，更优选包含氧化物颗粒。例如，二氧化硅纳米颗粒为低密度，因此，具有抑制传导传热的效果。另外，在二氧化硅纳米颗粒中分散存在微细的空隙，因此，也具有抑制对流传热的效果。并且，二氧化硅纳米颗粒除了绝热性高的材料之外，颗粒彼此的触点也小，因此，通过二氧化硅纳米颗粒传导的热量与使用了粒径大的二氧化硅颗粒的情况相比变小。
并且，一般获得的二氧化硅纳米颗粒的体积密度为0.1g/cm3左右，因此，例如即使是配置于绝热片的两侧的电池单元热膨胀、对绝热片施加了大的压缩应力的情况，二氧化硅纳米颗粒彼此的触点的大小(面积)、数量也不会显著变大，能够维持绝热性。因此，作为纳米颗粒，优选使用二氧化硅纳米颗粒。作为二氧化硅纳米颗粒，可以使用湿式二氧化硅、干式二氧化硅和气凝胶等。
＜第二无机颗粒的平均一次粒径＞
若将第二无机颗粒21的平均一次粒径限定为规定的范围，则能够得到更高的绝热性。
即，将纳米颗粒的平均一次粒径设为1nm以上且100nm以下时，特别是在低于500℃的温度区域中，能够抑制绝热片内的热的对流传热及传导传热，能够进一步提高绝热性。另外，即使是施加了压缩应力的情况，残留在纳米颗粒间的空隙和多个颗粒间的触点也能够抑制传导传热，能够维持绝热片的绝热性。
另外，纳米颗粒的平均一次粒径更优选为2nm以上，进一步优选为3nm以上。另一方面，纳米颗粒的平均一次粒径更优选为50nm以下，进一步优选为10nm以下。
＜第二无机颗粒的含量比＞
在本实施方式中，为了在大温度区域中提高绝热性，绝热片10包含具有规定的粒度分布的第一无机颗粒20，但即使第一无机颗粒20相对于第二无机颗粒21的添加量为少量，也能够得到抑制热的辐射传热的效果。另外，为了通过第二无机颗粒21得到抑制热的对流传热及传导传热的效果，优选增加第二无机颗粒21相对于第一无机颗粒20的添加量。
此外，第二无机颗粒21为纳米颗粒，因此，体积密度低(0.1g/cm3左右)，第一无机颗粒20的平均粒径比第二无机颗粒21大，因此，空隙少。因此，第一无机颗粒20的体积密度为第二无机颗粒21的10倍以上。作为第一无机颗粒，例如在选择了二氧化钛的情况下，第一无机颗粒20的体积密度为第二无机颗粒21的40倍左右(4g/cm3左右)。因此，在以体积比表示的情况下(与以质量比表示的情况相比)，第一无机颗粒20的比率为极少量，但第一无机颗粒20具有抑制辐射传热的效果，即使极少量也能够有效地发挥功能。这样，第二无机颗粒21与第一无机颗粒20的质量比对通常温度到500℃以上的高温度的区域中的绝热性影响较大，因此，在本实施方式中，优选适当地调整第二无机颗粒21与第一无机颗粒20的质量比。
若第二无机颗粒21的含量相对于第二无机颗粒21与第一无机颗粒20的合计质量为40质量％以上，则第二无机颗粒21占有体积的大部分，抑制了绝热片内的热的对流传热及传导传热，即使被压缩，绝热性也变高。
另外，第二无机颗粒21的含量相对于第二无机颗粒21与第一无机颗粒20的合计质量进一步优选为50质量％以上。若第二无机颗粒21的含量相对于第二无机颗粒21与第一无机颗粒20的合计质量为50质量％以上，则第二无机颗粒21进一步占有体积的大部分，抑制了绝热片内的热的对流传热及传导传热，绝热性进一步提高。
另一方面，第二无机颗粒21的含量相对于第二无机颗粒21和第一无机颗粒20的合计质量为95质量％以下时，第一无机颗粒20的含量为5质量％以上，能够发挥基于第一无机颗粒20的辐射热的遮蔽效果。因此，在500℃以上的高温度区域中，能够抑制绝热片内的热的辐射传热，能够发挥绝热性。
另外，第二无机颗粒21的含量相对于第二无机颗粒21与第一无机颗粒20的合计质量进一步优选为90质量％以下。第二无机颗粒21的含量相对于第二无机颗粒21与第一无机颗粒20的合计质量为90质量％以下时，第一无机颗粒20的含量为10质量％以上，能够进一步发挥基于第一无机颗粒20的辐射热的遮蔽效果。因此，在500℃以上的高温度区域中，能够抑制绝热片内的热的辐射传热，并且即使被压缩也能够发挥绝热性。
如上所述，二氧化钛遮蔽辐射热的效果高，二氧化硅纳米颗粒的传导传热极小，并且即使是对绝热片施加了压缩应力的情况，也能够维持优异的绝热性。因此，最优选的是，使用二氧化钛作为第一无机颗粒20，使用二氧化硅纳米颗粒作为第二无机颗粒21。
＜第一无机颗粒及第二无机颗粒的合计的含量＞
若第一无机颗粒20和第二无机颗粒21的含量的合计相对于绝热片总质量小于30质量％，则无法充分得到基于第一无机颗粒20和第二无机颗粒21的绝热效果。因此，第一无机颗粒20和第二无机颗粒21的含量的合计相对于绝热片总质量优选为30质量％以上，更优选为40质量％以上，进一步优选为50质量％以上。
