JP2021509690A - 電気および熱保護コーティングおよびそれを含む電気化学電池 - Google Patents

電気および熱保護コーティングおよびそれを含む電気化学電池 Download PDF

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Abstract

リチウムイオン電池などの電気化学電池の電気絶縁、断熱および防火として使用するための無機プレートレット組成物。無機プレートレット組成物は、バッテリーモジュールおよび／またはより大きなバッテリーパック内の１つ以上の個々のバッテリーセルの筐体の外面、および／またはバッテリーモジュールまたはバッテリーパック筐体の表面、および／または電気絶縁および防火から恩恵を受けるバッテリー、バッテリーモジュールまたはバッテリーパックを囲む構造に、直接適用することができる。無機プレートレット組成物は、１つのバッテリーセルまたはバッテリーセルのモジュール内で発生する可能性のある熱暴走事象が、隣接するまたは近くの電池、モジュール、パックまたは他の構造に伝播するのを最小限に抑えるまたは防ぐことができる。【選択図】なし

Description

本出願は、２０１８年１月３日に出願された米国仮出願第６２／６１３，４００号から、３５ Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）に基づく出願日の利益を主張する。
本開示は、電気化学バッテリーセル、モジュールおよびパックのための断熱および／または電気絶縁および／または防火組成物、ならびに該組成物を含む電気化学バッテリーモジュールおよびパックに関する。
リチウムイオンバッテリーは、電気自動車またはハイブリッド自動車（例えば、自動車、バス、トラック、オートバイ、原動機付き自転車など）、航空機、船舶、電動工具、エネルギー貯蔵システム（例えば、無停電電源装置、定置型貯蔵システム、および／または配電網バックアップアプリケーション用）、およびラップトップ、ノートブック、タブレットコンピュータ、携帯電話、スマートフォン、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、ハンドヘルドゲーム装置、ＭＰ３プレーヤー、ＰＤＡ、ｉＰｏｄ、懐中電灯などの携帯用電子機器に電力を供給するために広く使用されている。
リチウムイオンバッテリーは、外側の金属筐体を含む。外側の金属筐体内には、カソード（すなわち、正極）、アノード（すなわち、負極）およびセパレーターが封入されている。典型的な円筒形リチウムイオンバッテリーでは、カソード、アノード、セパレーターは薄いシートの長いスパイラルロールの形で提供される。カソード、アノード、セパレーターシートは、電解質として作用する溶媒に浸漬される。セパレーターは、リチウムイオンを通過させながら、アノードとカソードを分離する。
典型的なリチウムイオン電池において、カソードは、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）、リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）、チタン酸リチウム（Ｌｉ２ＴｉＯ３）、ニッケルマンガンコバルト、ニッケルコバルトアルミニウム、またはリチウムマンガン酸化物（ＬｉＭｎ２Ｏ４）から作られていてもよい。アノードは、炭素（グラファイトなど）、またはチタン酸リチウム（Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２（エアロゲル形態など））でできていてもよい。充電プロセス中、特定の実施形態では、リチウムイオン電池が電力を吸収しているとき、リチウムイオンは電解質を通ってカソードからアノードに移動し、炭素に付着する。放電プロセス中、特定の実施形態では、リチウムイオン電池が電力を放電しているとき、リチウムイオンは、電解質を通って炭素アノードからリチウムカソードに戻る。
リチウムイオンバッテリーパックは、１個から数千個のリチウムイオン電池で構成されていてもよい。大型のリチウムイオンバッテリーは、直列または並列に編成された個々のモジュールまたは電池を有し得る。リチウムイオン電池は、リチウムイオンバッテリーが取り得る最小の単位である。モジュールは、直列または並列に電気的に接続された複数の個々のリチウムイオン電池からなる。リチウムイオンバッテリーパックは、複数のリチウムイオンモジュールを直列または並列に電気的に接続することによって組み立てられてもよい。
リチウムイオン電池は「熱暴走」の影響を受けやすくなっている。「熱暴走」という用語は、急激な制御されない温度上昇を指す。リチウムイオン電池内に含まれている電解質は、非常に可燃性がある。電池またはモジュールが「熱暴走」状態になった場合、電池内に含まれている電解質が発火して爆発と火災を引き起こす可能性がある。
無機プレートレット、耐熱性結合剤、粘度調整剤、および液体を有する電気絶縁および防火組成物が提供される。
無機プレートレット、耐熱性結合剤、粘度調整剤、および液体を有する電気絶縁および防火コーティング組成物も提供される。
さらに、外側筐体と、電気化学電池の外側筐体の外面に適用された電気絶縁および防火組成物とを有する電気化学電池が提供され、電気絶縁および防火組成物は、無機プレートレット、耐熱性結合剤、粘度調整剤、および液体を有する。
さらに、外側筐体と、電気化学電池の外側筐体の外面に適用された電気絶縁および防火コーティング組成物とを有する電気化学電池が提供され、電気絶縁および防火コーティング組成物は、無機プレートレット、耐熱性結合剤、粘度調整剤、および液体を有する。
さらに、互いに電気的に接続された複数の個別の電気化学バッテリーセルを有する電気化学バッテリーモジュールが提供され、前記個々の電気化学電池バッテリーセルは、外側筐体を有し、前記電気化学モジュールは、前記個々の電気化学バッテリーセルの外側筐体間に介在空間を有し、電気絶縁および防火コーティング組成物は、無機プレートレット、耐熱性結合剤、粘度調整剤、および液体を有し、前記電気化学バッテリーセルの前記外側筐体の表面の少なくとも一部に適用され、および／または前記電気化学バッテリーモジュールの前記個々の電気化学バッテリーセル間の前記介在空間の少なくとも一部内に配置される。
さらに提供されるのは、互いに電気的に接続された複数の個別の電気化学バッテリーセルおよび個々の電気化学バッテリーセルの間に介在空間を有する電気化学バッテリーパック、および、無機プレートレット、耐熱性結合剤、粘度調整剤および液体を有し、前記電気化学バッテリーセルの前記外側筐体の表面の少なくとも一部に適用され、および／または前記電気化学バッテリーパックの前記個々の電気化学バッテリーセル間の前記介在空間の少なくとも一部内に配置される、電気絶縁および防火コーティング組成物である。
さらに提供されるのは、互いに電気的に接続された複数の個別の電気化学バッテリーセルおよび個々の電気化学バッテリーセルの間に介在空間を有する電気化学バッテリーパック内の熱暴走の伝播を最小限に抑える方法であり、この方法は、無機プレートレット、耐熱性結合剤、粘度調整剤および液体を有する電気絶縁および防火コーティング組成物を、前記電気化学バッテリーセルの前記外側筐体の表面の少なくとも一部に適用する工程、および／または、前記電気化学バッテリーパックの前記個々の電気化学バッテリーセル間の前記介在空間の少なくとも一部内に前記組成物を配置する工程を有する。
さらに提供されるのは、構造フレーム、客室、電気駆動モーター、モーターコントローラー、ブレーキシステム、および電気化学バッテリーパックを有する電気自動車またはハイブリッド電気自動車であり、前記電気化学バッテリーパックは、互いに電気的に接続され、個々のバッテリーセルの間に介在空間を有する複数の個々のバッテリーセルを有し、および、無機プレートレット、耐熱性結合剤、粘度調整剤、および液体を有し、前記電気化学バッテリーセルの前記外側筐体の表面の少なくとも一部に適用され、および／または前記電気化学バッテリーパックの前記個々の電気化学バッテリーセル間の前記介在空間の少なくとも一部内に配置される電気絶縁および防火コーティング組成物が提供される。
