DE112022003123T5 - Sekundärbatterie - Google Patents

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Kenichi Fujisaki
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Abstract

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sekundärbatterie bereitzustellen, die eine Leistungsverschlechterung aufgrund eines Temperaturanstiegs unterdrücken kann und eine ausgezeichnete Unverbrennbarkeit aufweist. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sekundärbatterie, die zwei oder mehr Zellen umfasst, die jeweils einen Zellenstapel aufweisen, der eine positive Elektrode mit einem Positivelektrodenanschluss, eine negative Elektrode mit einem Negativelektrodenanschluss, einen Separator, der zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode angeordnet ist, und einen Elektrolyten, der von dem Separator gehalten wird, beinhaltet, und die ein zweites Wärmespeichersheet beinhaltet, das eine unbrennbare Schicht aufweist, wobei das zweite Wärmespeichersheet zwischen den zwei oder mehr Zellen angeordnet ist.

Description

  • Technischer Bereich
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sekundärbatterie.
  • Stand der Technik
  • Bei Sekundärbatterien nimmt die Leistung bei einer Temperatur außerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs (z. B. 15°C bis 35°C) tendenziell ab. Zum Beispiel kann die elektromotorische Kraft bei einer niedrigen Temperatur von 0°C oder weniger erheblich abnehmen, was zu Problemen beim Starten oder Laden führt. Dementsprechend ist es wünschenswert, dass eine Batterie mit einem Wärmedämmungsmechanismus ausgestattet ist, der die Batterie in einer bestimmten Zeitspanne zwischen dem Anhalten und dem nächsten Start warmhalten kann.
  • Erhöht sich dagegen die Temperatur einer Batterie durch Erwärmen während des schnellen Ladens oder Entladens mit hoher Leistung, kommt es zu einer Instabilität des Elektrolyts und einer Verkürzung der Lebensdauer der Batterie, was zu einer erheblichen Leistungsverschlechterung führen kann. Übersteigt die Temperatur 80°C, besteht außerdem die Gefahr, dass die Batterie kaputt geht. Dementsprechend ist ein Kühlmechanismus unerlässlich, der eine umfangreiche Ausrüstung erfordert, was wiederum zu einer größeren Batteriegröße führt. Außerdem wird für die Zukunft vorausgesagt, dass der Heizwert mit dem Fortschritt der ultraschnellen Aufladung weiter ansteigt, und es ist erforderlich, ein Verfahren zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs zu entwickeln, das nicht nur auf Elektrizität beruht.
  • Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, offenbart PTL 1 beispielsweise eine Fahrzeugbatterie (Sekundärbatterie) mit einer Konfiguration, bei der ein Wärmespeichersheet zwischen den Zellen eingefügt ist.
  • Da jedoch viele der in Wärmespeichersheets enthaltenen Wärmespeichermaterialien in der Regel brennbar sind, wurde befürchtet, dass sich das Brand leicht ausbreiten könnte, wenn eine Sekundärbatterie beschädigt wird und durch Anomalien oder dergleichen in den Zellen, aus denen die Sekundärbatterie gebildet ist, Brand fängt.
  • Zitatliste
  • Patentliteratur
  • PTL 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2009-140786
  • Kurzdarstellung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sekundärbatterie bereitzustellen, die den Temperaturanstieg der Zellen unterdrücken kann, wobei der Temperaturanstieg eine Verschlechterung der Leistung der Sekundärbatterie verursacht, und die mit einer Unverbrennbarkeit auf einem Niveau ausgestattet ist, das das Ausbreiten eines Brandes selbst in einer unwahrscheinlichen Situation verhindern kann.
  • Lösung des Problems
  • Die vorliegende Erfindung löst die obigen Probleme durch eine Sekundärbatterie, die zwei oder mehr Zellen umfasst, die jeweils einen Zellenstapel beinhalten, der eine positive Elektrode mit einem Positivelektrodenanschluss, eine negative Elektrode mit einem Negativelektrodenanschluss, einen zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode angeordneten Separator und einen von dem Separator gehaltenen Elektrolyten aufweist und die ein zweites Wärmespeichersheet, das eine unbrennbare Schicht enthält, beinhaltet, wobei das zweite Wärmespeichersheet zwischen den zwei oder mehr Zellen angeordnet ist.
  • Vorteilhafte Effekte der Erfindung
  • Nach der vorliegenden Erfindung kann eine durch den Temperaturanstieg der Sekundärbatterie verursachte Leistungsverschlechterung unterdrückt werden, und selbst wenn die Sekundärbatterie durch eine Anomalie oder dergleichen der Zellen beschädigt wird und Brand fängt, kann die Ausbreitung des Brandes der Sekundärbatterie verhindert werden.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
    • [1] ist eine perspektivische Ansicht, die eine erste Ausführungsform der Sekundärbatterie der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • [2] ist eine Teilquerschnittsansicht einer Zelle, die entlang der Linie A-A in 1 geschnitten wurde.
    • [3] ist eine Teilquerschnittsansicht, die eine andere Konfiguration der Zelle zeigt.
    • [4] ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teilschnitt einer zweiten Ausführungsform der Sekundärbatterie der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • [5] ist ein Diagramm, das die Ergebnisse der Simulationsexperimente zur Unterdrückung des Temperaturanstiegs zeigt.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Die Sekundärbatterie 100 der vorliegenden Erfindung weist zwei oder mehr Zellen 1 auf, die jeweils einen Zellenstapel beinhalten, der eine positive Elektrode mit einem Positivelektrodenanschluss, eine negative Elektrode mit einem Negativelektrodenanschluss, einen zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode angeordneten Separator und einen von dem Separator gehaltenen Elektrolyten beinhaltet, und die ein zweites Wärmespeichersheet 30 mit einer unbrennbaren Schicht 99 beinhaltet, wobei das zweite Wärmespeichersheet 30 zwischen den zwei oder mehr Zellen 1 angeordnet ist. Dieses zweite Wärmespeichersheet 30 enthält ein zweites Wärmespeichermaterial. In einer solchen Konfiguration absorbiert das zweite Wärmespeichermaterial die während des Aufladens der Sekundärbatterie 100 (Zellen 1) erzeugte Wärme, und der Temperaturanstieg oder dergleichen der Zellen 1 kann verhindert werden. Dementsprechend kann eine Verschlechterung, ein Brand usw. der Zellen 1 verhindert werden. Darüber hinaus kann in der obigen Konfiguration, selbst wenn eine Anomalie wie etwa ein Brand aufgetreten ist, die Ausbreitung des Brandes unterdrückt werden.
  • In der Sekundärbatterie 100 der vorliegenden Erfindung ist das zweite Wärmespeichersheet 30 bevorzugt so angeordnet, dass es die benachbarten Zellen 1 voneinander isoliert. In einer solchen Konfiguration wird die während des Ladens der Sekundärbatterie 100 (Zellen 1) erzeugte Wärme durch das zweite Wärmespeichermaterial absorbiert, und dadurch kann der Temperaturanstieg oder dergleichen der Zellen 1 verhindert werden. Dementsprechend kann eine Verschlechterung, ein Brand usw. der Zellen 1 verhindert werden, bevor sie auftreten. Darüber hinaus kann in der obigen Konfiguration, selbst wenn eine Anomalie wie etwa ein Brand in einer der Zellen 1 auftritt, die Ausbreitung des Brandes effektiver unterdrückt werden. Dementsprechend kann ein Brand oder dergleichen in anderen Zellen 1 unterdrückt werden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist jede der Zellen 1 bevorzugt mit einem zweiten Wärmespeichersheet 30 an ihrem Umfang beschichtet, so dass ein Positivelektrodenstreifen 29 und ein Negativelektrodenstreifen 39 exponiert sind. Folglich kann der Temperaturanstieg oder dergleichen der Zellen 1 während des Ladens oder dergleichen der Sekundärbatterie 100 (Zellen 1) weiter wirksam unterdrückt werden. Darüber hinaus kann in der obigen Konfiguration, selbst wenn eine Anomalie wie etwa ein Brand auftritt, die Ausbreitung des Brandes effektiver unterdrückt werden.
  • Ein spezifischer Wert des Schmelzpunktes des zweiten Wärmespeichermaterials ist bevorzugt größer als 15°C und 70°C oder weniger, stärker bevorzugt 20°C oder mehr und 60°C oder weniger, weiter bevorzugt 30°C oder mehr und 50°C oder weniger, und besonders bevorzugt 35°C oder mehr und 45°C oder weniger. Die Verwendung des zweiten Wärmespeichermaterials mit einem Schmelzpunkt in einem solchen Bereich kann die während des Ladens oder dergleichen der Sekundärbatterie 100 (Zellen 1) erzeugte Wärme besser absorbieren.
  • Das zweite Wärmespeichermaterial ist nicht besonders begrenzt, aber Beispiele dafür beinhalten Fettsäureester und Alkan (Paraffin). Diese Verbindungen können allein oder in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden. Als das zweite Wärmespeichermaterial kann auch ein anorganisches Wärmespeichermaterial verwendet werden.
  • Beispiele für Fettsäureester beinhalten Methylmyristat, Methylpalmitat, Ethylpalmitat, Methylstearat und Ethylstearat. Insbesondere ist der Fettsäureester bevorzugt Methylpalmitat, Ethylpalmitat, Methylstearat oder Ethylstearat und stärker bevorzugt Methylstearat.
  • Beispiele für das Alkan beinhalten Hexadecan, Heptadecan, Octadecan, Nonadecan, Ikosan, Henicosan und Docosan. Insbesondere ist das Alkan bevorzugt Heptadecan, Octadecan, Nonadecan, Ikosan, Henicosan oder Docosan, stärker bevorzugt Nonadecan, Eicosan, Henicosan oder Docosan und weiter bevorzugt Eicosan, Henicosan oder Docosan.
  • Das zweite Wärmespeichermaterial liegt bevorzugt in Form eines beschichteten Teilchens vor, das mit einer Außenhülle aus einem organischen Material wie etwa einem Melaminharz, einem Acrylharz und einem Urethanharz beschichtet ist. Auf diese Weise kann das Ausschwitzen des zweiten Wärmespeichermaterials beim Erwärmen durch Phasenwechsel verhindert werden.
  • In diesem Fall ist der durchschnittliche Teilchendurchmesser des beschichteten Teilchens nicht besonders begrenzt, beträgt aber bevorzugt 10 bis 1000 µm und stärker bevorzugt 50 bis 500 µm.
  • Es ist bevorzugt, dass ein primäres Teilchen einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser innerhalb des oben genannten Bereichs hat. Ein primäres Teilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 1 bis 50 µm (bevorzugt 2 bis 10 µm) kann jedoch zu einem sekundären Teilchen aggregieren, und dieses sekundäre Teilchen kann einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser innerhalb des oben genannten Bereichs aufweisen.
  • Der durchschnittliche Teilchendurchmesser eines beschichteten Teilchens kann der Median-Durchmesser sein (Teilchengröße, die 50% der kumulativen Volumenverteilung entspricht: 50% Teilchendurchmesser), der durch Messung mit einem Laserbeugungs-Teilchengrößenanalysator (hergestellt von HORIBA, Ltd., „LA-950V2“) ermittelt wird.
  • Das zweite Wärmespeichersheet 30 hält das zweite Wärmespeichermaterial (beschichtete Teilchen) und enthält bevorzugt ein Harz zur Bindung zwischen den Molekülen des zweiten Wärmespeichermaterials. Ein zweites Wärmespeichersheet 30 mit Hohlräumen lässt sich leicht durch die Harzbindung zwischen den Molekülen des ersten Wärmespeichermaterials in eine dreidimensionale Netzform herstellen.
  • Der Feuchtigkeitsgehalt in dem zweiten Wärmespeichermaterial beträgt bevorzugt 3 Massen-% oder weniger, stärker bevorzugt 2 Massen-% oder weniger, weiter bevorzugt 1,5 Massen-% oder weniger und besonders bevorzugt 1,2 Massen-% oder weniger. Das Auftreten von winzigen Schwellungen, Dellen usw. in dem erhaltenen zweiten Wärmespeichersheet 30 wird durch Einstellen des Feuchtigkeitsgehalts in dem zweiten Wärmespeichermaterial in dem obigen Bereich leicht unterdrückt, und das zweite Wärmespeichersheet 30 mit einer geeigneten Erscheinung wird leicht erhalten.
  • Das zweite Wärmespeichersheet 30 enthält bevorzugt ein Harz, das eine Matrix bildet.
  • Beispiele für das Harz beinhalten ein thermoplastisches Harz, ein wärmehärtendes Harz und ein ultraviolett härtendes Harz. Insbesondere das thermoplastische Harz eignet sich hervorragend für die Formbarkeit des zweiten Wärmespeichersheets 30 und ist als das Harz bevorzugt.