另一方面，第一无机颗粒20和第二无机颗粒21的含量的合计相对于绝热片总质量超过90质量％时，第一无机纤维30和第二无机纤维31的合计的含量低于10质量％，高温时的机械强度降低，无法得到期望的形状保持性。因此，第一无机颗粒20和第二无机颗粒21的含量的合计相对于绝热片总质量优选为90质量％以下，更优选为80质量％以下，进一步优选为70质量％以下。
〔无机纤维〕
作为无机纤维，例如列举出二氧化硅纤维、氧化铝纤维、莫来石纤维、硅酸铝纤维、氧化锆纤维、碳纤维、可溶性纤维、耐火陶瓷纤维、气凝胶复合材料、硅酸镁纤维、碱土硅酸盐纤维、钛酸钾纤维、碳化硅纤维、钛酸钾晶须纤维等陶瓷系纤维、玻璃纤维、玻璃棉、矿渣棉等玻璃系纤维；石棉、玄武岩纤维，作为上述以外的矿物系纤维，能够使用硅灰石等天然矿物系纤维等。
这些无机纤维在耐热性、强度、获得容易性等方面是优选的。从无机纤维中的处理性的观点出发，特别优选二氧化硅-氧化铝纤维、氧化铝纤维、二氧化硅纤维、石棉、碱土硅酸盐纤维、玻璃纤维。
无机纤维的截面形状没有特别限定，列举出圆形截面、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由于绝热性稍微提高，因此，能够适合地使用。
只要无机纤维不是后述的特别的性状，则无机纤维的平均纤维长度的优选的下限为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度的优选的上限为50mm，更优选的上限为10mm。若无机纤维的平均纤维长度小于0.1mm，则难以产生无机纤维彼此的缠绕，绝热片10的机械强度可能降低。另一方面，若超过50mm，则虽然能够得到加强效果，但无机纤维彼此能够紧密地交织，或仅由单一的无机纤维卷起，由此容易产生连续的空隙，因此，可能导致绝热性的降低。
只要无机纤维不是后述的特别的性状，则无机纤维的平均纤维直径的优选的下限为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直径的优选的上限为15μm，更优选的上限为10μm。若无机纤维的平均纤维直径小于1μm，则无机纤维自身的机械强度可能降低。另外，从对人体的健康的影响的观点出发，无机纤维的平均纤维直径优选为3μm以上。另一方面，无机纤维的平均纤维直径比15μm大时，以无机纤维为介质的固体传热增加，可能导致绝热性的降低，另外，绝热片的成型性和强度可能变差。
此外，无机纤维可以单独使用，也可以组合2种以上使用。如图2所示，优选的是，绝热片10例如具有从平均纤维直径、形状和玻璃化转变温度中选择出的至少1种性状互不相同的第一无机纤维30和第二无机纤维31。通过含有性状互不相同的2种无机纤维，能够提高绝热片10的机械强度和无机颗粒的保持性。
＜平均纤维直径和纤维形状不同的2种无机纤维＞
在本实施方式中，第一无机纤维30的平均纤维直径比第二无机纤维31的平均纤维直径大。平均纤维直径大的(粗径的)第一无机纤维30具有提高绝热片10的机械强度、形状保持性的效果。通过使第一无机纤维30的直径比第二无机纤维31的直径粗，能够得到上述效果。有时来自外部的冲击作用于绝热片，因此，通过在绝热片10中包含第一无机纤维30，耐冲击性提高。作为来自外部的冲击，例如是基于电池单元的膨胀的挤压力、基于电池单元的起火的风压等。
另外，为了提高绝热片10的机械强度、形状保持性，第一无机纤维30特别优选为线状或针状。此外，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，为了提高绝热片10的机械强度、形状保持性，第一无机纤维30的平均纤维直径优选为1μm以上，更优选为3μm以上。若第一无机纤维30过粗，则对绝热片10的成型性、加工性可能降低，因此，平均纤维直径优选为20μm以下，更优选为15μm以下。
此外，即使第一无机纤维30过长，成型性、加工性也可能降低，因此，优选将纤维长度设为100mm以下。并且，若第一无机纤维30过短，形状保持性、机械强度也会降低，因此，优选将纤维长度设为0.1mm以上。
另一方面，平均纤维直径细的(细径的)第二无机纤维31具有提高第一无机颗粒20和第二无机颗粒21的保持性、并且提高绝热片10的柔软性的效果。因此，优选使第二无机纤维31的直径比第一无机纤维30的直径小。