複数の個別の電気化学バッテリーセルから構成される電気化学バッテリーモジュールまたは電気化学バッテリーパックにおける熱暴走の伝播を緩和するための組成物が提供される。この組成物は、熱暴走事象を受けている１つ以上の個々のバッテリーセルの影響を軽減し、それにより、バッテリーモジュールまたはバッテリーパック内の隣接する電池への熱暴走事象の伝播を防止する。この組成物は、無機の耐火性プレートレットに基づいている。
バッテリーパックも提供される。バッテリーパックは、複数の電気化学バッテリーセルと、無機プレートレット組成物に基づく電気および/または防火バリアとを含む。この組成物は、バッテリーパック内の個々の電池を分離するか、個々の電池を分割するために使用される。組成物は、バッテリーセルをグループまたは個別の電池に分離して、個別の電池または電池のグループで開始された熱暴走事象が隣接する電池のグループ内の電池に伝播するのを防ぐ。
電気絶縁および防火コーティング組成物は、バッテリーパックの以下の領域の少なくとも１つに含まれている：（ｉ）組成物は、バッテリーモジュールまたはバッテリーパックなどの電気的に接続された電気化学バッテリーセルのより大きなバンク内に含まれる個々の電気化学バッテリーセルの外側表面の少なくとも一部に適用されてもよい、（ｉｉ）組成物は、電気化学バッテリーパックの筐体の内側表面の少なくとも一部に適用されてもよい、（ｉｉｉ）組成物は、バッテリーパックの筐体の外側表面の少なくとも一部に適用されてもよい、および／または（ｉｖ）組成物は、より大きなバッテリーモジュールまたはバッテリーパック内の複数の電気化学バッテリーセル間の介在空間の少なくとも一部内に配置されてもよい。
本明細書を通して使用されるように、「バッテリー」、「電池」、および「バッテリーセル」という用語は、互換的に使用されてもよく、これに限定されないが、リチウムイオン（リン酸鉄リチウム、コバルト酸リチウム、その他のリチウム金属酸化物など）、リチウムイオンポリマー、ニッケル金属水素化物、ニッケルカドミウム、ニッケル水素、ニッケル亜鉛、銀亜鉛を含む様々な異なる化学電池構成または他のバッテリーの種類／構成のいずれかを指す場合がある。
本明細書を通して使用される「バッテリーパック」という用語は、適切な筐体内に含まれる複数の個々のバッテリーセルを指し、個々のバッテリーセルは、特定の用途に望ましい電圧および容量を達成するために電気的に相互接続される。
本明細書を通して使用される「電気自動車」という用語は、ＥＶとも呼ばれる全電気自動車、ＰＨＥＶとも呼ばれるプラグインハイブリッド車、またはＨＥＶとも呼ばれるハイブリッド車を指す場合があり、ハイブリッド車は、複数の推進源を利用し、そのうちの１つが電気駆動システムである車両を指す。
本明細書での値の範囲の列挙は、本明細書で別段の指示がない限り、範囲内に含まれる各個別の値を個別に参照する簡略法として機能することのみを意図し、各個別の値は、本明細書で個別に列挙されているかのように本明細書に組み込まれる。本開示において量または濃度範囲が記載されている場合、終了点を含む範囲内のありとあらゆる量または濃度が述べられたと見なされるべきであることが意図されると理解されるべきである。例えば、「１から１０の範囲」は、１から１０までの連続体に沿ったありとあらゆる数を示すものとして読み取られる。発明者は、範囲内のあらゆるデータ点が特定されたものとみなされることを理解し、本願発明者が範囲全体と範囲内のすべての点を所有していることを理解する。
本開示において、量に関連して使用される「約」という用語は、記載された値を含み、文脈によって決定される意味を有する（例えば、少なくとも特定の量の測定に関連する誤差の程度を含む）。当業者は、「約」という用語が本明細書で使用される場合、「約」の記載されたパーセンテージ（％）の量が、本開示の組成物および方法において所望の程度の有効性を生じることを意味することを理解する。当業者であれば、実施形態における任意の成分の量に関する「約」の目安および境界は、１つ以上の成分の量を変化させ、各濃度に対する混合物の有効性を決定し、本開示に従って所望の程度の有効性を有する混合物を生成する濃度の範囲を決定することによって決定することができることを、さらに理解するであろう。「約」という用語は、混合物が、混合物の有効性または安全性を変化させない他の材料の微量成分を含む可能性を反映するためにさらに使用される。
本開示において、「実質的に」という用語は、識別された特性または状況を測定可能な程度に損なうことがないように十分に小さい偏差の程度を指す。許容される偏差の正確な程度は、特定の文脈に依存する場合がある。
本明細書に開示される組成物の重量パーセントは、組成物の総重量に基づく。組成物の総重量パーセントが１００％を超えることができないことは、当業者には理解されるであろう。例えば、当業者は、約５重量％〜約７０重量％の無機プレートレット、約２重量％〜約６０重量％の結合剤、約５重量％〜約１０重量％の粘度調整剤、および約４０重量％〜約９０重量％の液体を有する組成物が、組成物の総重量に基づいて１００％を超えないことを容易に認識し、理解するであろう。当業者は、無機プレートレット、結合剤、粘度調整剤および液体の量が、組成物の１００重量％を超えることなくこれらの成分の所望の量を含むように調整されることを理解するであろう。
本開示を説明する文脈における「ａ」および「ａｎ」および「ｔｈｅ」という用語、ならびに類似の指示対象の使用は、本明細書で別段の指示がないかまたは文脈によって明らかに矛盾しない限り、単数および複数の両方をカバーすると解釈されるべきである。「有する（comprising）」、「有する（having）」、「含む（including）」および「含む（containing）」という用語は、特に指示がない限り、制限のない用語（すなわち、「含むがこれに限定されない」を意味する）として解釈されるべきである。本明細書で提供されるありとあらゆる例または例示的な言語（例えば、「など」）の使用は、本開示をよりよく明らかにすることを意図しており、別段の請求がない限り、本発明の範囲を限定するものではない。本明細書に記載されているすべての方法は、本明細書で別段の指示がない限り、または文脈によって明らかに矛盾しない限り、任意の適切な順序で実行することができる。
電気絶縁および防火コーティング組成物の無機プレートレットは、バーミキュライト小板、雲母小板、粘土小板、タルク小板、およびこれらの無機プレートレットの１つ以上の異なるタイプの組み合わせから選択することができる。
特定の実施形態によれば、無機プレートレットは、バーミキュライト小板を有する。特定の実施形態によれば、無機プレートレットは、雲母小板を有する。特定の実施形態によれば、無機プレートレットは粘土小板を有する。特定の実施形態によれば、無機プレートレットは、バーミキュライトと雲母小板のブレンドを有する。特定の実施形態によれば、無機プレートレットは、バーミキュライトと粘土小板のブレンドを有する。特定の実施形態によれば、無機プレートレットは、バーミキュライトおよびタルク小板のブレンドを有する。
バーミキュライト小板の配合および非配合の分散液は、ＭＩＣＲＯＬＩＴＥの商品名でＤｉｃａｌｉｔｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ、Ｉｎｃ．（Ｂａｌａ Ｃｙｎｗｙｄ、ペンシルベニア州、米国）から市販されている。市販の非配合ＭＩＣＲＯＬＩＴＥ分散液には、９０３、９２３、９６３およびＨＴＳが含まれる。市販の配合ＭＩＣＲＯＬＩＴＥ分散液には、ＨＴＸ−ＸＥ、ＨＴＳ−ＸＥ２０、およびＨＴＳ−ＳＥが含まれる。