  • Beispiele für thermoplastische Harze beinhalten ein Vinylchloridharz, ein Acrylharz, ein Urethanharz, ein Olefinharz, ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, ein Styrol-Butadien-Harz, ein Polystyrolharz, ein Polybutadienharz, ein Polyesterharz, ein Polyamidharz, ein Polyimidharz, ein Polycarbonatharz, ein 1,2-Polybutadienharz, ein Polycarbonatharz und ein Polyimidharz. Insbesondere ein Vinylchloridharz erhöht leicht die Formbarkeit bei niedriger Temperatur und die Dispergierbarkeit des zweiten Wärmespeichermaterials und ist daher.
  • Die Verwendung eines Vinylchloridharzes ist bevorzugt, da das zweite Wärmespeichersheet 30 bei niedriger Temperatur durch Anfertigen einer Harzzusammensetzung unter Verwendung der Teilchen des Vinylchloridharzes und Bilden eines Sol-Gussfilms hergestellt werden kann. Die Harzzusammensetzung ist eine pastenförmige Zusammensetzung, in der das zweite Wärmespeichermaterial in einem Gemisch aus einem Vinylchloridharzteilchen und einem Weichmacher dispergiert ist.
  • Der durchschnittliche Teilchendurchmesser des Vinylchloridharzteilchens beträgt bevorzugt 0,01 bis 10 µm und stärker bevorzugt 0,1 bis 5 µm. In der Harzzusammensetzung kann das Vinylchloridharzteilchen direkt in einem primären Teilchenzustand dispergiert sein oder kann in einem aggregierten Zustand eines primären Teilchens als kugelförmiges Sekundärteilchen dispergiert sein.
  • Alternativ können Vinylchloridharzteilchen mit unterschiedlichen durchschnittlichen Teilchendurchmessern gemischt werden, um eine Teilchengrößenverteilung mit zwei oder mehr Peaks zu erhalten. Der Teilchendurchmesser kann mit einem Laserverfahren oder dergleichen gemessen werden.
  • Die Form des Vinylchloridharzteilchens ist bevorzugt eine annähernd kugelförmige Form, da sie leicht eine geeignete Fließfähigkeit aufweist und die Änderung der Viskosität bei der Alterung gering ist.
  • Das Vinylchloridharzteilchen wird bevorzugt durch Emulsionspolymerisation oder Suspensionspolymerisation hergestellt, da es wahrscheinlich eine kugelförmige Gestalt annimmt und die Teilchengrößenverteilung leicht kontrolliert werden kann.
  • Der Polymerisationsgrad des Vinylchloridharzes beträgt bevorzugt 500 bis 4000 und stärker bevorzugt 600 bis 2000. Im obigen Bereich können die Rotationsviskosimeter-Viskosität und die konstante Scherviskosität der Harzzusammensetzung leicht in einem geeigneten Bereich eingestellt werden.
  • Als Vinylchloridharzteilchen können handelsübliche Produkte verwendet werden. Beispiele für handelsübliche Produkte beinhalten ZEST PQ83, PWLT, PQ92 und P24Z (alle von der SHINDAI-ICHI VINYL CORPORATION hergestellt) sowie PSL-675 und 685 (alle von der KANEKA CORPORATION hergestellt).
  • Wenn ein thermoplastisches Harz verwendet wird, beträgt der Gehalt des thermoplastischen Harzes im zweiten Wärmespeichersheet 30 bevorzugt 10 bis 80 Massen-%, stärker bevorzugt 20 bis 70 Massen-% und weiter bevorzugt 30 bis 60 Massen-%. In einem solchen Bereich kann eine Matrix des Harzes in dem zweiten Wärmespeichersheet 30 in geeigneter Weise gebildet werden, und ein zweites Wärmespeichersheet 30 mit Flexibilität und Zähigkeit ist leicht zu bilden. Darüber hinaus lässt sich der Speichermodul des zweiten Wärmespeichersheets 30 in dem oben genannten Bereich leicht in einem geeigneten Bereich einstellen. Das zweite Wärmespeichersheet 30 mit hervorragender Flexibilität lässt sich zum Beispiel leicht biegen, um die Zellen 1 zu beschichten, wenn die Umfänge der zylindrischen Zellen 1 mit dem zweiten Wärmespeichersheet 30 beschichtet werden, wie in 4 gezeigt.
  • Bei Verwendung eines thermoplastischen Harzes wird der Harzzusammensetzung bevorzugt ein Weichmacher beigemischt, da so eine gute Beschichtbarkeit und Formbarkeit der Harzzusammensetzung gewährleistet werden kann.
  • Beispiele für den Weichmacher beinhalten einen Epoxid-Weichmacher, einen Methacrylat-Weichmacher, einen Polyester-Weichmacher, einen Polyetherester-Weichmacher, einen aliphatischen Diester-Weichmacher, einen Trimellitat-Weichmacher, einen Adipat-Weichmacher, einen Benzoat-Weichmacher und einen Phthalat-Weichmacher. Diese Weichmacher können allein oder in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.
  • Als Weichmacher kann ein handelsübliches Produkt verwendet werden.
  • Beispiele für handelsübliche Epoxid-Weichmacher beinhalten MONOCIZER W-150, hergestellt von DIC Corporation; SANSO CIZER Serien E-PS, E-PO, E-4030, E-6000, E-2000H und E-9000H, hergestellt von New Japan Chemical Co. Ltd; ADEKA CIZER Serien O-130P, O-180A, D-32 und D-55, hergestellt von ADEKA Corporation; und KAPOX S-6, hergestellt von Kao Corporation.
  • Beispiele für handelsübliche Polyester-Weichmacher beinhalten die Polycizer-Serien W-2050, W-2310 und W-230H, hergestellt von DIC Corporation; ADEKA CIZER-Serien PN-7160, PN-160, PN-9302, PN-150, PN-170, PN-230, PN-7230 und PN-1010, hergestellt von ADEKA Corporation; D620, D621, D623, D643, D645 und D620N, hergestellt vonr Mitsubishi Chemical Corporation; und HA-5, hergestellt von Kao Corporation.
  • Beispiele für handelsübliche Trimellitat-Weichmacher beinhalten MONOCIZER W-705, hergestellt von DIC Corporation; ADEKA CIZER C-9N, hergestellt von ADEKA Corporation; und TOTM und TOTM-NB, hergestellt von Mitsubishi Chemical Corporation.
  • Beispiele für handelsübliche Benzoat-Weichmacher beinhalten MONOCIZER PB-3A, hergestellt von DIC Corporation; und JP120 , hergestellt von Mitsubishi Chemical Corporation.
  • Bevorzugt wird unter den oben genannten Weichmachern ein Weichmacher verwendet, der insbesondere bei niedriger Temperatur gelieren kann, da das Ausschwitzen des zweiten Wärmespeichermaterials und des Weichmachers leicht unterdrückt wird.
  • Die Gelier-Endtemperatur des Weichmachers beträgt bevorzugt 150°C oder weniger, stärker bevorzugt 140°C oder weniger, weiter bevorzugt 130°C oder weniger, besonders bevorzugt 120°C oder weniger und am meisten bevorzugt 110°C oder weniger. Die Gelier-Endtemperatur kann die Temperatur sein, bei der die Lichtdurchlässigkeit des Gelfilms konstant wird.
  • Beispiele für Weichmacher mit guter Tieftemperaturformbarkeit beinhalten einen Epoxid-Weichmacher, einen Polyester-Weichmacher und einen Benzoat-Weichmacher. Diese Weichmacher mit guter Tieftemperaturformbarkeit sind bevorzugt, weil sie der Matrix eines Harzes leicht eine geeignete Wärmespeichereigenschaft und Zähigkeit verleihen.
  • Unter dem Gesichtspunkt der Wärmebeständigkeitseigenschaft und der Tieftemperaturformbarkeit können der Epoxidweichmacher und der Polyesterweichmacher besonders bevorzugt verwendet werden.
  • Konkret kann die Gelier-Endtemperatur die Temperatur sein, bei der die Lichtdurchlässigkeit konstant wird, wenn eine Zusammensetzung durch Mischen eines Vinylchloridharzes (Polymerisationsgrad: 1700) für Paste, des oben genannten Weichmachers und eines Wärmestabilisators (Ca-Zn Basis) in einem Massenverhältnis von 100/80/1,5 angefertigt wird, diese Zusammensetzung zwischen eine Glasplatte und einen vorbereiteten Objektträger eingelegt wird, dann die Temperatur mit einer Temperatursteigerungsrate von 5°C/min erhöht wird und die Änderung der Lichtdurchlässigkeit unter Verwendung eines heißen Tisches (Metter 800) für die mikroskopische Beobachtung beobachtet wird.
  • Die Viskosität des Weichmachers bei 25°C beträgt bevorzugt 1500 mPa·s oder weniger, stärker bevorzugt 1000 mPa·s oder weniger, weiter bevorzugt 500 mPa·s oder weniger und besonders bevorzugt 300 mPa·s oder weniger.
  • Da durch die Verwendung eines Weichmachers mit einer Viskosität innerhalb eines solchen Bereichs die Viskosität der Harzzusammensetzung zum Herstellen des zweiten Wärmespeichersheets 30 niedrig gehalten werden kann, lässt sich der Füllgrad des zweiten Wärmespeichermaterials im zweiten Wärmespeichersheet 30 erhöhen.
  • In diesem Fall können die Rotationsviskosimeter-Viskosität und die Viskosität bei konstanter Scherung der Harzzusammensetzung leicht in einem geeigneten Bereich eingestellt werden.
  • Das gewichtgemittelte Molekulargewicht des Weichmachers beträgt bevorzugt 200 bis 3000 und stärker bevorzugt 300 bis 1000. In diesem Fall tritt der Weichmacher selbst kaum aus und kann die Viskosität der Harzzusammensetzung niedrig halten. Folglich kann der Füllgrad des zweiten Wärmespeichermaterials im zweiten Wärmespeichersheet 30 erhöht werden.
  • In diesem Fall lassen sich die Rotationsviskosimeter-Viskosität und die Viskosität bei konstanter Scherung der Harzzusammensetzung leicht in einem geeigneten Bereich einstellen.
  • Das gewichtgemittelte Molekulargewicht (Mw) ist ein Polystyrolumgerechneter Wert auf der Basis der Messung durch Gelpermeationschromatographie (im Folgenden mit „GPC“ abgekürzt). Die GPC-Messung kann unter den folgenden Bedingungen durchgeführt werden.
  • <Bedingungen für die Messung des gewichtgemittelten Molekulargewichts>
  • Messgerät: Vorsäule „HLC-8330“ der Firma Tosoh Corporation;
    Säulen: „TSK Super H-H“, hergestellt von Tosoh Corporation,
    + TSK Gel Super HZM-M", hergestellt von Tosoh Corporation,
    + TSK Gel Super HZM-M", hergestellt von Tosoh Corporation,
    + TSK Gel Super HZ-2000", hergestellt von Tosoh Corporation, und
    + TSK Gel Super HZ-2000", hergestellt von der Tosoh Corporation;
    Detektor: RI (Differenzialrefraktometer);
    Datenverarbeitung: „GPC-8020 Modell II Version 4.10“, hergestellt von
    Tosoh Corporation;
    Säulentemperatur: 40°C;
    Entwicklungslösungsmittel: Tetrahydrofuran (THF);

    Durchflussrate: 0,35 mL/min; Probe: Filtrat (100 µL), das durch Filtration einer Tetrahydrofuran-Lösung
    mit 1,0 Massen-% Harzfeststoffgehalt durch einen Mikrofilter erhalten wird; und
    Standardprobe: Die folgenden monodispersen Polystyrole mit bekannten
    Molekulargewichten werden unter Bezugnahme auf das Messhandbuch des „GPC-
    8020 Modell II Version 4.10“ verwendet.
  • <Standardprobe: monodisperses Polystyrol>
  • „A-300“, hergestellt von der Tosoh Corporation;
    „A-500“, hergestellt von der Tosoh Corporation;
    „A-1000“, hergestellt von der Tosoh Corporation;
    „A-2500“, hergestellt von der Tosoh Corporation;
    „A-5000“, hergestellt von der Tosoh Corporation;
    „F-1“, hergestellt von der Tosoh Corporation;
    „F-2“, hergestellt von der Tosoh Corporation;
    „F-4“, hergestellt von der Tosoh Corporation;
    „F-10“, hergestellt von der Tosoh Corporation;
    „F-20“, hergestellt von der Tosoh Corporation;
    „F-40“, hergestellt von der Tosoh Corporation;
    „F-80“, hergestellt von der Tosoh Corporation;
    „F-128“, hergestellt von Tosoh Corporation; und
    „F-288“, hergestellt von der Tosoh Corporation.