更具体而言，为了提高第一无机颗粒20及第二无机颗粒21的保持性，优选第二无机纤维31容易变形且具有柔软性。因此，细径的无机纤维的平均纤维直径优选小于1μm，更优选为0.1μm以下。但是，若细径的无机纤维过细，则容易断裂，第一无机颗粒20和第二无机颗粒21的保持能力降低。另外，在不保持第一无机颗粒20和第二无机颗粒21而纤维交织的状态下存在于绝热片10中的比例变多，除了第一无机颗粒20和第二无机颗粒21的保持能力的降低以外，成型性、形状保持性也变差。因此，第二无机纤维31的平均纤维直径优选为1nm以上，更优选为10nm以上。
此外，关于第二无机纤维31，若过长则成型性、形状保持性降低，因此，纤维长度优选为0.1mm以下。第二无机纤维31若过短，则形状保持性和机械强度降低，因此，第二无机纤维31的纤维长度优选为1μm以上。
另外，第二无机纤维31优选为树枝状或卷曲状。若第二无机纤维31为这样的形状，则在绝热片中，第一无机纤维30、第一无机颗粒20及第二无机颗粒21交织。因此，第一无机颗粒20及第二无机颗粒21的保持能力提高。另外，在绝热片受到挤压力、风压时，第二无机纤维31的滑动移动得以抑制，由此，特别是抵抗来自外部的挤压力、冲击的机械强度会提高。
此外，树枝状是指2维或3维地分支的构造，例如为羽毛状、四针状形状、放射线状、立体网状。
在第二无机纤维31为树枝状的情况下，其平均纤维直径能够通过利用SEM对干部和支部的直径进行多点测定，并计算它们的平均值而得到。
另外，卷曲状是指纤维向各个方向弯曲的构造。作为将卷曲形态定量化的方法之一，已知根据电子显微镜照片计算其卷曲度，例如能够根据下述式进行计算。
卷曲度(％)＝(纤维长度-纤维末端间距离)/(纤维长度)×100
在此，纤维长度、纤维末端间距离均为电子显微镜照片上的测定值。即，是向2维平面上投影的纤维长度、纤维末端间距离，比现实的值短。根据该式，第二无机纤维31的卷曲度优选为10％以上，更优选为30％以上。若卷曲度小，则难以形成第一无机颗粒20及第二无机颗粒21的保持能力、第二无机纤维31彼此、第一无机纤维30与第二无机纤维31的交织(网络)。
在上述的实施方式中，作为提高绝热片的机械强度、形状保持性、以及第一无机颗粒20和第二无机颗粒21的保持性的方法，使用平均纤维直径和纤维形状互不相同的第一无机纤维30和第二无机纤维31。但是，通过使用玻璃化转变温度互不相同的第一无机纤维30及第二无机纤维31，也能够提高绝热片10的机械强度、形状保持性及颗粒的保持性。另外，通过使用玻璃化转变温度及平均纤维直径互不相同的第一无机纤维30及第二无机纤维31，也能够提高绝热片10的机械强度、形状保持性及颗粒的保持性。
如上所述，在本实施方式中，为了提高绝热片的机械强度、形状保持性和颗粒的保持性，使用各种组合的无机纤维。即，根据实施方式，第一无机纤维和第二无机纤维的玻璃化转变温度、平均纤维直径和形状不同。但是，在本说明书中，为了方便，针对各个实施方式，标记为第一无机纤维30、第二无机纤维31，在图1和图2中表示全部的实施方式。
＜玻璃化转变温度互不相同的2种无机纤维＞
关于本实用新型的另一实施方式，第一无机纤维30为非晶质的纤维，第二无机纤维31为由从晶质的纤维及玻璃化转变温度比第一无机纤维30高的非晶质的纤维中选择出的至少1种构成的纤维。
(第一无机纤维30)
此外，晶质的无机纤维的熔点通常比非晶质的无机纤维的玻璃化转变温度高。因此，第一无机纤维30暴露于高温时，其表面比第二无机纤维31先软化，将第一无机颗粒20、第二无机颗粒21及第二无机纤维31粘结。因此，通过使绝热片10含有上述那样的第一无机纤维30，能够提高绝热层的机械强度。
作为第一无机纤维30，具体而言，优选熔点低于700℃的无机纤维，能够使用很多非晶质的无机纤维。其中，优选包含具有优异的绝热性的SiO2的纤维，从价格低、容易获得、处理性等优异的方面出发，更优选玻璃纤维。
(第二无机纤维31)
如上所述，第二无机纤维31是由从晶质的纤维和玻璃化转变温度比第一无机纤维30高的非晶质的纤维中选择出的至少1种构成的纤维。作为第二无机纤维31，能够使用很多结晶性的无机纤维。
若第二无机纤维31由晶质的纤维构成，或玻璃化转变温度比第一无机纤维30高，则在暴露于高温时，即使第一无机纤维30软化，第二无机纤维31也不会熔融或软化。因此，即使在电池单元的热失控时也能够维持形状，能够持续存在于电池单元间。