限定ではなく、例としてのみ、電気絶縁および防火コーティング組成物において無機プレートレットとして使用できる適切な雲母には、白雲母、金雲母、黒雲母、レピドライト、緑雲母、パラゴナイトおよびジンワルダイト、ならびにフルオロ金雲母などの合成雲母が含まれる。適切な雲母小板は、Ｅｃｋｈａｒｔ Ａｍｅｒｉｃａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから商品名Ｃ００１およびＥ０００１で、ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから商品名Ｍａｇｎａｐｅａｒｌで、およびＢｒｅｎｎｔａｇ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ Ｉｎｃ．（Ｓｏｕｔｈ Ｐｌａｉｎｆｉｅｌｄ、ニュージャージー州、米国）からは、ＳＧ−７０、ＳＧ−７５およびＳＧ−９０の商品名で販売されている。雲母小板は、約１０〜約５０ミクロン、または約１５〜約３５ミクロン、または約２５〜約３５ミクロン、または約１５〜約２５ミクロン、または約２０〜約３０ミクロンの中央粒径を有する。
特定の実施形態によれば、無機プレートレット組成物は、コーティングされたプレートレットを有し得る。限定ではなく、例としてのみ、無機プレートレットは、少なくとも部分的に、例えば、二酸化チタン、酸化鉄、酸化クロム、酸化スズ、酸化ケイ素、酸化コバルト、酸化アンチモン、およびそれらの組み合わせから選択されるコーティングで被覆されていてもよい。特定の実施形態によれば、無機プレートレットは、コーティングされたバーミキュライト小板を有する。特定の実施形態によれば、無機プレートレットはコーティングされた雲母小板を有する。特定の実施形態によれば、無機プレートレットは、コーティングされた粘土小板を有する。特定の実施形態によれば、無機プレートレットは、コーティングされたタルク小板を有する。特定の実施形態によれば、無機プレートレットは、コーティングされたバーミキュライトとコーティングされた雲母小板のブレンドを有する。
無機コーティング組成物を調製するために使用され得る無機プレートレットは、剥離され得る。剥離とは、プレートレットが化学的および／または熱膨張することを意味する。他の例示的な実施形態によれば、プレートレットは、剥離および／または脱葉されてもよい。脱葉とは、剥離したプレートレットをさらに処理して、プレートレットを実質的に所望のプレートレット形態に減少させることを意味する。
限定ではなく、例としてのみ、無機プレートレットとして使用できる適切な小板粘土材料は、限定ではないが、ボール粘土、ベントナイト、スメクタイト、ヘクトライト、カオリナイト、モンモリロナイト、サポナイト、海泡石、ソーコナイト、またはそれらの組み合わせを含むことができる。
任意のサイズの無機プレートレット材料を使用して無機プレートレット組成物を調製することができるが、相対的な直径が大きく、直径と厚さのアスペクト比が高い無機プレートレットは、ガス不透過性、および柔軟性や加工性などの他の特性のために望ましい場合がある。無機プレートレットは、その厚さよりも大きい幅を持つ薄い板状の無機鉱物である。特定の例示的な実施形態では、無機プレートレットは、約２０μｍ〜約３００μｍの直径を有し得る。特定の実施形態では、無機プレートレットは、約４０μｍ〜約２００μｍの直径を有し得る。無機プレートレットの形状は、アスペクト比（つまり、幅：厚さ）によって定義される。特定の実施形態では、無機プレートレットは、約５０：１〜約２０００：１のアスペクト比を有することができる。特定の実施形態では、無機プレートレットは、約５０：１〜約１０００：１のアスペクト比を有することができる。さらなる実施形態では、無機プレートレットは、約２００：１〜約８００：１のアスペクト比を有することができる。
特定の例示的な実施形態によれば、無機耐火性組成物は、組成物の総重量に基づいて、約５〜約７０重量パーセントの無機プレートレット、約２〜約６０重量パーセントの結合剤、約５〜約１０重量パーセントの粘度調整剤、および約４０〜約９０重量パーセントの液体を有する。
特定の例示的な実施形態によれば、無機耐火性組成物は、組成物の総重量に基づいて、約５〜約１０重量パーセントの無機プレートレット、約１０〜約２０重量パーセントの結合剤、約１〜約２重量パーセントの粘度調整剤、および約７０〜約８０重量パーセントの液体を有する。
特定の例示的な実施形態によれば、無機耐火性組成物は、組成物の総重量に基づいて、約７〜約９重量パーセントの無機プレートレット、約１５〜約１７重量パーセントの結合剤、約１〜約１．５重量パーセントの粘度調整剤、および約７２〜約７５重量パーセントの液体を有する。
特定の例示的な実施形態によれば、無機耐火性プレートレット組成物は、組成物の総重量に基づいて、約５〜約７０重量パーセントの無機プレートレット、約２〜約６０重量パーセントの結合剤、約５〜約１０重量パーセントの粘度調整剤、約５〜約４０重量パーセントの機能性添加剤、および約４０〜約９０重量パーセントの液体を有する。
特定の例示的な実施形態によれば、無機耐火性組成物は、組成物の総重量に基づいて、約５〜約１０重量パーセントの無機プレートレット、約１０〜約２０重量パーセントの結合剤、約１〜約２重量パーセントの粘度調整剤、約５〜約４０重量パーセントの機能性添加剤、および約７０〜約８０重量パーセントの液体を有する。
特定の例示的な実施形態によれば、無機耐火性組成物は、組成物の総重量に基づいて、約７〜約９重量パーセントの無機プレートレット、約１５〜約１７重量パーセントの結合剤、約１〜約２重量パーセントの粘度調整剤、約１５〜約１７重量パーセントの機能性添加剤、および約７２〜約７５重量パーセントの液体を有する。
特定の例示的な実施形態によれば、無機耐火性組成物は、組成物の総重量に基づいて、約６〜約９重量パーセントの無機プレートレット、約１４〜約１６重量パーセントの結合剤、約１〜約２重量パーセントの粘度調整剤、および約７４〜約７８重量パーセントの液体を有する。
特定の例示的な実施形態によれば、無機耐火性組成物は、組成物の総重量に基づいて、約１１〜約１４重量パーセントの無機プレートレット、約２２〜約２７重量パーセントの結合剤、約０．５〜約２重量パーセントの粘度調整剤、および約６０〜約６４重量パーセントの液体を有する。
無機組成物は、無機プレートレットに加えて、耐熱性有機および／または無機結合剤を含み、無機プレートレットのコーティングされたフィルム、層またはシート内で無機プレートレットを接着または結合する。結合剤は、有機結合剤、または２つ以上の有機結合剤のブレンドを有し得る。結合剤は、無機結合剤、または２つ以上の無機結合剤のブレンドであり得る。結合剤は、有機結合剤と無機結合剤のブレンドを含むことができる。結合剤は、２つ以上のタイプの有機結合剤および１つのタイプの無機結合剤のブレンドを含み得る。結合剤は、１つのタイプの有機結合剤および２つ以上のタイプの無機結合剤を含み得る。結合剤は、２つ以上のタイプの有機結合剤および２つ以上のタイプの無機結合剤のブレンドを含み得る。
有機結合剤は、単一のタイプの有機結合剤または２つ以上のタイプの有機結合剤のブレンドを有し得る。有機結合剤は、固体、液体、溶液、分散液、ラテックス、または類似の形態として提供されてもよい。組成物に含めることができる適切な有機結合剤の例には、これらに限定されないが、アクリルラテックス、（メタ）アクリルラテックス、フェノール樹脂、スチレンとブタジエンのコポリマー、ビニルピリジン、アクリロニトリル、アクリロニトリルとスチレンのコポリマー、塩化ビニル、ポリウレタン、酢酸ビニルとエチレンのコポリマー、ポリアミド、シリコン、オルガノシリコン、オルガノシラン、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリビニルアセテートまたはポリビニルブチレートラテックスなどのポリビニルエステルが含まれる。特定の実施形態によれば、組成物に含まれる有機結合剤は、オルガノシリコン結合剤を有する。特定の実施形態によれば、オルガノシリコン結合剤は、オルガノポリシロキサン結合剤を有する。特定の実施形態によれば、オルガノポリシロキサン結合剤は、ジオルガノポリシロキサン結合剤を有する。オルガノポリシロキサン結合剤は、アルキル、アルコキシおよびアリール官能基を含み得る。これに限定されないが、適切なオルガノポリシロキサン樹脂結合剤は、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（Ｗａｔｅｒｆｏｒｄ、ニューヨーク州、米国）からＳＩＬＲＥＳ Ｍ９７Ｅの商品名で、Ａｒｅｍｃｏ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ、Ｉｎｃ．（Ｖａｌｌｅｙ Ｃｏｔｔａｇｅ、ニューヨーク州、米国）からＣＥＲＡＭＡＢＩＮＤ ８８０の商品名で、および、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ（Ｍｉｄｌａｎｄ、ミシガン州、米国）からＤＯＷ ７５およびＤＯＷ ８４の商品名で市販されている。適切なアクリルエマルジョンは、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｗｉｃｋｌｉｆｆｅ、オハイオ州、米国）から市販されている。