  • Handelt es sich bei dem zweiten Wärmespeichermaterial um ein beschichtetes Teilchen, so wird unter den oben genannten Weichmachern bevorzugt ein Weichmacher verwendet, der einen HSP-Abstand von 6 oder mehr zum zweiten Wärmespeichermaterial aufweist. Die Verwendung eines solchen Weichmachers kann das Auftreten einer Desorptionskomponente aus dem zweiten Wärmespeichersheet 30 bei einer hohen Temperatur unterdrücken. Darüber hinaus erreicht das zweite Wärmespeichersheet 30 auf einfache Weise eine geeignete hitzebeständige Eigenschaft, die auch bei hohen Temperaturen kaum eine Volumenschrumpfung verursacht.
  • Hier kann ein Wärmespeichersheet, das ein Wärmespeichermaterial enthält, bei einer hohen Temperatur eine erhebliche Volumenschrumpfung verursachen. Es ist möglich, die Aufnahme des Weichmachers in das zweite Wärmespeichermaterial zu unterdrücken, wobei die Aufnahme eine große Menge an Desorptionskomponente bei einer hohen Temperatur erzeugt, indem der HSP-Abstand zwischen dem zweiten Wärmespeichermaterial und dem Weichmacher innerhalb des oben genannten Bereichs eingestellt wird. Infolgedessen wird die volumetrische Schrumpfung des zweiten Wärmespeichersheet 30 bei einer hohen Temperatur leicht unterdrückt, und eine geeignete hitzebeständige Eigenschaft wird leicht erreicht.
  • Dieser HSP-Abstand beträgt bevorzugt 7 oder mehr und stärker bevorzugt 8 oder mehr, da eine geeignete hitzebeständige Eigenschaft leicht zu erzielen ist. Die Obergrenze des HSP-Abstands ist nicht besonders begrenzt, beträgt aber bevorzugt 40 oder weniger, stärker bevorzugt 30 oder weniger und weiter bevorzugt 25 oder weniger, da eine geeignete Kompatibilität und Formbarkeit leicht zu erhalten ist.
  • Der HSP-Abstand ist ein Indikator, der die Löslichkeit zwischen Substanzen durch einen Hansen-Löslichkeitsparameter (HSP) darstellt. Der Hansen-Löslichkeitsparameter stellt die Löslichkeit durch einen mehrdimensionalen (typischerweise dreidimensionalen) Vektor dar, und dieser Vektor kann durch einen Dispersionsterm, einen polaren Term und einen Wasserstoffbrückenbindungsterm dargestellt werden. Die Vektorähnlichkeit wird durch den Abstand des Hansen-Löslichkeitsparameters (HSP-Abstand) dargestellt.
  • Numerische Werte des Hansen-Löslichkeitsparameters werden in verschiedenen Literaturstellen als Referenzen angegeben; Beispiele hierfür beinhalten Hansen Solubility Parameters: A User's Handbook (Charles Hansen, et al., 2007, 2. Auflage). Alternativ kann der Hansen-Löslichkeitsparameter auch mit handelsüblicher Software berechnet werden, z. B. Hansen Solubility Parameter in Practice (HSPiP) auf der Grundlage der chemischen Struktur eines Stoffes. Die Berechnung wird bei einer Lösungsmitteltemperatur von 25°C durchgeführt.
  • Bevorzugte Beispiele für die Kombination von dem Weichmacher und dem zweitem Wärmespeichermaterial beinhalten die folgenden Kombinationen.
  • Bei Verwendung eines zweiten Wärmespeichermaterials mit einer Außenhülle aus einem Acrylharz (beschichtetes Teilchen) kann bevorzugt ein Epoxid-Weichmacher, ein Polyester-Weichmacher, ein Trimellitat-Weichmacher oder dergleichen verwendet werden.
  • Bei Verwendung eines zweiten Wärmespeichermaterials mit einer Außenhülle aus einem Melaminharz (beschichtetes Teilchen) kann beispielsweise bevorzugt ein Epoxid-Weichmacher, ein Polyester-Weichmacher, ein Trimellitat-Weichmacher, ein Benzoat-Weichmacher oder dergleichen verwendet werden.
  • Insbesondere Epoxid-Weichmacher ist bevorzugt, da er dem zweiten Wärmespeichersheet 30 verschiedene Eigenschaften, wie etwa eine hitzebeständige Eigenschaft, verleihen kann.
  • Im zweiten Wärmespeichersheet 30 beträgt der HSP-Abstand zwischen dem thermoplastischen Harz und dem zu verwendenden Weichmacher bevorzugt 15 oder weniger und stärker bevorzugt 12 oder weniger, da eine Matrix aus einem Harz in geeigneter Weise gebildet werden kann. Die untere Grenze des HSP-Abstands ist nicht besonders begrenzt, beträgt aber bevorzugt 1 oder mehr, stärker bevorzugt 2 oder mehr und weiter bevorzugt 3 oder mehr.
  • Wenn ein beschichtetes Teilchen als das zweite Wärmespeichermaterial verwendet wird, ist der Weichmacher, der geeignet verwendet werden kann, ein Weichmacher, dessen Absorptionsmenge, wenn der Weichmacher mit einem zweiten Wärmespeichermaterial gemischt wird, 150 Massenteile oder weniger beträgt, bezogen auf 100 Massenteile des zweiten Wärmespeichermaterials, gemessen nach JIS K5101-13-1.
  • Durch die Verwendung eines solchen Weichmachers kann das Auftreten einer Desorptionskomponente aus dem zweiten Wärmespeichersheet 30 bei einer hohen Temperatur unterdrückt werden, und es kann eine geeignete hitzebeständige Eigenschaft erreicht werden, die selbst bei einer hohen Temperatur kaum eine Volumenschrumpfung verursacht.
  • Die Absorptionsmenge des Weichmachers beträgt bevorzugt 140 Massenteile oder weniger, stärker bevorzugt 135 Massenteile oder weniger, und weiter bevorzugt 130 Massenteile oder weniger, da eine geeignete hitzebeständige Eigenschaft leicht zu erhalten ist. Die untere Grenze der Absorptionsmenge ist nicht besonders begrenzt, beträgt aber bevorzugt 5 Massenteile oder mehr und stärker bevorzugt 10 Massenteile oder mehr, da eine geeignete Kompatibilität und Formbarkeit leicht zu erhalten sind. Wenn die Absorptionsmenge des Weichmachers innerhalb des obigen Bereichs liegt, lässt sich der Speichermodul der Harzzusammensetzung leicht in einem geeigneten Bereich einstellen.
  • Die Absorptionsmenge des Weichmachers wird nach dem Verfahren zur Messung der Ölabsorption in JIS K5101-13-1 gemessen. Konkret werden 1 bis 20 g eines zweiten Wärmespeichermaterials nach der zu erwartenden Absorptionsmenge gewogen und als eine Probe auf eine Glasplatte platziert, und ein Weichmacher wird nach und nach mit jeweils 4 bis 5 Tropfen aus einer Bürette zugegeben. Jedes Mal wird der Weichmacher mit einem Spachtel aus Edelstahl in die Probe eingeknetet. Dieser Vorgang wird wiederholt und das Eintropfen so lange fortgesetzt, bis sich ein Klumpen aus dem Weichmacher und der Probe gebildet hat. Dann wird das Verfahren der tropfenweisen Zugabe des Weichmachers und des vollständigen Knetens wiederholt, und der Zeitpunkt, an dem die Paste glatt und hart wird, wird als Endpunkt definiert. Die Absorptionsmenge zu diesem Zeitpunkt wird als die Absorptionsmenge des Weichmachers definiert.
  • Der Endpunkt ist erreicht, wenn sich die Paste ausbreiten lässt, ohne zu reißen oder bröckelig zu werden, und leicht an einer Messplatte haftet.
  • Als das zweite Wärmespeichersheet 30 kann ein Sheet mit einer unbrennbaren Schicht 99 auf einer oder beiden Oberflächen eines Beschichtungsfilms verwendet werden, der durch Auftragen einer Harzzusammensetzung, die ein Harz und ein zweites Wärmespeichermaterial enthält, auf einen Träger und Erwärmen desselben erhalten wird. Bevorzugt wird ein Sheet mit einer unbrennbaren Schicht 99 auf einer Oberfläche des Beschichtungsfilms als zweites Wärmespeichersheet 30 verwendet.
  • Der Beschichtungsfilm, der das zweite Wärmespeichersheet 30 bildet, kann durch Anfertigen einer Harzzusammensetzung, die ein Harz und ein zweites Wärmespeichermaterial enthält, durch Auftragen dieser Harzzusammensetzung auf einen Träger zur Bildung eines Beschichtungsfilms und anschließendes Erwärmen des Beschichtungsfilms auf eine Temperatur von 150°C oder weniger hergestellt werden.
  • Als der Träger kann ein filmartiges Basismaterial verwendet werden, das sich von dem zweiten Wärmespeichersheet 30 ablösen lässt und bei der Temperatur im Erwärmungsschritt eine hitzebeständige Eigenschaft aufweist.
  • Als das filmartige Basismaterial kann zum Beispiel ein Harzfilm verwendet werden, der als verschiedene Prozessfilme geeignet verwendet wird. Beispiele für den Harzfilm beinhalten Polyesterharzfilme wie etwa einen Polyethylenterephthalatharzfilm und einen Polybutylenterephthalatharzfilm.
  • Die Dicke des Harzfilms ist nicht besonders begrenzt, beträgt aber bevorzugt 25 bis 100 µm im Hinblick auf eine einfache Handhabung und Anschaffung.
  • Die Oberfläche des Harzfilms wird bevorzugt einer Trennbehandlung unterzogen. Beispiele für das Trennbehandlungsmittel, das für die Trennbehandlung verwendet wird, beinhalten ein Alkydharz, ein Urethanharz, ein Olefinharz und ein Silikonharz.
  • Die Bildung eines Gussfilms durch Auftragen einer Harzzusammensetzung auf einen Träger kann unter Verwendung eines Beschichtungsgeräts wie etwa eines Walzenmesser-Beschichtungsgeräts, eines Umkehrwalzen-Beschichtungsgeräts und eines Komma-Beschichtungsgeräts durchgeführt werden. Insbesondere ist es möglich, bevorzugt ein Verfahren zu verwenden, bei dem eine Harzzusammensetzung auf einen Träger aufgebracht wird und ein Beschichtungsfilm mit einer bestimmten Dicke durch ein Rakelmesser oder dergleichen gebildet wird.
  • Der gebildete Beschichtungsfilm kann durch Gelieren oder Härten durch Erwärmen oder Trocknen zu einem Sheet geformt werden.
  • Die Temperatur des Beschichtungsfilms während des Erwärmens (Erwärmungstemperatur) beträgt bevorzugt 150°C oder weniger, stärker bevorzugt 140°C oder weniger, weiter bevorzugt 130°C oder weniger und besonders bevorzugt 120°C oder weniger. Die Zerstörung (Zersetzung und Verschlechterung) aufgrund der Wärme des zweiten Wärmespeichermaterials kann in geeigneter Weise unterdrückt werden, indem die Temperatur des Beschichtungsfilms in dem oben genannten Bereich eingestellt wird.
  • Die Erwärmungszeit kann nach der Gelierkinetik usw. angemessen angepasst werden und beträgt bevorzugt etwa 10 Sekunden bis 10 Minuten.
  • Der Beschichtungsfilm kann nach Bedarf gleichzeitig mit dem Erwärmen getrocknet werden, etwa durch Lufttrocknen.
  • Wenn die Harzzusammensetzung ein Lösungsmittel enthält, kann das Lösungsmittel auch gleichzeitig mit dem Erwärmen entfernt werden, doch ist eine Vortrocknung vor dem Erwärmen ebenfalls bevorzugt.
  • Das zweite Wärmespeichersheet 30 wird von der Unterlage gelöst und wird verwendet. Dieses Lösen kann nach einem geeigneten Verfahren erfolgen.
  • Die Harzzusammensetzung (Beschichtungslösung) zur Bildung des zweiten Wärmespeichersheet 30 kann durch entsprechendes Mischen gemäß dem Harz und dem zweiten Wärmespeichermaterial angefertigt werden. Wenn beispielsweise ein Vinylchloridharz als das Harz verwendet wird, wird der Beschichtungsfilm bevorzugt durch Sol-Gießen unter Verwendung einer Vinylsol-Beschichtungslösung gebildet, die ein Vinylchloridharzteilchen enthält. In diesem Fall kann der Beschichtungsfilm bei einer niedrigen Temperatur ohne Kneten, Extrusionsformen oder dergleichen mit einem Mischer oder dergleichen geformt werden. Folglich wird das zweite Wärmespeichermaterial kaum zerstört, und das zweite Wärmespeichermaterial tritt kaum aus dem erhaltenen zweiten Wärmespeichersheet 30 aus.