另外，若第二无机纤维31不熔融或不软化，则第一无机颗粒20及第二无机颗粒21的各颗粒间、第一无机颗粒20及第二无机颗粒21与第一无机纤维30及第二无机纤维31之间、以及第一无机纤维30及第二无机纤维31的各纤维间的微小的空间得以维持，因此，基于空气的绝热效果得以发挥，能够保持优异的热传递抑制性能。
在第二无机纤维31为晶质的情况下，作为第二无机纤维31，列举出二氧化硅纤维、氧化铝纤维、莫来石纤维、硅酸铝纤维、碳纤维、碳化硅纤维、及氧化锆纤维等陶瓷系纤维；以及石棉、碱土硅酸盐纤维、氧化锆纤维、钛酸钾纤维及硅灰石等天然矿物系纤维等。
若是作为第二无机纤维31而列举出的纤维中的、熔点超过1000℃的纤维，则即使产生电池单元的热失控，第二无机纤维31也不会熔融或软化，能够维持其形状，因此，能够适合地使用。
此外，更优选使用作为上述第二无机纤维31而列举出的纤维中的、例如二氧化硅纤维、氧化铝纤维及硅酸铝纤维等陶瓷系纤维、以及天然矿物系纤维，其中，进一步优选使用熔点超过1000℃的纤维。
另外，即使是第二无机纤维31为非晶质的情况，只要是玻璃化转变温度比第一无机纤维30高的纤维，就能够使用。例如，也可以将玻璃化转变温度比第一无机纤维30高的玻璃纤维用作第二无机纤维31。
此外，作为第二无机纤维31，可以单独使用例示的各种无机纤维，也可以混合使用2种以上。
此外，如上所述，第一无机纤维30的玻璃化转变温度比第二无机纤维31低，在暴露于高温时，第一无机纤维30先软化，因此，能够利用第一无机纤维30将第一无机颗粒20、第二无机颗粒21及第二无机纤维31粘结。但是，例如，在第二无机纤维31为非晶质且其纤维径比第一无机纤维30的纤维径细的情况下，若第一无机纤维30与第二无机纤维31的玻璃化转变温度接近，则第二无机纤维31可能先软化。
因此，在第二无机纤维31为非晶质的纤维的情况下，第二无机纤维31的玻璃化转变温度优选比第一无机纤维30的玻璃化转变温度高100℃以上，更优选高300℃以上。
此外，第一无机纤维30的纤维长度优选为100mm以下，优选为0.1mm以上。第二无机纤维31的纤维长度优选为0.1mm以下。这些理由如上所述。
＜玻璃化转变温度和平均纤维直径互不相同的2种无机纤维＞
在本实用新型中的另一实施方式中，第一无机纤维30为非晶质的纤维，第二无机纤维31为从晶质的纤维和玻璃化转变温度比第一无机纤维30高的非晶质的纤维中选择出的至少1种无机纤维。另外，第一无机纤维30的平均纤维直径比第二无机纤维31的平均纤维直径大。
如上所述，在本实用新型的一实施方式中，第一无机纤维30的平均纤维直径比第二无机纤维31大。另外，粗径的第一无机纤维30为非晶质的纤维，细径的第二无机纤维31为由从晶质的纤维及玻璃化转变温度比第一无机纤维30高的非晶质的纤维中选择出的至少1种构成的纤维。由此，第一无机纤维30的玻璃化转变温度低，先行软化，因此，随着温度的上升成为膜状而变硬。另一方面，细径的第二无机纤维31为由从晶质的纤维和玻璃化转变温度比第一无机纤维30高的非晶质的纤维中选择出的至少1种构成的纤维时，即使温度上升，细径的第二无机纤维31也以纤维的形状残留，因此，能够保持绝热片的构造，能够防止掉粉。
此外，第一无机纤维30的纤维长度优选为100mm以下，优选为0.1mm以上。第二无机纤维31的纤维长度优选为0.1mm以下。这些理由如上所述。
另外，本实施方式的绝热片10除了上述第一无机纤维30和第二无机纤维31以外，还可以包含不同的纤维。
(第一无机纤维和第二无机纤维各自的含量)
第一无机纤维30的含量相对于绝热片10的总质量优选为3质量％以上且30质量％以下，第二无机纤维31的含量相对于绝热片10的总质量优选为3质量％以上且30质量％以下。
另外，第一无机纤维30的含量相对于绝热片10的总质量更优选为5质量％以上且15质量％以下，第二无机纤维31的含量相对于绝热片10的总质量更优选为5质量％以上且15质量％以下。通过设为这样的含量，平衡良好地表现了基于第一无机纤维30的形状保持性、挤压力耐性、抗风压性、以及基于第二无机纤维31的无机颗粒的保持能力。另外，若第一无机纤维30及第二无机纤维31交织而形成3维网络，则能够提高保持第一无机颗粒20及第二无机颗粒21、以及后述的其他配合材料的效果。
＜其他配合材料＞
此外，本实施方式的绝热片除了上述第一无机颗粒20、第二无机颗粒21、第一无机纤维30和第二无机纤维31以外，还能够根据需要含有其它无机纤维、有机纤维、有机粘合剂等结合材料、着色剂等。这些均在以绝热片的加强、成型性的提高等为目的的方面是有用的，相对于绝热片的总质量，这些配合材料的合计量优选为10质量％以下。