無機結合剤は、単一のタイプの無機結合剤または２つ以上のタイプの無機結合剤のブレンドを有し得る。無機結合剤は、無機粒子であってよい。限定するものではないが、無機プレートレット組成物に含めることができる適切な無機粒子結合剤には、コロイドアルミナ、コロイドシリカ、コロイドジルコニア、およびそれらの組み合わせが含まれる。コロイド状無機酸化物の市販の配合物を使用することができ、Ｎａｌｃｏ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｎａｐｅｒｖｉｌｌｅ、イリノイ州、米国）から入手可能な、固形分４０％を含むＮＡＬＣＯコロイド状シリカが挙げられる。しかしながら、３０％以下の固形分、あるいは４０％を超える固形分など、他のグレードのコロイド状無機酸化物も使用することができる。
無機プレートレット組成物は、雲母小板および無機結合剤を含み得る。無機結合剤は、単一のタイプの無機結合剤または２つ以上のタイプの無機結合剤のブレンドを有し得る。限定されないが、無機プレートレット組成物に含まれ得る適切な無機結合剤には、コロイドアルミナ、コロイドシリカ、コロイドジルコニア、およびそれらの混合物が含まれ得る。
無機プレートレット組成物は、雲母およびバーミキュライト小板と無機結合剤とのブレンドを含み得る。無機結合剤は、単一のタイプの無機結合剤または２つ以上のタイプの無機結合剤のブレンドを含み得る。限定するものではないが、無機プレートレット組成物に含めることができる適切な無機結合剤には、コロイドアルミナ、コロイドシリカ、コロイドジルコニア、およびそれらの混合物が含まれる。
無機プレートレット組成物は、雲母小板および少なくとも１つの有機結合剤を含み得る。無機プレートレット組成物は、バーミキュライト小板および少なくとも１つの有機結合剤を含み得る。無機プレートレット組成物は、雲母およびバーミキュライト小板と少なくとも１つの有機結合剤とのブレンドを含み得る。
無機プレートレット組成物は、粘度調整剤も含む。特定の実施形態によれば、粘度調整剤は、増粘剤（すなわち、シックナー）を有する。増粘剤は、組成物内の無機プレートレットの懸濁を改善するのに十分な量で含まれてもよい。組成物への増粘剤の添加は、無機プレートレットが早期に沈降して硬化するのを防ぐことができる。増粘剤の添加は、コーティング組成物の粘度にも影響を与えるため、混合物中の水と増粘剤の量を制御することにより、混合物は、こて塗り、噴霧、浸漬、成形、吹き付けおよび／またはブラッシング適用に適した粘度を有することができる。限定ではなく、例としてのみであるが、組成物に適切な増粘剤には、アクリレート、ポリビニルアルコール、アタパルジャイト粘土、ベントナイト粘土およびスメクタイト粘土などの粘土、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロースなどの置換セルロースを含むセルロースポリマー、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、グアーガム、キサンタンガム、アカシアガム、ローカストビーンガム、寒天、ペクチン、ゼラチン、カラギーナン、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カリウム、アルギン酸アンモニウム、アルギン酸カルシウムなどのアルギン酸塩が含まれる。
限定ではないが、耐火性コーティング材料に使用できる適切な増粘剤には、Ｖｅｅｇｕｍ Ｔ（Ｒ． Ｔ． Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から販売）などのベントナイト粘土および／またはケイ酸マグネシウムアルミニウムが含まれる。Ｖｅｅｇｕｍ Ｔは、粘度調整剤として機能し、無機プレートレット組成物の適切な粘度を維持し、組成物中の成分のデカンテーションを防ぐ。無機プレートレット組成物は、約０．１〜３重量パーセントのケイ酸マグネシウムアルミニウム、例えばＶｅｅｇｕｍ Ｔを有し得る。
特定の例示的な実施形態によれば、組成物は、下地支持体に適用され、複合材料として提供されてもよい。これらの実施形態によれば、組成物の少なくとも１つの連続した層を下地支持体の表面に適用して、下地支持体と、下地支持体の表面の少なくとも一部に担持された無機プレートレット組成物の少なくとも１つの層とからなる複合体を形成してもよい。無機プレートレットが支持体層上に担持される例示的な実施形態では、無機プレートレットは、約２５ｇｓｍ〜約５００ｇｓｍの量で支持体層に添加されてもよい。特定の実施形態によれば、無機プレートレットは、約３０ｇｓｍ〜約４００ｇｓｍの量で支持層に添加されてもよい。他の実施形態によれば、無機プレートレットは、約４０ｇｓｍ〜約３００ｇｓｍの量で支持層に添加されてもよい。
断熱バリアの１つ以上の支持層は、ポリマーフィルム、紙、布、不織布、織布、またはそれらの組み合わせを有し得る。特定の実施形態によれば、無機プレートレット組成物は、支持層と無機プレートレット層との間に配置された適量の接着剤を介して、下地支持層に接着されてもよい。いくつかの実施形態によれば、複合体は、下地支持層、支持層の表面上の接着剤層、および接着剤層上の無機プレートレット組成物の層の順に構成されてもよい。
バリアは、支持層、支持層の主表面に適用された接着剤層、および接着剤層に適用された無機プレートレット組成物／層を含む多層複合材料を有し得る。無機プレートレット層は、接着剤層の主表面上にコーティングされる流体コーティング組成物として供給されてもよい。あるいは、無機プレートレット層は、まず、フィルム、紙、またはシートに形成され、次に、無機プレートレットシートを支持層に接合し、無機プレートレットシートを支持層に接合するために、接着剤層がこれらの２つの層の間に配置されていてもよい。多層複合材料はさらに補強層を含むことができる。特定の実施形態によれば、補強層は、目の粗い織り補強スクリムを有し得る。補強スクリムは、支持層の主表面に隣接して配置され得るものであり、接着剤層に埋め込まれ得るものであり、無機プレートレット層に埋め込まれ得るものであり、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。
特定の例示的な実施形態によれば、１つ以上の支持層は、ポリマーフィルムを有する。ポリマーフィルムは、ポリエステル、ポリイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフッ化ビニル、ポリアミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアリールスルホン、ポリエステルアミド、ポリエステルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、エチレンクロロトリフルオロエチレンフィルムおよびそれらの組み合わせから選択することができる。特定の実施形態によれば、ポリマーフィルムは、ポリエーテルエーテルケトンフィルムを有する。