  • Die Vinylsol-Beschichtungslösung kann nach Bedarf auch ein Lösungsmittel enthalten. Als das Lösungsmittel können die Lösungsmittel verwendet werden, die beim Sol-Gießen des Vinylchloridharzes verwendet werden. Beispiele für das Lösungsmittel beinhalten etwa Ketone wie etwa Diisobutylketon und Methylisobutylketon; Ester wie etwa Butylacetat; und Glykolether. Diese Lösungsmittel können allein oder in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.
  • Die oben genannten Lösungsmittel sind bevorzugt, da sie das Harz bei normaler Temperatur leicht aufquellen lassen, um die Dispersion zu erleichtern und die Schmelzgelierung beim Erwärmen zu fördern.
  • Ein Verdünnungslösungsmittel kann zusammen mit dem oben genannten Lösungsmittel verwendet werden. Als das Verdünnungslösungsmittel wird bevorzugt ein Lösungsmittel verwendet, das ein Harz nicht löst und die Quelleigenschaft des Dispersionslösungsmittels unterdrückt. Beispiele für das Verdünnungslösungsmittel beinhalten Paraffinkohlenwasserstoff, Naphthenkohlenwasserstoff, aromatischen Kohlenwasserstoff und Terpenkohlenwasserstoff.
  • Die Vinylsol-Beschichtungslösung kann mit einem Wärmestabilisator gemischt werden, um die Zersetzung und Färbung zu unterdrücken, die hauptsächlich auf eine Dehydrochlorierungsreaktion des Vinylchloridharzes zurückzuführen ist. Beispiele für den Wärmestabilisator beinhalten einen Calcium-Zink-Stabilisator, einen Octyl-Zinn-Stabilisator und einen Barium-Zink-Stabilisator. Der Gehalt des Wärmestabilisators in der Vinylsol-Beschichtungslösung beträgt bevorzugt 0,5 bis 10 Massenteile, bezogen auf 100 Massenteile des Vinylchloridharzes.
  • Die Vinylsol-Beschichtungslösung kann je nach Bedarf Additive wie etwa ein Verdünnungsmittel, ein Dispersionsmittel und ein Antischaummittel als andere Komponenten als die obigen beinhalten. Der Gehalt an diesen Additiven beträgt jeweils bevorzugt 0,5 bis 10 Massenteile, bezogen auf 100 Massenteile des Vinylchloridharzes.
  • Die Viskosität der Vinylsol-Beschichtungslösung zum Zeitpunkt der Beschichtung kann in Abhängigkeit von der Dicke des gewünschten zweiten Wärmespeichersheets 30 und den Beschichtungsbedingungen geeignet eingestellt werden, und die Viskosität beträgt bevorzugt 1000 mPa·s oder mehr, stärker bevorzugt 3000 mPa·s oder mehr, und weiter bevorzugt 5000 mPa·s oder mehr, da eine gute Beschichtbarkeit leicht zu erhalten ist. Die obere Grenze dieser Viskosität beträgt bevorzugt 70000 mPa·s oder weniger, stärker bevorzugt 50000 mPa·s oder weniger, weiter bevorzugt 30000 mPa·s oder weniger und besonders bevorzugt 25000 mPa·s oder weniger. Die Viskosität der Beschichtungslösung kann mit einem Viskosimeter vom Typ B gemessen werden.
  • In dem zweiten Wärmespeichersheet 30, das aus einem Sol-Gussfilm einer Vinylsol-Beschichtungslösung besteht, die das Vinylchloridharzteilchen und das zweite Wärmespeichermaterial enthält, wird das zweite Wärmespeichermaterial kaum zerstört, da während der Herstellung keine Scherung oder Druck auf das zweite Wärmespeichermaterial ausgeübt wird. Dementsprechend kommt es auch bei der Verwendung eines harzbasierten Materials kaum zu einer Exsudation des zweiten Wärmespeichermaterials. Darüber hinaus erhält man ein zweites Wärmespeichersheet 30, das aufgrund des zweiten Wärmespeichermaterials eine Wärmespeichereigenschaft aufweist und das eine gute Flexibilität aufweist. Darüber hinaus kann das zweite Wärmespeichersheet 30 leicht mit einer anderen Schicht gestapelt und prozessiert werden und ist daher für eine Sekundärbatterie 100 geeignet.
  • Der Gehalt des zweiten Wärmespeichermaterials im zweiten Wärmespeichersheet 30 beträgt bevorzugt 10 bis 90 Massen-%, stärker bevorzugt 20 bis 70 Massen-% und weiter bevorzugt 30 bis 50 Massen-%, da eine geeignete Wärmespeichereigenschaft leicht zu erhalten ist.
  • Der Gehalt des Weichmachers in dem zweiten Wärmespeichersheet 30 beträgt bevorzugt 5 bis 75 Massen-%, stärker bevorzugt 10 bis 70 Massen-%, weiter bevorzugt 20 bis 60 Massen-% und besonders bevorzugt 20 bis 40 Massen-%. In diesem Fall wird eine gute Beschichtungseignung und Formbarkeit der Harzzusammensetzung leicht erreicht.
  • Der Mengenanteil des Weichmachers bezogen auf 100 Massenteile des thermoplastischen Harzes beträgt bevorzugt 30 bis 150 Massenteile, stärker bevorzugt 40 bis 130 Massenteile und weiter bevorzugt 50 bis 120 Massenteile, da die Viskosität der Harzzusammensetzung in einem geeigneten Bereich leicht eingestellt werden kann.
  • Die Dicke des zweiten Wärmespeichersheets 30 ist nicht besonders begrenzt, beträgt aber bevorzugt 100 bis 6000 µm, stärker bevorzugt 300 bis 4000 µm und weiter bevorzugt 500 bis 3000 µm. In diesem Fall kann die Wärmespeichereigenschaft des zweiten Wärmespeichersheets 30 stärker verbessert werden, während gleichzeitig eine Wärmeübertragung zwischen benachbarten Zellen 1 voneinander wirksam verhindert wird.
  • Das zweite Wärmespeichersheet 30, das in einer Sekundärbatterie der vorliegenden Erfindung verwendet wird, beinhaltet eine unbrennbare Schicht 99.
  • Die unbrennbare Schicht 99 bildet bevorzugt eine oder beide Oberflächen des zweiten Wärmespeichersheets 30.
  • Als die unbrennbare Schicht 99 kann z. B. unbrennbares Papier, Aluminium, Eisen oder ein anorganisches Material verwendet werden, wobei Aluminium oder unbrennbares Papier bevorzugt ist. Die Verwendung von Aluminium ist bevorzugt, um sowohl eine ausgezeichnete Unverbrennbarkeit als auch einen thermischen Diffusionseffekt zu erzielen. Als die unbrennbare Schicht 99 kann eine Papierform, wie etwa unbrennbares Papier, oder ein dünner Film oder eine Sheetform, wie etwa Aluminiumfolie, verwendet werden.
  • Das unbrennbare Papier ist nicht besonders begrenzt, solange es Unverbrennbarkeit aufweist. Es kann zum Beispiel Papier verwendet werden, das mit einem Flammschutzmittel versehen, imprägniert oder dem intern ein Flammschutzmittel zugegeben ist. Bei dem Flammschutzmittel handelt es sich beispielsweise um Metallhydroxide wie etwa Magnesiumhydroxid und Aluminiumhydroxid, basische Verbindungen wie etwa Phosphat, Borat und Stephamat und Glasfasern.
  • Die unbrennbare Schicht 99 hat bevorzugt eine Dicke in einem Bereich von 3 bis 1000 µm und stärker bevorzugt in einem Bereich von 3 bis 300 µm, um kompakt eingebaut werden zu können. Wenn beispielsweise die Umfänge der zylindrischen Zellen 1 mit dem zweiten Wärmespeichersheet 30 beschichtet sind, wie in 4 dargestellt, kann das zweite Wärmespeichersheet 30 leicht gekrümmt sein, und es kann eine optimale Anzahl der Zellen 1 in einem Gehäuse installiert werden.
  • Wenn das unbrennbare Papier als das unbrennbare Schicht 99 verwendet wird, kann das zweite Wärmespeichersheet 30 durch Ankleben des unbrennbaren Papiers auf eine oder beide Oberflächen eines unter Verwendung des Harzes und den zweiten Wärmespeichermaterial erhaltenen sheetartigen Materials erhalten werden. Das zweite Wärmespeichersheet 30 kann auch durch Aufbringen eines unbrennbaren Beschichtungsmaterials auf eine oder beide Oberflächen des sheetförmigen Materials zur Bildung einer unbrennbaren Schicht hergestellt werden.
  • Die Zugfestigkeit des zweiten Wärmespeichersheets 30 beträgt bevorzugt 0,1 MPa oder mehr, stärker bevorzugt 0,3 MPa oder mehr, weiter bevorzugt 0,6 MPa oder mehr und besonders bevorzugt 1 MPa oder mehr. In diesem Fall kann das zweite Wärmespeichersheet 30 mit Zähigkeit unter Beibehaltung der Flexibilität erhalten werden. Das zweite Wärmespeichersheet 30 ist bevorzugt, weil es unwahrscheinlich ist, dass während der Verarbeitung oder des Transports Risse auftreten, und eine geeignete Prozessierbarkeit, eine einfache Handhabung, eine Eignung für den Transport und eine Eignung für das Biegen leicht zum Ausdruck kommen.
  • Die Obergrenze der Zugfestigkeit des zweiten Wärmespeichersheet 30 ist nicht besonders begrenzt, beträgt aber bevorzugt 15 MPa oder weniger, stärker bevorzugt 10 MPa oder weniger und weiter bevorzugt 5 MPa oder weniger.
  • Die prozentuale Dehnung des zweiten Wärmespeichersheets 30 zum Zeitpunkt des Zugbruchs beträgt bevorzugt 10% oder mehr, stärker bevorzugt 15% oder mehr, weiter bevorzugt 20% oder mehr und besonders bevorzugt 25% oder mehr. In diesem Fall kann die Versprödung des zweiten Wärmespeichersheets 30 unterdrückt werden. Bei dem zweiten Wärmespeichersheet 30 ist es unwahrscheinlich, dass Risse oder Abplatzungen auftreten, selbst wenn es während des Prozessierens oder des Transports zu Biegungen oder Verformungen kommt.
  • Die Obergrenze der prozentualen Dehnung des zweiten Wärmespeichersheets 30 zum Zeitpunkt des Zugbruchs beträgt bevorzugt 1000% oder weniger, stärker bevorzugt 500% oder weniger und weiter bevorzugt 300% oder weniger. In diesem Fall kann das zweite Wärmespeichersheet 30 eine geeignete Flexibilität aufweisen und gleichzeitig zäh sein. Dementsprechend weist das zweite Wärmespeichersheet 30 eine gute Prozessierbarkeit, einfache Handhabung, Eignung für den Transport und Eignung zum Biegen auf.
  • Die Zugfestigkeit und die prozentuale Dehnung zum Zeitpunkt des Zugbruchs des zweiten Wärmespeichersheets 30 werden jeweils wie die Zugfestigkeit und die prozentuale Dehnung zum Zeitpunkt des Zugbruchs des ersten Wärmespeichersheets 20 gemessen.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist jede der Zellen 1 an ihrem Umfang mit einem zweiten Wärmespeichersheet 30 beschichtet, so dass ein Positivelektrodenstreifen 29 und ein Negativelektrodenstreifen 39 exponiert sind, wobei die Zellen 1 jedoch so angeordnet sein können, dass das zweite Wärmespeichersheet 30 dazwischen liegt.
  • Wie in 3 gezeigt, kann das zweite Wärmespeichersheet 30 auf der inneren Oberfläche eines Versiegelungskörpers 5 angeordnet sein. In diesem Fall kann das zweite Wärmespeichersheet 30, das den Umfang der Zellen 1 beschichtet, weggelassen oder nicht weggelassen werden.
  • <Erste Ausführungsform>
  • Es wird eine erste Ausführungsform der Sekundärbatterie der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine erste Ausführungsform der Sekundärbatterie der vorliegenden Erfindung zeigt; 2 ist eine Teilquerschnittsansicht einer Zelle, die entlang der A-A-Linie in 1 geschnitten ist; und 3 ist eine Teilquerschnittsansicht, die eine andere Konfiguration der Zelle zeigt.