关于本实施方式的绝热片10，作为进一步提高绝热效果的成分，除了如上述那样控制了粒度分布的第一无机颗粒以外，还可以包含无机中空球，作为第一无机颗粒的一部分，还可以包含无机中空球。在作为第一无机颗粒的一部分而包含无机中空球的情况下，需要将包含无机中空球的无机颗粒的粒度分布控制在上述范围内。以下，对其他成分也进行详细说明。
(无机中空球)
本实施方式的绝热片在含有无机中空球作为第一无机颗粒20以外的无机颗粒的情况下，相对于绝热片总质量，可以包含40质量％以下的无机中空球。无机中空球是指具备在颗粒内部具有空间的中空构造的颗粒。
若在绝热片中以40质量％以下的范围包含无机中空球，则在低于500℃的温度区域中，能够抑制绝热片内的热的对流传热及传导传热，能够进一步提高绝热片的绝热性。
无机中空球相对于绝热片总质量的质量更优选为30质量％以下。此外，作为无机中空球，能够使用从白砂中空球、二氧化硅中空球、飞灰中空球、重晶石中空球和玻璃中空球中选择出的至少1种。
在本实施方式的绝热片包含无机中空球的情况下，若适当地调整无机中空球的平均粒径，则即使是电池单元热膨胀而对绝热片施加了压缩应力的情况，也能够降低密度的变化对绝热性造成的影响。
即，若无机中空球的平均粒径为1μm以上且100μm以下，则即使绝热片内的第一无机颗粒20的密度变化，也能够进一步抑制绝热性降低。另外，无机中空球的平均粒径更优选为3μm以上且70μm以下。
在绝热片包含有机纤维作为其他配合材料的情况下，作为有机纤维能够使用纤维素纤维等。
作为其他无机颗粒，可以使用云母、微孔颗粒、热膨胀性无机材料、含水多孔质体、气凝胶和无机水合物颗粒。作为热膨胀性无机材料，能够列举出蛭石、膨润土、云母、珍珠岩等。作为含水多孔质体，列举出沸石、高岭石、蒙脱石、酸性白土、硅藻土、湿式二氧化硅、干式二氧化硅等。另外，作为有机颗粒，能够使用中空聚苯乙烯颗粒等。
也优选组合使用多种上述含水多孔质体。另外，为了抑制温度上升，也优选在表面设置包含更多上述含水多孔质体的层。
(结合材料)
本实施方式的绝热片即使不包含结合材料，也能够通过烧结等形成，但为了保持作为绝热片的形状，优选以适当的含量添加结合材料。在本实施方式中，所谓结合材料只要是为了保持第一无机颗粒20而进行结合固定的材料即可，与伴随粘接的粘合剂、将颗粒物理性地缠绕的纤维、通过粘合力而附着的耐热树脂等其形态无关。
此外，作为粘合剂，能够使用有机粘合剂、无机粘合剂等。本实用新型对它们的种类没有特别限制，作为有机粘合剂，能够使用高分子凝集材料和丙烯酸乳液等，作为无机粘合剂，能够使用例如二氧化硅溶胶、氧化铝溶胶、硫酸铝等。若除去水等溶剂时，它们作为粘接剂发挥功能。
作为纤维，能够利用有机纤维、无机纤维等。作为有机纤维，没有特别限定，能够利用合成纤维、天然纤维、纸浆等。作为无机纤维，没有特别限定，优选使用氧化铝纤维、二氧化硅-氧化铝纤维、二氧化硅纤维、玻璃纤维、玻璃棉和石棉等。
另一方面，结合材料与上述第二无机颗粒21相比，导热性高，因此，若在绝热片内在形成为不产生对流传热的程度的空隙部存在结合材料，则会妨碍第二无机颗粒21抑制对流传热及传导传热。因此，在本实施方式的绝热片中，结合材料的含量相对于绝热片总质量优选为60质量％以下，更优选为50质量％以下。在本实施方式的绝热片中，结合材料的含量相对于绝热片总质量优选为10质量％以上，更优选为20质量％以上。
(绝热片的厚度)
上述第一实施方式的绝热片的厚度没有特别限定，但优选在0.1mm以上且30mm以下的范围内。若绝热片的厚度在上述范围内，则能够得到充分的机械强度，并且能够容易地成型。
(绝热片的热导率)
本实施方式的绝热片的热导率在800℃时优选为0.020W/mK以上且1.000W/mK以下，更优选为0.030W/mK以上且0.600W/mK以下，进一步优选为0.040W/mK以上且0.400W/mK以下。另外，本实施方式的绝热片的热导率在500℃时优选为0.010W/mK以上且0.600W/mK以下，更优选为0.020W/mK以上且0.400W/mK以下，进一步优选为0.030W/mK以上且0.300W/mK以下。具有上述热导率的绝热片在电池的通常使用时的温度至500℃以上的高温的大温度区域中具有优异的绝热性。
＜第一实施方式的绝热片的制造方法＞
接着，对本实施方式的绝热片的制造方法进行详细说明。