他の例示的な実施形態によれば、１つ以上の支持層は、繊維紙を有する。支持層を有する紙は、無機繊維および結合剤を含む紙などの無機繊維紙を有し得る。無機繊維は、高アルミナ多結晶繊維、ムライト繊維、セラミック繊維、ガラス繊維、生体溶解性繊維、石英繊維、シリカ繊維およびそれらの組み合わせから選択することができる。特定の実施形態によれば、耐熱性無機繊維が無機プレートレット組成物に含まれてもよい。
無機繊維が成形プロセスに耐えられ、かつ用途によって要求される最低限の防火特性を提供できる限り、任意の耐熱性無機繊維を、支持紙を調製するために使用してもよい。限定ではなく、例示としてのみであるが、耐火性複合材料を調製するために使用できる適切な無機繊維には、高アルミナ多結晶ウール繊維、アルミナ−シリカ繊維、アルミナ−マグネシア−シリカ繊維、カオリン繊維などの耐火性セラミック繊維、カルシア−マグネシア−シリカ繊維およびマグネシア−シリカ繊維などのアルカリ土類ケイ酸塩繊維、Ｓ−ガラス繊維、Ｓ２−ガラス繊維、Ｅ−ガラス繊維、石英繊維、シリカ繊維、およびこれらのタイプの無機繊維の１つ以上の組み合わせが含まれる。
特定の実施形態によれば、無機プレートレットのための紙層を調製するために、耐熱性無機繊維が使用される。限定ではなく、例示としてのみであるが、適切な耐火性セラミック繊維には、アルミナ繊維、アルミナ−シリカ繊維、アルミナ−ジルコニア−シリカ繊維、ジルコニア−シリカ繊維、ジルコニア繊維および類似の耐火性セラミック繊維が含まれる。適切なアルミナ−シリカ耐火セラミック繊維は、登録商標ＦＩＢＥＲＦＲＡＸの下でＵｎｉｆｒａｘ Ｉ ＬＬＣ（Ｔｏｎａｗａｎｄａ、ニューヨーク州、米国）から市販されている。ＦＩＢＥＲＦＲＡＸ耐火セラミック繊維は、約４５〜約７５重量パーセントのアルミナと約２５〜約５５重量パーセントのシリカの繊維化生成物を有する。ＦＩＢＥＲＦＲＡＸ耐火セラミック繊維は、最大約１５４０℃の動作温度と最大約１８７０℃の融点に耐えることができる。ＦＩＢＥＲＦＲＡＸ繊維は、高温耐性のあるシートや紙に簡単に成形できる。
特定の実施形態によれば、アルミナ−シリカ繊維は、約４０重量パーセント〜約６０重量パーセントのＡｌ２Ｏ３および約６０重量パーセント〜約４０重量パーセントのＳｉＯ２を含み得る。他の例示的な実施形態によれば、アルミナ−シリカ繊維は、約５０重量パーセントのＡｌ２Ｏ３および約５０重量パーセントのＳｉＯ２を有することができる。
アルミナ−シリカ−マグネシアガラス繊維は、約６４重量パーセント〜約６６重量パーセントのＳｉＯ２、約２４重量パーセント〜約２５重量パーセントのＡｌ２Ｏ３、および約９重量パーセント〜約１０重量パーセントのＭｇＯを有し得る。
Ｅガラス繊維は、通常、約５２重量パーセント〜約５６重量パーセントのＳｉＯ２、約１６重量パーセント〜約２５重量パーセントのＣａＯ、約１２重量パーセント〜約１６重量パーセントのＡｌ２Ｏ３、約５重量パーセント〜約１０重量パーセントのＢ２Ｏ３、最大約５重量パーセントのＭｇＯ、約２重量パーセントまでの酸化ナトリウム、および、酸化カリウムと微量の酸化鉄とフッ化物を有し、典型的な組成は、５５重量パーセントのＳｉＯ２、１５重量パーセントのＡｌ２Ｏ３、７重量パーセントのＢ２Ｏ３、３重量パーセントのＭｇＯ、１９重量パーセントのＣａＯ、および微量の上記材料である。
限定するものではないが、無機プレートレットのための繊維紙支持層を調製するために使用できるアルカリ土類ケイ酸塩繊維の適切な例には、米国特許第６，９５３，７５７号、第６，０３０，９１０号、第６，０２５，２８８号、第５，８７４，３７５号、第５，５８５，３１２号、５，３３２，６９９号、５，７１４，４２１号、７，２５９，１１８号、第７，１５３，７９６号、第６，８６１，３８１号、第５，９５５，３８９号、第５，９２８，０７５号、第５，８２１，１８３号、および第５，８１１，３６０号に開示された繊維が含まれ、これらは参照により本明細書に組み込まれる。
特定の実施形態によれば、アルカリ土類ケイ酸塩繊維は、マグネシアの酸化物とシリカの混合物の繊維化生成物を有し得る。これらの繊維は、一般にケイ酸マグネシウム繊維と呼ばれている。ケイ酸マグネシウム繊維は、一般に、約６０〜約９０重量パーセントのシリカ、０超〜約３５重量パーセントのマグネシアおよび５重量パーセント以下の不純物の繊維化生成物を有する。特定の実施形態によれば、ケイ酸マグネシウム繊維は、約６５〜約８６重量パーセントのシリカ、約１４〜約３５重量パーセントのマグネシアおよび５重量パーセント以下の不純物の繊維化生成物を有する。他の実施形態によれば、ケイ酸マグネシウム繊維は、約７０〜約８６重量パーセントのシリカ、約１４〜約３０重量パーセントのマグネシア、および５重量パーセント以下の不純物の繊維化生成物を有する。適切なケイ酸マグネシウム繊維は、登録商標ＩＳＯＦＲＡＸの下でＵｎｉｆｒａｘ Ｉ ＬＬＣ（Ｔｏｎａｗａｎｄａ、ニューヨーク州、米国）から市販されている。市販のＩＳＯＦＲＡＸ繊維は、一般に、約７０〜約８０重量パーセントのシリカ、約１８〜約２７重量パーセントのマグネシアおよび４重量パーセント以下の不純物の繊維化生成物を有する。
特定の実施形態によれば、アルカリ土類ケイ酸塩繊維は、カルシウム、マグネシウムおよびシリカの酸化物の混合物の繊維化生成物を有し得る。これらの繊維は一般にカルシア−マグネシア−シリカ繊維と呼ばれる。特定の実施形態によれば、カルシア−マグネシア−シリカ繊維は、約４５〜約９０重量パーセントのシリカ、０超〜約４５重量パーセントのカルシア、０超〜約３５重量パーセントのマグネシア、および、１０重量パーセント以下の不純物の繊維化生成物を有する。有用なカルシア−マグネシア−シリカ繊維は、登録商標ＩＮＳＵＬＦＲＡＸの下でＵｎｉｆｒａｘ Ｉ ＬＬＣ（Ｔｏｎａｗａｎｄａ、ニューヨーク州、米国）から市販されている。ＩＮＳＵＬＦＲＡＸ繊維は一般に、約６１〜約６７重量パーセントのシリカ、約２７〜約３３重量パーセントのカルシア、および約２〜約７重量パーセントのマグネシアの繊維化生成物を有する。他の適切なカルシア−マグネシア−シリカ繊維は、Ｔｈｅｒｍａｌ Ｃｅｒａｍｉｃｓ（Ａｕｇｕｓｔａ、ジョージア州、米国）から、ＳＵＰＥＲＷＯＯＬ ６０７、ＳＵＰＥＲＷＯＯＬ ６０７ ＭＡＸ、および、ＳＵＰＥＲＷＯＯＬ ＨＴの商品名で市販されている。ＳＵＰＥＲＷＯＯＬ ６０７繊維は、約６０〜約７０重量パーセントのシリカ、約２５〜約３５重量パーセントのカルシア、および約４〜約７重量パーセントのマグネシア、および微量のアルミナを有する。ＳＵＰＥＲＷＯＯＬ ６０７ ＭＡＸ繊維は、約６０〜約７０重量パーセントのシリカ、約１６〜約２２重量パーセントのカルシア、および約１２〜約１９重量パーセントのマグネシア、および微量のアルミナを有する。ＳＵＰＥＲＷＯＯＬ ＨＴ繊維は、約７４重量パーセントのシリカ、約２４重量パーセントのカルシア、および微量のマグネシア、アルミナ、酸化鉄を有する。
無機プレートレットのための繊維紙支持層の製造に使用される適切なシリカ繊維には、ドイツのＢｅｌＣｈｅｍ Ｆｉｂｅｒ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ＧｍｂＨから商標ＢＥＬＣＯＴＥＸで、カリフォルニア州ガーデナのＨｉｔｃｏ Ｃａｒｂｏｎ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ， Ｉｎｃ．から登録商標ＲＥＦＲＡＳＩＬで、および、ベラルーシ共和国のＰｏｌｏｔｓｋ−Ｓｔｅｋｌｏｖｏｌｏｋｎｏから商品名ＰＳ−２３（Ｒ）で入手可能な浸出ガラス繊維が含まれる。
ＢＥＬＣＯＴＥＸ繊維は、標準タイプのステープルファイバープレヤーンである。これらの繊維の平均繊度は約５５０ｔｅｘで、一般にアルミナで修飾されたケイ酸から作られる。ＢＥＬＣＯＴＥＸ繊維はアモルファスであり、一般に約９４．５のシリカ、約４．５パーセントのアルミナ、０．５パーセント未満の酸化ナトリウム、および０．５パーセント未満の他の成分を含んでいる。これらの繊維は、平均繊維径が約９ミクロンで、融点は１５００℃〜１５５０℃の範囲である。これらの繊維は、１１００℃までの温度に耐え、一般的にショットおよび結合剤を含まない。