  • Die in 1 dargestellten Sekundärbatterie 100 ist beispielsweise eine Sekundärbatterie, die in ein Fahrzeug oder dergleichen geladen wird und eine Vielzahl von Zellen 1 und ein Gehäuse 10 zur Aufnahme der Zellen 1 beinhaltet.
  • Jede der Zellen 1 beinhaltet, wie in 2 gezeigt, einen Zellenstapel 9, der eine positive Elektrode 2 mit einem Positivelektrodenstreifen (Positivelektrodenanschluss) 29, eine negative Elektrode 3 mit einem Negativelektrodenstreifen (Negativelektrodenanschluss) 39, einen Separator 4, der zwischen die positive Elektrode 2 und die negative Elektrode 3 eingefügt ist, und einen vom Separator 4 getragenen Elektrolyten enthält.
  • Dieser Zellenstapel 9 ist, wie in 1 gezeigt, durch den Versiegelungskörper 5 in einem Zustand versiegelt, in dem der Positivelektrodenstreifen 29 und der Negativelektrodenstreifen 39 exponiert sind.
  • Das zweite Wärmespeichersheet 30 ist zwischen den Zellen angeordnet, die jeweils den Zellenstapel 9 beinhalten. Das zweite Wärmespeichersheet 30 kann so angeordnet sein, dass es den Umfang der Zelle 1 beschichtet (um die Zelle 1 zu umwickeln). Wenn das zu verwendende zweite Wärmespeichersheet 30 nur auf einer Oberfläche der Beschichtungsschicht, die ein zweites Wärmespeichermaterial enthält, eine unbrennbare Schicht 99 aufweist, ist das zweite Wärmespeichersheet 30 bevorzugt so angeordnet, dass sich die Oberfläche auf der Seite der unbrennbaren Schicht 99 auf der Seite der Zelle 1 befindet (beispielsweise so, dass die unbrennbare Schicht 99 in Kontakt mit der Zelle 1 steht).
  • Die positive Elektrode 2 der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet einen Positivelektrodenstromabnehmer (wie etwa eine Aluminiumfolie) 21 und eine Positivelektrodenaktivmaterialschicht 22, die auf jeder der beiden Oberflächen des Positivelektrodenstromabnehmers 21 bereitgestellt ist.
  • Der Positivelektrodenstreifen 29 ist mit dem Abschnitt des Positivelektrodenstromabnehmers 21 verbunden, der von der Positivelektrodenaktivmaterialschicht 22 exponiert ist. Der Positivelektrodenstreifen 29 ist aus einem Metallstück (wie etwa einem Kupferstück, einem Aluminiumstück oder einem Nickelstück) gemacht. Der Positivelektrodenstromabnehmer 21 kann so prozessiert werden, dass der Positivelektrodenstreifen 29 gebildet wird.
  • Die Positivelektrodenaktivmaterialschicht 22 enthält z. B. ein Positivelektrodenaktivmaterial und einen leitfähigen Hilfsstoff.
  • Das Positivelektrodenaktivmaterial ist nicht besonders begrenzt, aber Beispiele dafür beinhalten Lithium-Metallat-Verbindungen wie etwa Lithium-Kobaltat, Lithium-Nickelat und Lithium-Manganat, und eine Natrium-Schichtverbindung. Diese Lithium-Metallat-Verbindungen und Natrium-Schichtverbindungen können allein oder in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.
  • Der leitfähige Hilfsstoff ist nicht besonders begrenzt, aber Beispiele dafür beinhalten Graphen und Carbon Black.
  • Die Positivelektrodenaktivmaterialschicht 22 kann je nach Bedarf ein Bindemittel (Bindepolymer) wie etwa Polyvinylidenfluorid enthalten.
  • Die negative Elektrode 3 der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet einen Negativelektrodenstromabnehmer (z.B. Kupferfolie) 31 und eine Negativelektrodenaktivmaterialschicht 32, die auf jeder der beiden Oberflächen des Negativelektrodenstromabnehmers 31 angeordnet ist.
  • Der Negativelektrodenstreifen 39 ist mit dem Abschnitt des Negativelektrodenstromabnehmers 31 verbunden, der von der Negativelektrodenaktivmaterialschicht 32 exponiert ist. Der Negativelektrodenstreifen 39 ist aus einem Metallstück (wie etwa einem Kupferstück, einem Aluminiumstück oder einem Nickelstück) gemacht. Der Negativelektrodenstromabnehmer 31 kann so prozessiert werden, dass der Negativelektrodenstreifen 39 gebildet wird.
  • Die Negativelektrodenaktivmaterialschicht 32 enthält z. B. ein Negativelektrodenaktivmaterial und einen leitfähigen Hilfsstoff.
  • Das Negativelektrodenaktivmaterial ist nicht besonders begrenzt, aber Beispiele dafür beinhalten Kohlenstoffmaterialien wie etwa Graphit (Bleischwarz), Hartkohlenstoff und Weichkohlenstoff. Diese Kohlenstoffmaterialien können allein oder in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.
  • Der leitfähige Hilfsstoff ist nicht besonders begrenzt, aber Beispiele dafür beinhalten Kohlenstoff-Nanoröhren.
  • Die Negativelektrodenaktivmaterialschicht 32 enthält je nach Bedarf ein Bindemittel (Bindepolymer) wie etwa Polyvinylidenfluorid.
  • Der Separator 4 ist zwischen der positiven Elektrode 2 und der negativen Elektrode 3 eingefügt. Der Separator 4 hat die Funktion, einen Kurzschluss zwischen der positiven Elektrode 2 und der negativen Elektrode 3 zu verhindern und den Elektrolyten zu halten. Der Separator 4, der den Elektrolyten hält, kann auch als eine Elektrolytschicht bezeichnet werden.
  • Der Separator 4 kann z. B. aus einem Sheetmaterial mit einer Vielzahl von Poren oder einem porösen Film wie etwa einem Vliesstoff gebildet sein, sofern er eine isolierende Eigenschaft hat und einen Elektrolyten halten kann.
  • Beispiele für das Material, aus dem der poröse Film gebildet ist, beinhalten Polyolefine wie etwa Polypropylen und Polyethylen.
  • Der Elektrolyt wird bevorzugt als elektrolytische Lösung verwendet, bei der der Elektrolyt in einem nicht-wässrigen Lösungsmittel gelöst ist. Der Elektrolyt (elektrolytische Lösung) dient als Übertragungsmedium für Metallionen beim Laden und Entladen der Zelle 1.
  • Beispiele für nicht-wässrige Lösungsmittel beinhalten Propylencarbonat und Ethylencarbonat. Diese nicht-wässrigen Lösungsmittel können allein oder in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.
  • Beispiele für Elektrolyte beinhalten Lithium- und Fluoridsalze wie etwa Lithiumtetrafluorborat und Lithiumhexafluorphosphat, und Natrium- und Fluoridsalze wie etwa Natriumhexafluorphosphat.
  • Als der Elektrolyt kann auch ein Elektrolytpolymer verwendet werden.
  • Der Versiegelungskörper 5 kann aus einem Stapel (Laminatfilm) aus Metallfolie und einem Harzsheet, einem Metalldosenkörper oder dergleichen gebildet sein.
  • Die Sekundärbatterie 100 der vorliegenden Ausführungsform ist so konfiguriert, dass eine Vielzahl von Zellen 1 in einem Gehäuse 10 untergebracht ist.
  • Das Gehäuse 10 kann z. B. aus einem Metallmaterial wie etwa Aluminium, Eisen oder einer Legierung davon oder aus einem Harzmaterial wie etwa Polyphenylensulfid gebildet ist.
  • Das Gehäuse 10 ist aus einem kastenförmigen Element mit einem Boden und einer Umfangswand konfiguriert und ist mit einem Deckelelement (nicht abgebildet) bereitgestellt, um die Öffnung zu verschließen. Das Deckelelement ist mit einem Positivelektrodenanschluss für die externe Verbindung bereitgestellt, zum gleichzeitigen Verbinden zu einer Vielzahl von Positivelektrodenstreifen 29, und mit einem Negativelektrodenanschluss für die externe Verbindung, zum gleichzeitigen Verbinden zu einer Vielzahl von Negativelektrodenstreifen 39, wenn das Deckelelement am Gehäuse 10 befestigt ist.
  • Ein erstes Wärmespeichersheet 20, das ein erstes Wärmespeichermaterial enthält, ist bevorzugt an der inneren Oberfläche oder der äußeren Oberfläche des Gehäuses 10 angeordnet. Stärker bevorzugt ist das erste Wärmespeichersheet 20 an der Innenseite des Gehäuses 10 befestigt. Das Bilden des Gehäuses 10 aus einem Harzmaterial trägt zur Gewichtsreduzierung der Sekundärbatterie 100 bei und kann auch die Haftung zwischen dem Gehäuse 10 und dem ersten Wärmespeichersheet 20 verbessern.
  • Das Wärmespeichermaterial ist eine Substanz, die beim Phasenwechsel von fest zu flüssig Wärme aufnimmt und beim Phasenwechsel von flüssig zu fest Wärme abgibt.
  • Wenn also ein Wärmespeichermaterial mit einer relativ niedrigen Temperatur, bei der eine Phasenumwandlung stattfindet, ausgewählt wird, kann bei einer Abnahme der Temperatur der Zellen 1 bei abnehmender Umgebungstemperatur ein Absinken der Temperatur der Zellen 1 durch Freisetzung der im Wärmespeichermaterial gespeicherten Wärme verhindert werden.
  • Wird dagegen ein Wärmespeichermaterial gewählt , das eine relativ hohe Temperatur aufweist, bei der ein Phasenwechsel stattfindet (d.h. Schmelzpunkt), kann ein Anstieg der Temperatur der Zellen 1 verhindert werden, indem die beim Laden der Sekundärbatterie 100 (Zellen 1) entstehende Wärme mit dem Wärmespeichermaterial absorbiert wird.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Wärmespeichermaterial mit einem relativ niedrigen Schmelzpunkt als das erste Wärmespeichermaterial verwendet. Da das erste Wärmespeichermaterial in diesem Fall in der Nähe der inneren Oberfläche des Gehäuses 10 verstreut ist, kann das erste Wärmespeichermaterial gemäß der Änderung der Umfangstemperatur in einem Niedrigtemperaturbereich reibungslos Wärme aufnehmen und abgeben.
  • Dementsprechend ist es möglich, die Zellen 1 in einer bestimmten Zeitspanne vom Anhalten bis zum nächsten Start warm zu halten, indem das erste Wärmespeichersheet 20 an der inneren Oberfläche des Gehäuses 10 befestigt ist. Dadurch kann verhindert werden, dass die Spannung der Sekundärbatterie 100 (Fahrzeug) deutlich abfällt.
  • Der spezifische Schmelzpunkt des ersten Wärmespeichermaterials liegt bevorzugt bei -30°C oder mehr und 15°C oder weniger, stärker bevorzugt bei -10°C oder mehr und 10°C oder weniger, und weiter bevorzugt bei 0°C oder mehr und 8°C oder weniger. Der wärmehaltende Effekt der Zellen 1 nach dem Anhalten kann durch Verwendung eines ersten Wärmespeichermaterials mit einem Schmelzpunkt innerhalb des obigen Bereichs weiter verbessert werden.
  • Das erste Wärmespeichermaterial ist nicht besonders begrenzt, aber Beispiele dafür beinhalten Fettsäureester und Alkane (Paraffin). Diese Verbindungen können allein oder in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.
  • Beispiele für den Fettsäureester beinhalten Methyldecanoat, Ethyldecanoat, Methyllaurat, Ethyllaurat, Ethylmyristat, Methylpalmitoleat und Methyloleat. Insbesondere ist der Fettsäureester bevorzugt Methyllaurat, Ethyllaurat, Ethylmyristat oder Methylpalmitoleat und stärker bevorzugt Methyllaurat.
  • Beispiele für das Alkan beinhalten Decan, Undecan, Dodecan, Tridecan, Tetradecan und Pentadecan. Insbesondere ist das Alkan bevorzugt Tridekan, Tetradekan oder Pentadekan und stärker bevorzugt Tetradekan.
  • Das erste Wärmespeichermaterial liegt bevorzugt in einem Zustand beschichteter Teilchen vor, die mit einer Außenhülle zusammengesetzt aus einem organischen Material wie etwa einem Melaminharz, einem Acrylharz oder einem Urethanharz beschichtet sind.
  • In diesem Fall ist der durchschnittliche Teilchendurchmesser der beschichteten Teilchen nicht besonders begrenzt, beträgt aber bevorzugt 10 bis 3000 µm. Im ersten Wärmespeichersheet 20 werden durch die Verwendung beschichteter Teilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser innerhalb des obigen Bereichs leicht Hohlräume zwischen den beschichteten Teilchen gebildet und eine gute Formbarkeit wird leicht erreicht.