在第一实施方式中，绝热片10可以将包含第一无机颗粒20、第二无机颗粒21、第一无机纤维30和第二无机纤维31的绝热片用材料通过湿式抄造法、干式成型法或湿式成型法进行模具成型来制造，也可以通过挤压成型法来制造。以下，对通过各个成型法得到绝热片的情况下的制造方法进行说明。
(基于湿式抄造法的绝热片的制造方法)
在湿式抄造法中，首先，将第一无机颗粒20、第二无机颗粒21、第一无机纤维30和第二无机纤维31与根据需要的结合材料在水中混合，用搅拌机进行搅拌，由此，调制混合液。然后，将得到的混合液流入在底面形成有过滤用的网的成型器中，经由网对混合液进行脱水，由此，制作湿润片。然后，对得到的湿润片进行加热并且进行加压，由此，能够得到绝热片。此外，在加热及加压工序之前，可以实施使热风向湿润片通气而对片进行干燥的通气干燥处理，但也可以不实施该通气干燥处理，而在湿润的状态下进行加热及加压。另外，在使用湿式成型法的情况下，作为有机粘合剂，能够选择阳离子化淀粉、丙烯酸树脂。
(基于干式压制成型法的绝热片的制造方法)
在干式成型法中，首先，将第一无机颗粒20、第二无机颗粒21、第一无机纤维30和第二无机纤维31与根据需要的结合材料以规定的比例投入到V型混合机等混合机中。并且，将投入到混合机中的材料充分混合后，向规定的模具内投入混合物，进行压制，由此，能够得到绝热片。在压制时，可以根据需要进行加热。
上述压制压力优选为0.98MPa以上且9.80MPa以下的范围。如果压制压力小于0.98MPa，则在得到的绝热片中，可能无法保持强度而崩坏。另一方面，若压制压力超过9.80MPa，则可能因过度的压缩使加工性降低，或者体积密度变高，因此，固体传热增加，绝热性降低。
另外，在使用干式压制成型法的情况下，作为有机粘合剂，优选使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA：Ethylene-Vinylacetate copolymer)，但只要是在使用干式压制成型法的情况下一般使用的有机粘合剂，就能够没有特别限定地使用。
(基于挤压成型法的绝热片的制造方法)
在挤压成型法中，首先，在将第一无机颗粒20、第二无机颗粒21、第一无机纤维30和第二无机纤维31与根据需要的结合材料混合而成的混合物中加入水，用混炼机进行混炼，由此，调制糊剂。然后，使用挤压成型机将得到的糊剂从缝状的嘴部挤出，进一步使其干燥，由此，能够得到绝热片。作为结合材料的有机粘合剂，优选使用甲基纤维素和水溶性纤维素醚等，但只要是在使用挤压成型法的情况下一般使用的有机粘合剂，就能够没有特别限定地使用。
在本实用新型中，绝热片包含第一无机颗粒、由纳米颗粒构成的第二无机颗粒以及无机纤维，第一无机颗粒和第二无机颗粒的合计的含量以及第一无机颗粒的粒度分布被适当地规定。此外，如上所述，在绝热片包含从平均纤维直径、形状和玻璃化转变温度中选择出的至少1种性状互不相同的第一无机纤维和第二无机纤维的情况下，优选第一无机纤维与第二无机纤维交织而形成3维网络。参照附图对具有由无机纤维彼此形成的3维网络的第二实施方式进行说明。以下，将具有3维网络的构造称为3维网构造。
〔第二实施方式〕
图3是表示本实用新型的第二实施方式的绝热片的结构的示意图。
在第二实施方式的绝热片32中，
(1)无机颗粒25(上述第一无机颗粒20和上述第二无机颗粒21)均匀地分散，
(2)上述第一无机纤维23均匀地分散并且沿与片的主面平行的一个方向取向，
(3)上述第二无机纤维24与上述第一无机纤维23交织而形成3维网构造。
此外，上述无机颗粒25包含上述第一实施方式中的第一无机颗粒20和第二无机颗粒21，但在图3中记载为无机颗粒25。另外，与上述第一实施方式一样地，无机颗粒25中包含的第一无机颗粒20及第二无机颗粒21的合计的含量、以及第一无机颗粒的粒度分布被如上述那样规定。
如图3所示，在本实施方式中，第一无机纤维23沿与绝热片32的主面32a、32b平行的一个方向呈层状取向。另外，第一无机纤维23与第二无机纤维24交织而形成3维网构造。与此同时，在第一无机纤维23和第二无机纤维24之间的空间中，无机颗粒25均匀地扩散而被保持。无机颗粒25、第一无机纤维23及第二无机纤维24均为耐热性的材料。另外，在颗粒间、颗粒与纤维之间、以及纤维间形成无数微小的空间，还发挥基于空气的绝热效果，因此，热传递抑制性能优异。
此外，在本实用新型中，“沿一个方向取向”是指，第一无机纤维23无需全部朝向该方向，只要第一无机纤维23沿特定的一方向排列的倾向强即可。另外，第一无机纤维23沿特定的方向取向的情况能够通过基于目视的确认来判断，但在难以判别纤维的情况下，能够通过测定该方向的弯曲强度，比其他方向大5％以上来确认。