ＲＥＦＲＡＳＩＬ繊維は、ＢＥＬＣＯＴＥＸ繊維と同様に、１０００℃〜１１００℃の温度範囲の適用に断熱を提供するためのシリカ含有量の高いアモルファスの浸出ガラス繊維である。これらの繊維は直径が約６〜約１３ミクロンで、融点は約１７００℃である。繊維は、浸出後、通常、シリカ含有量が約９５重量パーセントである。アルミナは約４重量パーセントの量で存在することができ、他の成分は１パーセント以下の量で存在する。
Ｐｏｌｏｔｓｋ−ＳｔｅｋｌｏｖｏｌｏｋｎｏのＰＳ−２３（Ｒ）繊維は、シリカ含有率の高いアモルファスガラス繊維であり、少なくとも約１０００℃への耐性を必要とする適用の断熱に適している。これらの繊維は、約５〜約２０ｍｍの範囲の繊維長および約９ミクロンの繊維直径を有する。ＲＥＦＲＡＳＩＬ繊維と同様に、これらの繊維の融点は約１７００℃である。
無機繊維紙に含まれ得る結合剤は、アクリルラテックス、（メタ）アクリルラテックス、フェノール樹脂、スチレンとブタジエンのコポリマー、ビニルピリジン、アクリロニトリル、アクリロニトリルとスチレンのコポリマー、塩化ビニル、ポリウレタンから選択される有機結合剤、酢酸ビニルとエチレンのコポリマー、ポリアミド、シリコン、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリビニルエステルおよびそれらの組み合わせを有し得る。他の実施形態によれば、無機繊維紙に含まれる結合剤は、無機結合剤を有し得る。無機結合剤は、コロイドアルミナ、コロイドシリカ、コロイドジルコニアおよびそれらの組み合わせから選択されてもよい。結合剤は、有機結合剤と無機結合剤のブレンドを含むことができる。結合剤は、２つ以上のタイプの有機結合剤および１つのタイプの無機結合剤のブレンドを含み得る。結合剤は、１つのタイプの有機結合剤および２つ以上のタイプの無機結合剤を含み得る。結合剤は、２つ以上のタイプの有機結合剤および２つ以上のタイプの無機結合剤のブレンドを含み得る。
１つ以上の支持層は、織布を含み得る。織布の繊維は、無機繊維、有機繊維、または無機繊維と有機繊維の組み合わせを含むことができる。無機繊維は、炭素繊維およびガラス繊維から選択することができる。有機繊維は、ポリオレフィン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アラミド繊維およびそれらの組み合わせから選択されてもよい。他の実施形態によれば、織布はコーティング組成物でコーティングまたは含浸される。
特定の実施形態では、無機プレートレット組成物／層は、支持層上に直接または間接的にコーティングされ、支持層に適用され、支持層の厚みに含浸または飽和することができ、または支持層に含浸およびコーティングされる。間接コーティングとは、無機プレートレット層を担体層上にコーティングすることができ、担体層は支持層と係合し、無機層は担体層と支持層の間に配置される。次に、担体層を除去して、支持層上に無機プレートレット層を含む多層複合材料を残すことができる。
特定の実施形態では、無機プレートレット組成物を利用する方法は、個々の電気化学バッテリーセルの外面の少なくとも一部などの表面または基板、（ｉｉ）電気化学モジュールの筐体の内面の少なくとも一部、および／または、（ｉｉｉ）電気化学モジュールの筐体の外面の少なくとも一部上に前記組成物をコーティングする工程を有する。特定の実施形態において、無機プレートレット組成物は、基板または表面にこて塗り、または噴霧され、加熱してまたは加熱せずに空気乾燥される。
特定の実施形態では、無機プレートレット組成物は、バッテリーモジュールおよび／またはより大きなバッテリーパック内の１つ以上の個々のバッテリーセルの筐体の外面、および／または、バッテリーモジュールまたはバッテリーパック筐体の表面、および／または、電気絶縁と防火の恩恵を受けるバッテリー、バッテリーモジュール、またはバッテリーパックを囲む構造に、こて塗り、吹き付け、またはその他の方法で適用される。無機プレートレット組成物は、噴霧、こて塗り、浸漬、ブラッシング、注ぎ、吹き付け、成形、注入、その他の方法で表面または基材に適用された後、実質的に表面または基材の外面に留まるか、部分的または完全に表面または基材の厚さまで浸透するか、またはその両方であり得る。
特定の実施形態では、無機プレートレット組成物は、シートまたはブランケットに形成され、最終サイズにカットされる。シートまたはブランケットは、バッテリーモジュールおよび／またはより大きなバッテリーパック内の１つ以上の個々のバッテリーセルの筐体の外面、および／または、バッテリーモジュールまたはバッテリーパック筐体の表面、および／または、電気絶縁と防火の恩恵を受けるバッテリー、バッテリーモジュール、またはバッテリーパックを囲む構造に適用されることができる。
無機プレートレット組成物は、ロールコーティングまたはリバースロールコーティング、グラビアコーティングまたはリバースグラビアコーティング、トランスファーコーティング、スプレーコーティング、ブラシコーティング、ディップコーティング、テープキャスティング、ドクターブレイディング、スロットダイコーティング、蒸着コーティング、ディッピング、または浸漬によって、支持層に直接適用されてもよい。特定の実施形態では、無機プレートレット組成物は、水などの溶媒中の成分のスラリーとして支持層に適用され、乾燥させることができる。無機プレートレット組成物は、支持層上の単一層またはコーティングとして作製され得、したがって単一パスを利用し得るか、または複数パス、層またはコーティングを利用することによって作製され得る。複数のパスを利用することにより、無機プレートレット層の欠陥の形成の可能性が低減される。複数のパスが望まれる場合、第２のパスおよび可能な後続のパスは、第１のパスがまだ実質的に湿っている間、すなわち乾燥前に、第１のパス上に形成されてもよく、そのようにして、第１のパスおよび後続のパスが乾燥時に単一の層を形成することができるようにする。
無機プレートレット組成物は、難燃剤をさらに含んでもよい。難燃性材料は、化学反応を抑制することにより、火の広がりを遅らせ、抑制し、または遅らせる任意の材料から選択することができる。特定の実施形態によれば、難燃剤は、アンチモン化合物、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、アルミニウム三水和物、酸化アルミニウム水和物、ホウ酸塩、炭酸塩、重炭酸塩などのホウ素化合物、無機ハロゲン化物、硫酸塩、有機ハロゲン、有機リン化合物およびそれらの組み合わせを有することができる。適切なアンチモン化合物には、これらに限定されないが、三酸化アンチモン、五酸化アンチモンおよびアニモン酸ナトリウムが含まれる。有機ハロゲンには、これらに限定されないが、例えば、有機臭素および有機塩素が含まれる。適切な有機臭素には、これらに限定されないが、デカブロモジフェニルエーテルおよびデカブロモジフェニルエタンが含まれる。適切な有機臭素は、臭素化ポリスチレン、臭素化カーボネートオリゴマー、臭素化エポキシオリゴマー、テトラブロモフタル酸無水物、テトラブロモビスフェノールＡ、およびヘキサブロモシクロドデカンなどの高分子臭素化化合物を含む。適切な有機塩素は、これらに限定されないが、クロレン酸の誘導体および塩素化パラフィンを含む。適切な有機リン化合物には、これらに限定されないが、リン酸トリフェニル、レゾルシノールビス（リン酸ジフェニル）、リン酸ビスフェノールジフェニル、リン酸トリクレシル、リン酸トリアリール、ポリリン酸アンモニウム、リン酸トリクロロプロピル、赤リン、およびホスホン酸塩が含まれる。適切なホスホン酸塩には、これらに限定されないが、メチルホスホン酸ジメチル、ホスホン酸アルミニウムジエチル、および金属ホスホン酸塩が含まれる。
無機プレートレット組成物および／または無機プレートレット組成物を含む複合材料またはラミネート材料は、以下のうちの少なくとも１つを含み得る：（ｉ）電気絶縁組成物または材料などの、組成物、複合材料、またはラミネートの電気特性を変更する少なくとも１つの材料；（ｉｉ）熱を放散する材料など、組成物、複合材料、またはラミネートの熱伝達係数を変更する材料；（ｉｉｉ）組成物、複合材料またはラミネートに耐湿性を提供する材料；（ｉｖ）吸熱材；または（ｖ）電池などの断熱／電気絶縁に従来使用されている可能性のあるその他の任意の材料。