  • Der durchschnittliche Teilchendurchmesser ist stärker bevorzugt 30 µm oder mehr, weiter bevorzugt 50 µm oder mehr, und besonders bevorzugt 100 µm oder mehr. Der durchschnittliche Teilchendurchmesser ist stärker bevorzugt 2000 µm oder weniger und weiter bevorzugt 1000 µm oder weniger, weil es einfach ist, die beschichteten Teilchen auf dem ersten Wärmespeichersheet 20 fest zu halten, zusätzlich zur Bildung geeigneter Hohlräume und guter Formbarkeit. Die Primärteilchen haben bevorzugt einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser in dem oben genannten Bereich.
  • Der durchschnittliche Teilchendurchmesser der beschichteten Teilchen kann der Median-Durchmesser sein (Teilchendurchmesser, der 50% der kumulativen Volumenverteilung entspricht: 50% Teilchendurchmesser) sein, der durch Messung mit einem Laserbeugungs-Partikelgrößenanalysator (hergestellt von HORIBA, Ltd., „LA-950V2“) erhalten wurde.
  • Das erste Wärmespeichersheet 20 hält bevorzugt das erste Wärmespeichermaterial (beschichtete Teilchen) und enthält ein Harz zur Bindung zwischen den Molekülen des ersten Wärmespeichermaterials. Ein erstes Wärmespeichersheet 20 mit Hohlräumen lässt sich leicht durch die Bindung zwischen den Molekülen des ersten Wärmespeichermaterials durch das Harz in eine dreidimensionale Maschenform herstellen.
  • Wenn eine wässrige Dispersion eines Harzes mit dem ersten Wärmespeichermaterial gemischt wird, um eine Mischlösung herzustellen, hat das zu verwendende Harz bevorzugt eine Absorptionsmenge der wässrigen Dispersion von 70 Massenteile oder weniger, bezogen auf 100 Massenteile des ersten Wärmespeichermaterials. In diesem Fall lassen sich Hohlräume mit einer geeigneten Größe in dem ersten Wärmespeichersheet 20 leicht sicherstellen, und das erste Wärmespeichersheet 20 mit hoher mechanischer Festigkeit kann durch eine feste Verbindung zwischen den Molekülen des ersten Wärmespeichermaterials mit dem Harz hergestellt werden. Eine gute Beschichtbarkeit der Mischlösung ist auch während ihrer Herstellung sicherstellen, und das Herstellen des ersten Wärmespeichersheets 20 wird einfach.
  • Die Absorptionsmenge beträgt stärker bevorzugt 60 Massenteile oder weniger, weiter bevorzugt 55 Massenteile oder weniger, und besonders bevorzugt 50 Massenteile oder weniger. Die untere Grenze der Absorptionsmenge liegt im Allgemeinen bei etwa 10 Massenteilen. Die Absorptionsmenge der wässrigen Dispersion in Bezug auf das erste Wärmespeichermaterial kann gemäß JIS K5101-13-1 gemessen werden. Als die wässrige Dispersion eines Harzes wird bevorzugt eine wässrige Dispersion verwendet, die durch Dispergieren von 55 Massenteile des Harzes in 45 Massenteile Wasser hergestellt wird.
  • Der Zustand des Harzes ist nicht besonders begrenzt, solange es ein erstes Wärmespeichersheet 20 (Matrix) mit Hohlräumen herstellen kann. Ein Emulsionsharz, das durch mechanisches Aufschäumen Hohlräume bilden kann, ist jedoch geeignet, da die Gesamtstruktur des ersten Wärmespeichersheet 20 leicht gebildet werden kann und die Bildung von guten Hohlräumen und der Gehalt der Hohlräume (Porosität) leicht sichergestellt werden können.
  • Dementsprechend ist das erste Wärmespeichersheet 20 bevorzugt aus einem Schaumstoff gebildet, der ein erstes Wärmespeichermaterial enthält. Dadurch kann die wärmespeichernde Eigenschaft des ersten Wärmespeichersheets 20 verbessert werden.
  • Beispiele für das Emulsionsharz beinhalten ein Acrylemulsionsharz, ein Urethanemulsionsharz, ein Ethylen-Vinylacetat-Emulsionsharz, ein Vinylchlorid-Emulsionsharz und ein Epoxid-Emulsionsharz. Insbesondere ist das Acrylemulsionsharz wegen seiner hervorragenden hitzebeständigen und wärmeisolierenden Eigenschaften bevorzugt und das Urethanemulsionsharz ist wegen seiner hervorragenden Flexibilität bevorzugt.
  • Der durchschnittliche Teilchendurchmesser des Emulsionsharzes beträgt bevorzugt 30 bis 1500 nm und stärker bevorzugt 50 bis 1000 nm, da es leicht ist, das erste Wärmespeichermaterial zu beschichten und die mit dem Harz beschichteten Moleküle des ersten Wärmespeichermaterials miteinander zu verbinden.
  • Der durchschnittliche Teilchendurchmesser des Emulsionsharzes kann der 50%ige Median-Durchmesser sein, der durch dynamische Lichtstreuung gemessen wird, z.B. der 50%ige Median-Durchmesser auf der Basis des Volumens, gemessen mit dem Microtrack UPA Gerät zur Messung der Teilchengrößenverteilung, hergestellt von Nikkiso Co.
  • Das erste Wärmespeichersheet 20 weist bevorzugt eine Struktur auf, bei der das erste Wärmespeichermaterial mit einem Harz beschichtet ist und die Moleküle des ersten Wärmespeichermaterials durch das Harz miteinander verbunden sind. Das erste Wärmespeichersheet 20 kann in einer solchen Konfiguration sowohl das erste Wärmespeichermaterial als auch Hohlräume mit hoher Dichte enthalten, verglichen mit einer Konfiguration, in der das erste Wärmespeichermaterial durch ein geformtes Schaummaterial gehalten wird, und einer Konfiguration, in der geschlossene Zellen und das erste Wärmespeichermaterial in einer Matrix des Harzes dispergiert sind.
  • Da es einfach ist, sowohl den Gehaltsanteil der Hohlräume (Porosität) als auch den Gehaltsanteil des ersten Wärmespeichermaterials zu steuern, können auch die Wärmespeichereigenschaft, die Wärmerückhalteeigenschaft und die Wärmeisoliereigenschaft des ersten Wärmespeichersheet 20 in geeigneter Weise gesteuert werden. Darüber hinaus sind das Formen und das Prozessieren zu einem Sheet aufgrund des geringen Gewichts einfach, ein Herabfallen des ersten Wärmespeichermaterials ist ebenfalls unwahrscheinlich, und das Hinzufügen von Flexibilität ist ebenfalls einfach.
  • Das erste Wärmespeichersheet 20 hat eine Struktur mit Hohlräumen zwischen den Molekülen des ersten Wärmespeichermaterials durch die Bindung der Harz-beschichteten ersten Wärmespeichermaterialmoleküle durch das Harz. Dementsprechend beträgt das spezifische Gewicht des ersten Wärmespeichersheets 20 bevorzugt 0,15 bis 0,9 und stärker bevorzugt 0,3 bis 0,9. In diesem Fall erhält das erste Wärmespeichersheet 20 leicht eine hohe Wärmerückhalteeigenschaft. In diesem Fall kann das Gewicht des ersten Wärmespeichersheets 20 leicht verringert werden, und eine gute Prozessierbarkeit wird ebenfalls erreicht.
  • Der Gehalt des ersten Wärmespeichermaterials in dem ersten Wärmespeichersheet 20 beträgt bevorzugt 10 bis 90 Massen-%, stärker bevorzugt 20 bis 80 Massen-% und weiter bevorzugt 30 bis 70 Massen-%, da geeignete Wärmespeichereigenschaften und Wärmerückhalteeigenschaften leicht zu realisieren sind.
  • Der Gehalt des Harzes im ersten Wärmespeichersheet 20 beträgt bevorzugt 10 bis 90 Massen-%, stärker bevorzugt 20 bis 80 Massen-% und weiter bevorzugt 30 bis 70 Massen-%, da die Gehalte der Hohlräume und des ersten Wärmespeichermaterials leicht zu steuern sind, um beide Gehalte leicht zu verbessern.
  • Darüber hinaus ist das Mengenverhältnis des ersten Wärmespeichermaterials und des Harzes, als Massenverhältnis des Feststoffgehalts, dargestellt durch (erstes Wärmespeichermaterial)/Harz, bevorzugt 80/20 bis 15/85 und stärker bevorzugt 70/30 bis 30/70, da eine geeignete wärmespeichernde Eigenschaft und wärmeisolierende Eigenschaft leicht zu erzielen ist.
  • Das erste Wärmespeichersheet 20 lässt sich leicht prozessieren, wie etwa schneiden, und hat daher eine hervorragende Handhabungseigenschaft.
  • Die Dicke des ersten Wärmespeichersheet 20 ist nicht besonders begrenzt, beträgt aber bevorzugt 100 bis 6000 µm, stärker bevorzugt 300 bis 4000 µm und weiter bevorzugt 500 bis 3000 µm. In diesem Fall kann die Wärmespeichereigenschaft und die Wärmerückhalteeigenschaft des ersten Wärmespeichersheets 20 weiter verbessert werden.
  • Bei dem ersten Wärmespeichersheet 20 beträgt der Dorndurchmesser, bei dem in einem Biegewiderstandstest nach JIS K5600-5-1 (1999) Risse auftreten, bevorzugt 25 mm oder weniger, stärker bevorzugt 20 mm oder weniger, und weiter bevorzugt 16 mm oder weniger. Das erste Wärmespeichersheet 20, das die oben genannten Anforderungen erfüllt, kann eine angemessene Flexibilität und eine hervorragende Anpassungsfähigkeit an die Oberflächen verschiedener Bauteile sicherstellen.
  • Der Biegewiderstand des ersten Wärmespeichersheet 20, gemessen nach dem in JIS L1913 (2010) geregelten Gurley-Verfahren, beträgt bevorzugt 0,1 bis 30 mN, stärker bevorzugt 0,5 bis 20 mN und weiter bevorzugt 1 bis 10 mN. Das erste Wärmespeichersheet 20 mit einem solchen Biegewiderstand kann auch eine geeignete Flexibilität und eine ausgezeichnete Anpassungsfähigkeit an die Oberflächen verschiedener Elemente sicherstellen.
  • Die Zugfestigkeit des ersten Wärmespeichersheets 20 beträgt bevorzugt 0,1 MPa oder mehr und stärker bevorzugt 0,2 MPa oder mehr. In diesem Fall kann das erste Wärmespeichersheet 20 mit Zähigkeit bei gleichzeitiger Flexibilität bereitgestellt werden. Das erste Wärmespeichersheet 20 ist bevorzugt, weil Risse auch während der Verarbeitung oder des Transports unwahrscheinlich sind und eine geeignete Prozessierbarkeit, einfache Handhabung, Eignung für den Transport und Eignung für das Biegen zum Ausdruck kommen kann.
  • Die obere Grenze der Zugfestigkeit des ersten Wärmespeichersheet 20 ist nicht besonders begrenzt, beträgt aber bevorzugt 15 MPa oder weniger, stärker bevorzugt 10 MPa oder weniger und weiter bevorzugt 5 MPa oder weniger.
  • Die prozentuale Dehnung zum Zeitpunkt des Zugbruchs des ersten Wärmespeichersheets 20 beträgt bevorzugt 10% oder mehr, stärker bevorzugt 30% oder mehr und weiter bevorzugt 50% oder mehr. In diesem Fall kann die Versprödung des ersten Wärmespeichersheets 20 unterdrückt werden. Bei dem ersten Wärmespeichersheet 20 ist es unwahrscheinlich, dass Risse und Abplatzungen auftreten, selbst wenn es während des Prozessierens oder des Transports zu Biegungen oder Verformungen kommt.
  • Die obere Grenze der prozentualen Dehnung des ersten Wärmespeichersheets 20 zum Zeitpunkt des Zugbruchs beträgt bevorzugt 1000% oder weniger, stärker bevorzugt 500% oder weniger, und weiter bevorzugt 300% oder weniger. In diesem Fall kann das erste Wärmespeichersheet 20 eine ausgezeichnete Flexibilität bei gleichzeitiger Zähigkeit erhalten. Dementsprechend kann das erste Wärmespeichersheet 20 leicht eine gute Prozessierbarkeit, einfache Handhabung, Eignung für den Transport und Anpassungsfähigkeit an die Oberflächen verschiedener Elemente erhalten.