另外，在本实用新型中，无机颗粒25和第一无机纤维23“均匀地分散”是指无机颗粒21、第一无机纤维23没有极端地不均匀，而是整体地扩散的情况。
关于第一无机纤维23和第二无机纤维24的材质、形状、平均纤维直径以及平均纤维长度，与上述第一实施方式中的第一无机纤维1和第二无机纤维3一样。另外，关于无机颗粒25中包含的第一无机颗粒及第二无机颗粒的材质、形状及粒径，也与上述第一实施方式中的第一无机颗粒2及第二无机颗粒4一样。
第二实施方式的绝热片32能够应用于图2所示的电池组。即，绝热片32例如能够夹设于多个电池单元101之间。
在这样构成的第二实施方式中，无机颗粒25中包含的第一无机颗粒和第二无机颗粒的合计的含量、以及第一无机颗粒的粒度分布也被如上述那样规定，因此，能够得到与上述第一实施方式一样的效果。另外，在本实施方式中，在绝热片32的内部，第一无机纤维23沿与主面平行的一个方向取向且均匀地分散，因此，片内的绝热性、散热性优异并且变得均匀，能够有效地对来自电池单元的发热进行散热。因此，即使在电池单元发生了热失控的情况下，也能够阻断向相邻的电池单元的热而防止连锁。另外，第一无机纤维23与第二无机纤维24交织而形成3维网构造，并且第二无机纤维24作为将第一无机纤维与第一无机纤维相连的传热通路发挥功能。即，通过第二无机纤维24在绝热片32的厚度方向上传递的热能够通过第一无机纤维23而在与绝热片32的主面平行的方向上传递，进行散热。并且，通过成为3维网构造，强度优异。
(第一无机纤维和第二无机纤维的热导率)
第二实施方式中的绝热片32的绝热性能越优异越优选，优选的是第一无机纤维23和第二无机纤维24的热导率都很低。但是，第二无机纤维24为将呈层状取向的第一无机纤维彼此相连的传热通路，因此，优选的是第二无机纤维24的热导率比第一无机纤维23高。因此，考虑到绝热性能，第二无机纤维24的热导率优选为41[W/mK]以下。
(无机颗粒、第一无机纤维及第二无机纤维各自的含量)
在第二实施方式中，无机颗粒25的整体的含量相对于绝热片32的总质量优选为30质量％以上且80质量％以下。无机颗粒25的含量更优选为40质量％以上且70质量％以下，为50质量％以上且60质量％以下。
另外，第一无机纤维23与第二无机纤维24的合计含量相对于绝热片32的总质量优选为5质量％以上且30质量％以下。第一无机纤维23与第二无机纤维24的合计含量更优选为10质量％以上且25质量％以下，为15质量％以上且20质量％以下。
通过设为这样的含量，平衡良好地表现基于无机颗粒25的吸热/绝热效果、基于第一无机纤维23的形状保持性、挤压力耐性、抗风压性、基于第二无机纤维24的传热通路作用、以及无机颗粒25的保持能力。
＜第二实施方式的绝热片的制造方法＞
作为第二实施方式的绝热片的制造方法，首先，将包含第一无机颗粒和第二无机颗粒的无机颗粒25、第一无机纤维23和其他配合材料以规定的比例加入水中，用混炼机进行混炼，由此，调制糊剂。然后，使用挤压成型机将得到的糊剂从缝状的嘴部挤出而得到第一部件。该第一部件是片状的湿润物，第一无机纤维23沿一个方向取向，在纤维间保持有无机颗粒25。
另外，将无机颗粒25、第二无机纤维24及其他配合材料以规定的比例进行干式混合，进行压制成型，由此，得到第二部件。该第二部件为片状，第二无机纤维24随机地存在，在纤维间保持有无机颗粒25。
并且，交替地层叠多个第一部件和第二部件，对整体进行压制成型，进行干燥，由此，得到绝热片32。在压制成型时，随机存在于第二部件中的第二无机纤维24进入处于湿润状态的第一部件，与第一无机纤维23交织。并且，通过进行干燥，这样的状态得以维持而成为绝热片32。
(绝热片的厚度)
在上述第二实施方式中，绝热片32的厚度没有特别限定，但优选在0.05mm以上且6mm以下的范围。若绝热片32的厚度为0.05mm以上，则能够对绝热片赋予充分的机械强度。另一方面，若绝热片32的厚度为6mm以下，则能够得到良好的组装性。
(绝热片的绝热性能)
作为表示绝热性能的指标，能够列举出热导率，但在上述各实施方式中，绝热片的热导率优选小于1(W/mK)，更优选小于0.5(W/mK)，更优选小于0.2(W/mK)。并且，热导率更优选小于0.1(W/mK)，更优选小于0.05(W/mK)，特别优选小于0.02(W/mK)。此外，热导率能够依据JIS R 2251中记载的“耐火物的热导率的试验方法”进行测定。
[电池组]