無機プレートレット組成物は、電気化学バッテリーモジュールまたはパックで使用されてもよい。電気化学バッテリーモジュールは、互いに直列または並列に電気的に接続された、リチウムイオン電池などの複数の個別の電気化学バッテリーセルを含む。電気的に接続された個々の電池のバッテリーモジュールは、バッテリーパックを形成するために別のバッテリーモジュールに電気的に接続されてもよい。バッテリーモジュールまたはパックの個々の電気化学バッテリーセルのそれぞれは、外側筐体、アノード、カソード、前記アノードを前記カソードから分離するセパレーター、および電解質を含む。特定の例示的な実施形態によれば、バッテリーセルの外側筐体の形状は円筒形である。しかしながら、バッテリーセルの外側筐体の形状には制限がないことに注意すべきである。個々のバッテリーセルは、個々の電池のモジュールを形成するために、互いに電気的に接続され、互いに近接して、または隣接して接触して配置される。個々のバッテリーセルが互いに近接して、または隣接して接触して配置される場合、電池の外側筐体の形状に起因して、個々の電池の間にギャップまたは開放型空間が生じる。個々の電池の間のこれらのギャップまたは開放型空間は、バッテリーパックの技術では「介在空間」と呼ばれている。
個々のバッテリーまたはバッテリーモジュールに起因する熱暴走事象の伝播を緩和するために、無機プレートレット材料を有するバリアが、上記リチウムイオンバッテリーモジュールの上記個々のバッテリーセル間の介在空間の少なくとも一部内に配置されている。バッテリーモジュールまたはパックの筐体の内面および／または外面の少なくとも一部に配置される。無機プレートレット組成物の流体分散液またはスラリーは、個々のバッテリーセルの外表面に無機プレートレット組成物をコーティングまたは堆積させることにより、および／または無機プレートレット組成物を個々のバッテリーセル間の介在空間に注入することにより、隣接するバッテリーセルの外表面間の介在空間に導入されてもよい。
バッテリーモジュールまたはバッテリーパックの個々の電池間の筐体および／または介在空間にコーティングを流体コーティング組成物の形態で適用する代わりに、無機プレートレット組成物が、バッテリーモジュールまたはパックの筐体の表面の少なくとも一部に配置できる連続または不連続のフィルム、紙、またはシート内に、および／または、隣接する電池またはモジュールを互いに分離するために、モジュールまたはパックの電池間の介在空間に形成されてもよい。特定の実施形態によれば、近接するまたは隣接するバッテリーセルの外面は、適切な量の無機プレートレットフィルムおよび／またはシートで包まれてもよい。他の例示的な実施形態によれば、無機プレートレットのシートは、近接して配置された個々の電池の列または行の間の介在空間に配置されてもよい。さらに別の例示的な実施形態によれば、無機プレートレット材料の適切な長さの連続したフィルムまたはシートを、近接する電池の単一の列または行内の近接するバッテリーセルの隙間に繰り返しＳ字パターンで配置することができる。
複数の電気化学電池を有するバッテリーモジュールおよびバッテリーパックは、全電気自動車（ＥＶ）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ）、またはハイブリッド車（ＨＥＶ）で利用され得る。電気自動車は、一般に、構造フレーム、客室、電気駆動モーター、電気駆動モーターを制御するモーターコントローラー、ブレーキシステム、および駆動モーターに電力を供給するための電気化学バッテリーパックを有する。特定の例示的な実施形態によれば、バッテリーパックは、電気自動車の客室フロアパネルと運転面との間に取り付けられる。無機プレートレット材料を有する断熱バリアが、バッテリーパック包装と客室のフロアパネルの間に挿入されている。
第１の実施形態では、本開示は、無機の加工しにくいプレートレット、結合剤、粘度調整剤、および液体を有する電気絶縁および防火コーティング組成物に関する。
第１の実施形態の電気絶縁および防火コーティング組成物において、無機プレートレットは、バーミキュライト、雲母、粘土、タルクおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される。
第１のまたは後続の実施形態のいずれかの電気絶縁および防火コーティング組成物において、無機プレートレットは、雲母小板を有する。
第１のまたは後続の実施形態のいずれかの電気絶縁および防火コーティング組成物において、無機プレートレットは、バーミキュライト小板を有する。
第１のまたは後続の実施形態のいずれかの電気絶縁および防火コーティング組成物において、無機プレートレットは、粘土小板を有する。
第１のまたは後続の実施形態のいずれかの電気絶縁および防火コーティング組成物において、無機プレートレットは、約２０μｍ〜約３００μｍの直径を有する雲母小板を有する。
第１のまたは後続の実施形態のいずれかの電気絶縁および防火コーティング組成物において、無機プレートレットは、約４０μｍ〜約２００μｍの直径を有する雲母小板を有する。
第１のまたは後続の実施形態のいずれかの電気絶縁および防火コーティング組成物において、無機プレートレットは、約５０：１〜約２０００：１のアスペクト比を有する雲母小板を有する。
第１のまたは後続の実施形態のいずれかの電気絶縁および防火コーティング組成物において、無機プレートレットは、約５０：１〜約１０００：１のアスペクト比を有する雲母小板を有する。
第１のまたは後続の実施形態のいずれかの電気絶縁および防火コーティング組成物において、無機プレートレットは、約２００：１〜約８００：１のアスペクト比を有する雲母小板を有する。
第１のまたは後続の実施形態のいずれかの電気絶縁および防火コーティング組成物において、結合剤は、アクリルラテックス、（メタ）アクリルラテックス、フェノール樹脂、スチレンとブタジエンの共重合体、ビニルピリジン、アクリロニトリル、アクリロニトリルとスチレンの共重合体、塩化ビニル、ポリウレタン、酢酸ビニルとエチレンの共重合体、ポリアミド、シリコン、有機シリコン、有機シラン、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリビニルアセテートやポリビニルブチレートラテックスなどのポリビニルエステル、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。
第１のまたは後続の実施形態のいずれかの電気絶縁および防火コーティング組成物において、粘度調整剤は、アクリレート、ポリビニルアルコール、粘土、セルロース、置換セルロース、グアーガム、キサンタンガム、アカシアガム、ローカストビーンガム、寒天、ペクチン、ゼラチン、カラギーナン、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カリウム、アルギン酸アンモニウム、アルギン酸カルシウム、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。
第２の実施形態では、本開示は電気化学バッテリーモジュールに関するものであり、前記モジュールは、互いに電気的に接続された複数の個別の電気化学バッテリーセル、個々の電気化学バッテリーセル間に介在空間を有する電気化学モジュール、および、無機プレートレット組成物を有し、前記組成物は、（ｉ）バッテリーモジュールまたはバッテリーパックなどの電気的に接続された電気化学バッテリーセルのより大きなバンク内に含まれる個々の電気化学バッテリーセルの外側表面の少なくとも一部に適用されてもよく、（ｉｉ）電気化学バッテリーパックの筐体の内側表面の少なくとも一部に適用されてもよく、（ｉｉｉ）バッテリーパックの筐体の外側表面の少なくとも一部に適用されてもよく、および／または（ｉｖ）より大きなバッテリーモジュールまたはバッテリーパック内の複数の電気化学バッテリーセル間の介在空間の少なくとも一部内に配置されてもよい。