  • Die Zugfestigkeit und die prozentuale Dehnung zum Zeitpunkt des Zugbruchs des ersten Wärmespeichersheet 20 können jeweils nach den in JIS K6251 geregelten Verfahren gemessen werden.
  • Konkret wird das erste Wärmespeichersheet 20 in die Form einer Hantel Nr. 2 geschnitten, und es wird ein Prüfkörper mit zwei markierten Linien mit einem Anfangsabstand zwischen den markierten Linien von 20 mm hergestellt. Dieser Prüfkörper wird an einem Zugprüfgerät befestigt und mit einer Geschwindigkeit von 200 mm/min bis zum Bruch gezogen. Bei dieser Gelegenheit werden die maximale Kraft (N) bis zum Bruch und der Abstand (mm) zwischen den markierten Linien zum Zeitpunkt des Bruchs gemessen, und die Zugfestigkeit und die prozentuale Dehnung zum Zeitpunkt des Zugbruchs können anhand der nachstehenden Gleichungen berechnet werden.
  • Die Zugfestigkeit TS (MPa) wird nach der folgenden Gleichung berechnet.
    TS = Fm / Gewicht
    Figure DE112022003123T5_0001
    wobei Fm die maximale Kraft (N) ist, W die Breite (mm) des parallelen Abschnitts ist und t die Dicke (mm) des parallelen Abschnitts ist.
  • Die prozentuale Dehnung Eb (%) zum Zeitpunkt des Zugbruchs wird nach folgender Gleichung berechnet.
    Eb = ( Lb − L0 ) / L0 × 100
    Figure DE112022003123T5_0002
    wobei Lb der Abstand (mm) zwischen den markierten Linien zum Zeitpunkt des Bruchs und L0 der Anfangsabstand (mm) zwischen den markierten Linien ist.
  • Das erste Wärmespeichersheet 20 kann je nach Bedarf verschiedene Additive enthalten. Beispiele für Additive beinhalten ein Flammschutzmittel, ein Adsorptionsmittel für gefährliche Stoffe wie etwa Formaldehyd, ein Farbpigment und ein Deodorant.
  • Das erste Wärmespeichersheet 20 wie etwa das oben genannte kann bevorzugt durch mechanisches Aufschäumen einer Harzzusammensetzung, die ein Harz, ein erstes Wärmespeichermaterial und ein wässriges Medium enthält, und dann durch Beschichten, Gießen und Trocknen hergestellt werden. Bei der Herstellung des ersten Wärmespeichersheets 20 kann die Harzzusammensetzung je nach Bedarf getrocknet und dann durch Wärme, ultraviolette Strahlen oder dergleichen gehärtet werden.
  • Als das wässrige Medium, das zum Anfertigen der Harzzusammensetzung verwendet werden kann, kann bevorzugt Wasser verwendet werden.
  • Bei dem wässrigen Medium kann es sich um eine Mischung aus Wasser und einem wasserlöslichen Lösungsmittel handeln. Beispiele für wasserlösliche Lösungsmittel beinhalten Alkohole wie etwa Methylalkohol, Ethylalkohol, Isopropylalkohol, Ethylcarbitol, Ethylcellosolve und Butylcellosolve, und polare Lösungsmittel wie etwa N-Methylpyrrolidon. Diese wasserlöslichen Lösungsmittel können allein oder in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.
  • Die Harzzusammensetzung kann je nach Bedarf mit einem Tensid, einem Verdickungsmittel, einem Flammschutzmittel, einem Vernetzungsmittel und anderen Additiven gemischt werden.
  • Zum Beispiel kann die Harzzusammensetzung mit einem beliebigen Tensid gemischt werden, um den Schaum zu mikronisieren oder zu stabilisieren. Als Tensid kann ein anionisches Tensid, ein kationisches Tensid, ein nichtionisches Tensid oder ein ampholytisches Tensid verwendet werden.
  • Insbesondere unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Stabilität des Schaums ist das Tensid bevorzugt ein anionisches Tensid und stärker bevorzugt ein Fettsäure-Ammonium-Tensid wie etwa Ammoniumstearat. Die Tenside können allein oder in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.
  • Die Harzzusammensetzung kann mit einem Verdickungsmittel in der erforderlichen Menge gemischt werden, um die Stabilität des geschäumten Schaums und die Verformbarkeit des Films zu verbessern. Beispiele für das Verdickungsmittel beinhalten ein Acrylsäureverdickungsmittel, ein Urethanverdickungsmittel und ein Polyvinylalkoholverdickungsmittel. Als Verdickungsmittel wird bevorzugt ein Acrylsäureverdickungsmittel oder ein Urethanverdickungsmittel verwendet.
  • Die Harzzusammensetzung kann mit einem Flammschutzmittel in der erforderlichen Menge gemischt werden, um die Unverbrennbarkeit des ersten Wärmespeichersheet 20 zu verbessern. Das Flammschutzmittel ist nicht besonders begrenzt, aber organische Flammschutzmittel und anorganische Flammschutzmittel können in geeigneter Weise verwendet werden.
  • Das organische Flammschutzmittel ist bevorzugt z. B. eine Phosphorverbindung, eine Halogenverbindung und eine Guanidinverbindung. Spezifische Beispiele für das organische Flammschutzmittel beinhalten Monoammoniumphosphat, Diammoniumphosphat, Phosphorsäuretriester, Phosphitester, ein Phosphoniumsalz, Phosphorsäuretriamid, chloriertes Paraffin, Ammoniumbromid, Decabrombisphenol, Tetrabrombisphenol A, Tetrabromethan, Decabromdiphenyloxid, Hexabromphenyloxid, Pentabromooxid, Hexabrombenzol, Guanidinhydrochlorid, Guanidincarbonat und Guanylharnstoffphosphat.
  • Das anorganische Flammschutzmittel ist bevorzugt z. B. eine Antimon- oder Aluminiumverbindung, eine Borverbindung oder eine Ammoniumverbindung. Beispiele für das anorganische Flammschutzmittel beinhalten Antimonpentoxid, Antimontrioxid, Natriumtetraboratdecahydrat (Borax), Ammoniumsulfat und Ammoniumsulfamat.
  • Als das Flammschutzmittel können die oben genannten Verbindungen allein oder in Kombination von zwei oder mehr verwendet werden.
  • Die Harzzusammensetzung kann mit einem Härtungsmittel in einer Menge gemischt werden, die zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit des ersten Wärmespeichersheet 20 erforderlich ist. Das Härtungsmittel kann nach dem Typ des zu verwendenden Harzes ausgewählt werden und Beispiele dafür beinhalten ein Epoxidhärtungsmittel, ein Melaminhärtungsmittel, ein Isocyanathärtungsmittel, ein Carbodiimidhärtungsmittel und ein Oxazolinhärtungsmittel.
  • Der Gehalt des Harzes in der Harzzusammensetzung beträgt z. B. bei Verwendung eines Acrylemulsionsharzes bevorzugt 30 bis 200 Massenteile und stärker bevorzugt 50 bis 150 Massenteile, bezogen auf 100 Massenteile des wässrigen Mediums. In diesem Fall lässt sich die Viskosität der Harzzusammensetzung leicht in einem geeigneten Bereich einstellen, und ein stabiles Schäumen wird leicht möglich.
  • Der Gehalt des ersten Wärmespeichermaterials in der Harzzusammensetzung kann so eingestellt werden, dass das Mengenverhältnis von (erstem Wärmespeichermaterial)/Harz im ersten Wärmespeichersheet 20 innerhalb des oben genannten Bereichs liegt.
  • Wenn die Harzzusammensetzung mit einem Tensid gemischt wird, beträgt dessen Gehalt bevorzugt 30 Massenteile oder weniger, bezogen auf 100 Massenteile (Feststoffgehalt) des Harzes, stärker bevorzugt 0,5 bis 20 Massenteile und weiter bevorzugt 3 bis 15 Massenteile, da eine geeignete Schäumbarkeit leicht zu erhalten ist.
  • Wenn die Harzzusammensetzung mit einem Verdickungsmittel gemischt wird, beträgt dessen Gehalt bevorzugt 0,1 bis 10 Massenteile, bezogen auf 100 Massenteile (Feststoffgehalt) des Harzes, und stärker bevorzugt 0,5 bis 8 Massenteile.
  • Das erste Wärmespeichersheet 20, das nach dem obigen Verfahren hergestellt wird, kann eine unbrennbare Schicht aufweisen. Das Ausbreiten des Brandes der Zellen, die eine Sekundärbatterie bilden, kann durch die Verwendung eines ersten Wärmespeichersheets mit der unbrennbaren Schicht wirksam unterdrückt werden.
  • Das erste Wärmespeichersheet 20 kann z. B. mit einem Haftmittel, durch Schweißen (Ultraschallschweißen, Hochfrequenzschweißen oder Wärmeschweißen) oder mit einem Klebemittel an der inneren Oberfläche des Gehäuses 10 befestigt werden.
  • <zweite Ausführungsform>
  • 4 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teilausschnitt einer zweiten Ausführungsform der Sekundärbatterie der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Die Sekundärbatterie 100 der zweiten Ausführungsform wird nun beschrieben, wobei sich die Erläuterung auf die Unterschiede zwischen den Sekundärbatterien 100 der ersten und zweiten Ausführungsform konzentriert und die Erläuterungen zu ähnlichen Punkten weggelassen werden.
  • Bei der in 4 gezeigten Sekundärbatterie 100 ist eine Vielzahl von zylindrischen Zellen 1 in einem rechteckigen Gehäuse 10 angeordnet. Ein erstes Wärmespeichersheet 20 ist dann an der inneren Oberfläche des Gehäuses 10 befestigt.
  • Die Vielzahl von Zellen 1 sind in dem Gehäuse 10 in einer Matrixform untergebracht (angeordnet), sodass die Längsrichtung (axiale Richtung) die Dickenrichtung (Höhenrichtung) des Gehäuses 10 ist. Ein Positivelektrodenanschluss 12 zur externen Verbindung, zum gleichzeitigen Verbinden zu einer Vielzahl von Positivektrodenstreifen 29, und ein Negativelektrodenanschluss 13 zur externen Verbindung, zum gleichzeitigen Verbinden zu einer Vielzahl von Negativelektrodenstreifen 39, sind an den Seitenflächen des Gehäuses 10 bereitgestellt.
  • Außerdem kann ein Separator 4 im Inneren der Zellen 1 angeordnet sein, so dass er sich um die Zellen 1 wickelt. Das heißt, als jede der Zellen 1 kann auch eine gewöhnliche zylindrische Zelle verwendet werden.
  • In diesem Fall kann das zweite Wärmespeichersheet 30 den Umfang jeder Zelle 1 beschichtet, oder das zweite Wärmespeichersheet 30 kann eine Vielzahl der in einer Reihe angeordneten Zellen 1 auf einmal beschichten. Wenn ein zweites Wärmespeichersheet 30 mit einer unbrennbaren Schicht 99 auf nur einer Oberfläche verwendet wird, ist das zweite Wärmespeichersheet 30 bevorzugt so angeordnet, dass sich die Oberfläche auf der Seite der unbrennbaren Schicht 99 auf der Seite der Zelle 1 befindet (beispielsweise so, dass die unbrennbare Schicht 99 in Kontakt mit den Zellen 1 steht).
  • Die Sekundärbatterien der vorliegenden Erfindung sind oben beschrieben worden, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Konfigurationen der oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
  • Zum Beispiel kann in einer Sekundärbatterie der vorliegenden Erfindung jede andere gewünschte Ausführungsform zu der Ausführungsform in den oben beschriebenen Ausführungsformen hinzugefügt werden, oder die Ausführungsform kann durch eine beliebige Ausführungsform ersetzt werden, die eine ähnliche Funktion aufweist.
  • Das erste Wärmespeichersheet 20 und das zweite Wärmespeichersheet 30 können jeweils ein Stapel sein, der aus mehreren Schichten zusammengesetzt ist.
  • Das erste Wärmespeichersheet 20 kann an der inneren Oberfläche des Gehäuses 10 befestigt werden, und das zweite Wärmespeichersheet 30 kann in dessen Inneren gestapelt werden.
  • In der Sekundärbatterie der vorliegenden Erfindung werden die Typen des Positivelektrodenaktivmaterials, des Negativelektrodenaktivmaterials und des Elektrolyten geeignet nach den Ionenarten ausgewählt, die beim Laden und Entladen übertragen werden.
  • BEISPIELE
  • Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Beispielen ausführlicher beschrieben, ist aber nicht darauf beschränkt.