电池组的结构如上述图2所例示的那样。在此，使用图2对使用了本实用新型的第一实施方式的绝热片10的电池组的结构及效果进行具体说明。
如图2所示，电池组100具有多个电池单元101和例如上述的绝热片10，多个电池单元101串联连接或并联连接。如图2所例示的那样，优选多个电池单元101隔着上述的绝热片10而配置。
本实施方式的电池组并不限定于图2所例示的电池组100，绝热片10不仅配置于电池单元101与电池单元101之间，还可以配置于电池单元101与电池壳体110之间，或者可以粘贴于电池壳体110的内表面。
在这样构成的电池组100中，在某个电池单元起火的情况下，能够抑制火焰向电池壳体110的外侧扩散。
例如，本实施方式的电池组100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，假设即使电池单元起火，也能够确保搭乘者的安全。
另外，能够将夹设于各电池单元间的绝热片10配置在电池单元101与电池壳体110之间，因此，不需要重新制作绝热材料等，能够容易地构成低成本且安全的电池组100。
在本实施方式的电池组中，配置于电池单元101与电池壳体110之间的绝热片10、与电池单元101可以接触，也可以具有间隙。但是，若在绝热片10与电池单元101之间具有间隙，则即使是多个电池单元101中的任一个电池单元的温度上升、体积膨胀的情况，也能够允许电池单元101的变形。
此外，本实施方式的绝热片也能够设为能够容易地弯曲。该情况下，不受电池单元101以及电池壳体110的形状影响，能够应对任何形状。具体而言，除了方型电池以外，也能够应用于圆筒形电池、平板型电池等。
以上，对各种实施方式进行了说明，但本实用新型当然并不限定于这样的例子。作为本领域技术人员，显然能够在申请文件所记载的范畴内想到各种变更例或修改例，应该了解的是这些当然也属于本实用新型的技术范围。另外，在不脱离实用新型的主旨的范围内，可以任意组合上述实施方式中的各构成要素。

Claims (12)

1.一种绝热片，其特征在于，
所述绝热片包含第一无机颗粒、由纳米颗粒构成的第二无机颗粒、以及具有第一无机纤维和第二无机纤维的无机纤维，
所述第二无机纤维与所述第一无机纤维交织而形成3维网结构，
所述第一无机颗粒和所述第二无机颗粒分散在所述第一无机纤维与所述第二无机纤维之间的空间中，
将所述第一无机颗粒的体积基准的累积分布中的、从小粒径侧起累积10％、50％和90％的粒径分别设为D10、D50和D90时，
所述D50为1μm以上且100μm以下，
并且所述D90相对于所述D10之比D90/D10为10以上且1000以下。
2.根据权利要求1所述的绝热片，其特征在于，
所述第一无机颗粒和所述第二无机颗粒为氧化物颗粒、碳化物颗粒、氮化物颗粒和无机水合物颗粒中的1种。
3.根据权利要求1所述的绝热片，其特征在于，
所述第一无机纤维和所述第二无机纤维的平均纤维直径、形状中的至少1种互不相同。
4.根据权利要求3所述的绝热片，其特征在于，
所述第一无机纤维的平均纤维直径比所述第二无机纤维的平均纤维直径大，
所述第一无机纤维为线状或针状，所述第二无机纤维为树枝状或卷曲状。
5.根据权利要求3所述的绝热片，其特征在于，
所述第一无机纤维的平均纤维直径比所述第二无机纤维的平均纤维直径大。
6.根据权利要求1所述的绝热片，其特征在于，
所述D10为0.2μm以上且1.5μm以下，
所述D90为15μm以上且200μm以下。
7.根据权利要求1所述的绝热片，其特征在于，
粒径为5μm以上且100μm以下的所述第一无机颗粒之间的平均距离为0.1μm以上且1000μm以下。
8.根据权利要求1所述的绝热片，其特征在于，
粒径小于5μm的所述第一无机颗粒之间的平均距离为0.01μm以上且100μm以下。
9.根据权利要求1所述的绝热片，其特征在于，
所述第一无机颗粒为二氧化钛、氧化锆、锆石、钛酸钡、氧化锌和氧化铝中的1种。
10.根据权利要求1所述的绝热片，其特征在于，
所述第二无机颗粒为二氧化硅纳米颗粒。
11.根据权利要求1所述的绝热片，其特征在于，
所述第一无机颗粒和所述第二无机颗粒均匀地分散，
所述第一无机纤维均匀地分散并且沿与片的主面平行的一个方向取向。
12.一种电池组，其特征在于，
所述电池组具有多个电池单元和权利要求1～11中任一项所述的绝热片，该多个电池单元串联连接或并联连接。
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