  • 2. Herstellung des zweiten Wärmespeichersheets
  • Eine Plastisol-Beschichtungslösung wurde angefertigt, indem 100 Massenteile eines Polyvinylchlorid-Harzteilchens mit einem Polymerisationsgrad von 900 (hergestellt von SHINDAI-ICHI VINYL CORPORATION, ZEST PQ92), 70 Massenteile eines Polyester-Weichmachers (hergestellt von DIC Corporation, Polycizer W-230H), 2 Massenteile eines Dispersionsmittels (hergestellt von DIC Corporation, Epocizer E-100EL) und 2 Massenteile eines Dispersionsmittels (hergestellt von BYK-Chemie GmbH, Disperplast-1142) als weitere Additive, und 100 Massenteile eines beschichteten Teilchens (durchschnittlicher Teilchendurchmesser: 150 µm, Schmelzpunkt: 38°C), hergestellt durch Mikroverkapselung eines zweiten Wärmespeichermaterials, das Methylstearat enthält, unter Verwendung einer Außenhülle zusammengesetzt aus einem Urethanharz.
  • Diese Plastisol-Beschichtungslösung wurde mit einer Streichmaschine auf unbrennbares Papier aufgetragen und anschließend 8 Minuten lang bei einer Trocknertemperatur von 150°C zur Gelierung erwärmt, um ein zweites Wärmespeichersheet mit einer Dicke von 1 mm herzustellen.
  • Der Gehalt der beschichteten Teilchen, die in dem zweiten Wärmespeichersheet beinhaltet sind, betrug 35,5 Massen-%.
  • 3. Simulationsexperiment zur Temperaturanstiegsunterdrückung
  • 3-1. Anfertigen des Prüfkörpers
  • (Beispiel B)
  • Sechs Aluminiumplatten (A1050) mit einer Dicke von 1 mm, einer Breite von 200 mm und einer Länge von 300 mm sowie drei Silikonkautschuk-Heizungen mit einer Breite von 50 mm, einer Länge von 100 mm und einer Leistung von 30 W (hergestellt von HAKKO Co., Ltd. „SBH2123“) wurden bereitgestellt.
  • Anschließend wurden drei Simulationszellen hergestellt, indem eine der Silikonkautschuk-Heizungen zwischen zwei Aluminiumplatten eingefügt wurde.
  • Anschließend wurde ein zweites Wärmespeichersheet zwischen jeder der Simulationszellen angeordnet.
  • Um die Temperatur zwischen der zweiten Simulationszelle von oben und jedem der zweiten Wärmespeichersheets zu messen, wurden zwei Temperatursensoren installiert.
  • (Vergleichsbeispiel B1)
  • Ein Probekörper wurde wie in Beispiel B angefertigt, mit dem Unterschied, dass anstelle des zweiten Wärmespeichersheets Vinylchlorid-Sheets (ohne das zweite Wärmespeichermaterial) mit einer Dicke von 1 mm, einer Breite von 150 mm und einer Länge von 150 mm verwendet wurden.
  • (Vergleichsbeispiel B2)
  • Ein Probekörper wurde wie in Beispiel B angefertigt, mit dem Unterschied, dass das zweite Wärmespeichersheet weggelassen wurden, wobei zwischen jeder der Simulationszellen ein Abstand von 1 mm eingehalten wurde.
  • 3. Experimentelles Verfahren
  • Die Probekörper wurden jeweils in eine Umgebung von 25°C platziert, und in diesem Zustand wurde die Wärmeerzeugung von 30 W durch die Silikongummi-Heizung 10 Minuten lang fortgesetzt, dann wurde die Silikongummi-Heizung ausgeschaltet und anschließend 30 Minuten lang ruhen gelassen.
  • Bei dieser Gelegenheit wurde die Temperaturveränderung an jedem der Messpunkte aufgezeichnet. Die Ergebnisse sind in 5 dargestellt.
  • Wie in 5 gezeigt, kann ein Temperaturanstieg in den Zellen durch die Befestigung der zweiten Wärmespeichersheets unterdrückt werden.
  • 4. Verbrennungstest
  • 4-1. Anfertigen des Prüfkörpers
  • Es wurde ein in JIS D1201 definiertes Gerät für Verbrennungstests verwendet.
  • (Beispiel C1)
  • Eine Plastisol-Beschichtungslösung wurde angefertigt durch Mischen von 100 Massenteilen eines Polyvinylchloridharz-Teilchens mit einem Polymerisationsgrad von 900 (hergestellt von SHINDAI-ICHI VINYL Corporation, ZEST PQ92), 70 Massenteilen eines Polyester-Weichmachers (hergestellt von DIC Corporation, Polycizer W-230H), 2 Massenteile eines Dispersionsmittels (hergestellt von DIC Corporation, Epocizer E-100EL) und 2 Massenteile eines Dispersionsmittels (hergestellt von BYK-Chemie GmbH, Disperplast-1142) als weitere Additive, und 100 Massenteile eines beschichteten Teilchens (durchschnittlicher Teilchendurchmesser: 150 µm, Schmelzpunkt: 38°C), hergestellt durch Mikroverkapselung eines zweiten Wärmespeichermaterials, das Methylstearat enthält, unter Verwendung einer Außenhülle zusammengesetzt aus einem Urethanharz.
  • Diese Plastisol-Beschichtungslösung wurde mit einer Streichmaschine auf unbrennbares Papier aufgetragen und anschließend 8 Minuten lang bei einer Trocknertemperatur von 150°C zur Gelierung erwärmt, um ein zweites Wärmespeichersheet mit einer Dicke von 3 mm, einer Breite von 65 mm und einer Länge von 200 mm herzustellen. Der Gehalt der beschichteten Teilchen, die in dem zweiten Wärmespeichersheet beinhaltet sind, betrug 35,5 Massen-%. Die Verbrennung des zweiten Wärmespeichersheets erfolgte nach dem Verfahren, das in „4-2. Experimentelles Verfahren“ unten gezeigt ist. Dabei wurde die Flamme so eingestellt, dass sie mit der Oberfläche des unbrennbaren Papiers, aus dem das zweite Wärmespeichersheet gebildet ist, in Kontakt gebracht wurde.
  • (Beispiel C2)
  • Die Verbrennung wurde bewertet nach dem Verfahren, das unten in „4-2. Experimentelles Verfahren“ gezeigt ist, unter Verwendung des gleichen zweiten Wärmespeichersheets, das in Beispiel C1 verwendet wurde. Dabei wurde die Flamme so eingestellt, dass sie mit der Seite der Schicht mit dem Wärmespeichermaterial, die das zweite Wärmespeichersheet bildet, in Kontakt gebracht wurde (die der Oberfläche aus unbrennbarem Papier gegenüberliegende Seite).
  • (Vergleichsbeispiel C)
  • Ein zweites Wärmespeichersheet wurde nach demselben Verfahren wie in Beispiel C1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das unbrennbare Papier nicht verwendet wurde. Die Bewertung der Verbrennung erfolgte nach demselben Verfahren wie in Beispiel C1, mit der Ausnahme, dass das zweite Wärmespeichersheet, das in Vergleichsbeispiel C hergestellt wurde, anstelle des in Beispiel C1 verwendeten zweiten Wärmespeichersheets als Prüfkörper verwendet wurde.
  • 4-2. Experimentelles Verfahren
  • Ein Prüfkörper wurde in eine Prüfkörperhalterung eingebaut, die aus zwei U-förmigen Metallplatten zusammengesetzt ist, ein Verbrennungstest wurde nach dem folgenden Verfahren durchgeführt, die Verbrennungsdistanz (mm) und die Verbrennungszeit (s) wurden gemessen, und andere Beobachtungen (wie etwa das automatische Erlöschen) wurden aufgezeichnet.
    • - Als das Gas für den Gasbrenner wird ein Gas mit einem Heizwert von etwa 38 MJ/m3 verwendet.
    • - Die Flamme des Gases wird auf eine Höhe von 38 mm eingestellt. Um die Flamme zu stabilisieren, wird die Flamme mindestens 1 Minute lang gebrannt.
    • - Die Prüfkörperhalterung wird in das Innere des Verbrennungstestgeräts geschoben, und das Endstück des Prüfkörpers wird der Flamme ausgesetzt. Nachdem der Prüfkörper 15 Sekunden lang der Flamme ausgesetzt war, wird das Gas abgestellt.
    • - Bei der Messung der Verbrennungszeit wird die Position 50 mm vom Endteil des Prüfkörpers entfernt als der Startpunkt der Messung festgelegt, und die Messung beginnt, wenn der Ansatz der entzündeten Flamme den Endteil des Prüfkörpers erreicht hat. Es wird beobachtet, wie sich die Flamme auf der Oberfläche ausbreitet, auf der die Verbrennungsgeschwindigkeit größer ist als auf anderen Oberflächen.
    • - Die Messung der Verbrennungszeit ist beendet, wenn die Flamme den Messendpunkt erreicht hat oder wenn die Flamme vor Erreichen des Messendpunkts erloschen ist. Der Endpunkt der Messung ist ein Punkt, der 150 mm vom Startpunkt der Messung entfernt ist. Wenn die Flamme den Messungsendpunkt nicht erreicht, wird der Abstand zwischen der Position, an der die Flamme erloschen ist, und dem Messstartpunkt gemessen und als Verbrennungsstrecke (siehe Tabelle) definiert. Der Abschnitt, in dem die Verbrennungsstrecke gemessen wird, ist der beschädigte Abschnitt, dessen Oberfläche oder Innenseite durch die Verbrennung beschädigt wurde.

    [Tabelle 1]
    Verbrennungsabstand (mm) Verbrennungszeit (s) Andere Beobachtung
    Beispiel C1 0 0 Keine Zündung
    Beispiel C2 40 20 Automatische Löschung
    Vergleichsbeispiel C 150 397 Vollständige Verbrennung
  • Liste der Bezugszeichen
    • 100
    Sekundärbatterie
    1
    Zelle
    2
    positive Elektrode
    21
    Positivelektrodenstromabnehmer
    22
    Positivelektrodenaktivmaterialschicht
    29
    Positivelektrodenstreifen
    31
    Negativelektrodenstromabnehmer
    32
    Negativelektrodenaktivmaterialschicht
    39
    Negativelektrodenstreifen
    4
    Separator
    5
    Versiegelungskörper
    9
    Zellenstapel
    10
    Gehäuse
    11
    Körper
    12
    Positivelektrodenanschluss für externe Verbindung
    13
    Negativelektrodenanschluss für externe Verbindung
    20
    erstes Wärmespeichersheet
    30
    zweites Wärmespeichersheet
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2009140786 [0006]
    • JP 120 [0040]

Claims (8)

  1. Sekundärbatterie, die zwei oder mehr Zellen umfasst, die jeweils einen Zellenstapel aufweisen, der eine positive Elektrode mit einem Positivelektrodenanschluss, eine negative Elektrode mit einem Negativelektrodenanschluss, einen zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode angeordneten Separator und einen von dem Separator gehaltenen Elektrolyten aufweist, und die ein zweites Wärmespeichersheet beinhaltet, das eine unbrennbare Schicht enthält, wobei das zweite Wärmespeichersheet zwischen den zwei oder mehr Zellen angeordnet ist.
  2. Sekundärbatterie nach Anspruch 1, wobei das zweite Wärmespeichersheet so angeordnet ist, dass die benachbarten Zellen voneinander isoliert sind.
  3. Sekundärbatterie nach Anspruch 2, wobei die Zellen mit dem zweiten Wärmespeichersheet in einem Zustand beschichtet sind, in dem der Positivelektrodenanschluss und der Negativelektrodenanschluss exponiert sind.
  4. Die Sekundärbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die unbrennbare Schicht Aluminium, unbrennbares Papier oder Eisen ist.
  5. Sekundärbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das zweite Wärmespeichersheet eine Dicke von 100 bis 6000 µm hat und die unbrennbare Schicht eine Dicke von 3 bis 1000 µm hat.
  6. Sekundärbatterie, bei der die Zellen und das zweite Wärmespeichersheet in einem Gehäuse untergebracht sind, wobei ein erstes Wärmespeichersheet, das sich von dem zweiten Wärmespeichersheet unterscheidet, auf einer inneren Oberfläche oder einer äußeren Oberfläche des Gehäuses angeordnet ist.
  7. Sekundärbatterie nach Anspruch 6, wobei das zweite Wärmespeichermaterial, das in dem zweiten Wärmespeichersheet enthalten ist, einen Schmelzpunkt von mehr als 15°C und 70°C oder weniger hat, und das erste Wärmespeichermaterial, das in dem ersten Wärmespeichersheet enthalten ist, einen Schmelzpunkt von -30°C oder mehr und 15°C oder weniger hat.
  8. Sekundärbatterie nach Anspruch 6 oder 7, wobei das erste Wärmespeichersheet aus einem Schaumstoff gebildet ist, der das erste Wärmespeichermaterial enthält.
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