第２の実施形態の電気化学バッテリーモジュールにおいて、個々の電気化学バッテリーセルはリチウムイオン電池を有する。
第２または後続の実施形態のいずれかの電気化学バッテリーモジュールにおいて、無機プレートレット組成物は、リチウムイオン電池間の介在空間内のリチウムイオン電池の少なくとも一部に適用されたコーティングを有する。
第２または後続の実施形態のいずれかの電気化学バッテリーモジュールにおいて、無機プレートレット組成物は、前記リチウムイオン電池間の介在空間内のリチウムイオン電池の少なくとも一部に適用されるシートを有する。
第２または後続の実施形態のいずれかの電気化学バッテリーモジュールにおいて、無機プレートレット組成物シートは、支持層および無機プレートレット組成物層を有する複合材料を有する。
第２または後続の実施形態のいずれかの電気化学バッテリーモジュールにおいて、無機プレートレット組成物シートは、支持層および無機プレートレット組成物層を有する複合材料を有し、支持層は、ポリマーフィルム、無機繊維紙、織布またはそれらの組み合わせを有する。
第２または後続の実施形態のいずれかの電気化学バッテリーモジュールにおいて、無機プレートレット組成物シートは、支持層および無機プレートレット組成物層を有する複合材を有し、支持層はポリマーフィルムを有する。
第２または後続の実施形態のいずれかの電気化学バッテリーモジュールにおいて、無機プレートレット組成物シートは、支持層および無機プレートレット組成物層を有する複合材料を有し、支持層はポリマーフィルムを有し、ポリマーフィルムは、ポリエステル、ポリイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフッ化ビニル、ポリアミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアリールスルホン、ポリエステルアミド、ポリエステルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、エチレンクロロトリフルオロエチレンフィルムおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される。
第２または後続の実施形態のいずれかの電気化学バッテリーモジュールにおいて、無機プレートレット組成物シートは、支持層および無機プレートレット組成物層を有する複合材料を有し、支持層はポリマーフィルムを有し、ポリマーフィルムはポリエーテルエーテルケトンフィルムを有する。
第２または後続の実施形態のいずれかの電気化学バッテリーモジュールにおいて、無機プレートレット組成物シートは、支持層および無機プレートレット組成物層を有する複合材を有し、支持層は無機繊維紙を有する。
第２または後続の実施形態のいずれかの電気化学バッテリーモジュールにおいて、無機プレートレット組成物シートは、支持層および無機プレートレット組成物層を有する複合材料を有し、支持層は、多結晶ウール繊維、耐火セラミック繊維、カオリン繊維、鉱物繊維、アルカリ土類ケイ酸塩繊維、カルシア−アルミナ繊維、カリウム−アルミナ−シリカ繊維、カリウム−カルシア−アルミナ繊維、Ｓ−ガラス繊維、Ｓ２−ガラス繊維、Ｅ−ガラス繊維、石英繊維、シリカ繊維、およびこれらのタイプの無機繊維の１つ以上の組み合わせからなる群から選択される無機繊維を有する無機繊維紙を有する。
第２または後続の実施形態のいずれかの電気化学バッテリーモジュールにおいて、無機プレートレット組成物シートは、支持層および無機プレートレット組成物層を有する複合材料を有し、支持層は、耐火性セラミック繊維を有する無機繊維紙を有する。
第２または後続の実施形態のいずれかの電気化学バッテリーモジュールにおいて、無機プレートレット組成物シートは、支持層および無機プレートレット組成物層を有する複合材料を有し、支持層は、耐火性セラミック繊維を有する無機繊維紙を有し、耐火性セラミック繊維は、約４５〜約７５重量パーセントのアルミナと約２５〜約５５重量パーセントのシリカの繊維化生成物を有する。
第２または後続の実施形態のいずれかの電気化学バッテリーモジュールにおいて、無機プレートレット組成物シートは、支持層および無機プレートレット組成物層を有する複合材料を有し、支持層は、アルカリ土類ケイ酸塩繊維を有する無機繊維紙を有する。
第２または後続の実施形態のいずれかの電気化学バッテリーモジュールにおいて、無機プレートレット組成物シートは、支持層および無機プレートレット組成物層を有する複合材料を有し、支持層は、アルカリ土類ケイ酸塩繊維を有する無機繊維紙を有し、アルカリ土類ケイ酸塩繊維は、約６０〜約９０重量パーセントのシリカ、０超〜約３５重量パーセントのマグネシアおよび５重量パーセント以下の不純物の繊維化生成物を有する。
第２または後続の実施形態のいずれかの電気化学バッテリーモジュールにおいて、無機プレートレット組成物シートは、支持層および無機プレートレット組成物層を有する複合材料を有し、支持層は、アルカリ土類ケイ酸塩繊維を有する無機繊維紙を有し、アルカリ土類ケイ酸塩繊維は、約４５〜約９０重量パーセントのシリカ、０超〜約４５重量パーセントのカルシア、０超〜約３５重量パーセントのマグネシア、および１０重量パーセント以下の不純物の繊維化生成物を有する。
第２または後続の実施形態のいずれかの電気化学バッテリーモジュールにおいて、無機プレートレット組成物シートは、支持層および無機プレートレット組成物層を有する複合材料を有し、支持層は、アルカリ土類ケイ酸塩繊維を有する無機繊維紙を有し、アルカリ土類ケイ酸塩繊維は、カルシアおよびシリカの繊維化生成物を有する。
第２または後続の実施形態のいずれかの電気化学バッテリーモジュールにおいて、無機プレートレット組成物シートは、支持層および無機プレートレット組成物層を有する複合材料を有し、支持層は、カルシア−アルミナ繊維を有する無機繊維紙を有する。
第２または後続の実施形態のいずれかの電気化学バッテリーモジュールにおいて、無機プレートレット組成物シートは、支持層および無機プレートレット組成物層を有する複合材料を有し、支持層は、カルシア−アルミナ繊維を有する無機繊維紙を有し、前記カルシア−アルミナ繊維は、約２０〜約８０重量パーセントのカルシアおよび約８０〜約２０重量パーセントのアルミナを有する。
第２または後続の実施形態のいずれかの電気化学バッテリーモジュールにおいて、無機プレートレット組成物シートは、支持層および無機プレートレット組成物層を有する複合材料を有し、支持層は、９０重量パーセント以上のシリカを有するシリカ繊維を有する無機繊維紙を有する。
第２または後続の実施形態のいずれかの電気化学バッテリーモジュールにおいて、無機プレートレット組成物シートは、支持層および無機プレートレット組成物層を有する複合材料を有し、支持層は、９０重量パーセント以上のアルミナを有するアルミナ繊維を有する無機繊維紙を有する。
第２または後続の実施形態のいずれかの電気化学バッテリーモジュールにおいて、無機プレートレット組成物シートは、支持層および無機プレートレット組成物層を有する複合材料を有し、支持層は織布を有する。
第３の実施形態では、本開示はリチウムイオンバッテリーモジュールに関するものであり、前記モジュールは、互いに電気的に接続された複数の個別のリチウムイオン電池、個々のリチウムイオン電池間の介在空間、および、無機プレートレット組成物を有し、前記リチウムイオン電池はそれぞれ、外側筐体、アノード、カソード、前記アノードを前記カソードから分離するセパレーター、および電解質を有し、前記組成物は、（ｉ）バッテリーモジュールまたはバッテリーパックなどの電気的に接続された電気化学バッテリーセルのより大きなバンク内に含まれる個々の電気化学バッテリーセルの外側表面の少なくとも一部に適用されてもよく、（ｉｉ）電気化学バッテリーパックの筐体の内側表面の少なくとも一部に適用されてもよく、（ｉｉｉ）バッテリーパックの筐体の外側表面の少なくとも一部に適用されてもよく、および／または（ｉｖ）より大きなバッテリーモジュールまたはバッテリーパック内の複数の電気化学バッテリーセル間の介在空間の少なくとも一部内に配置されてもよい。
第４の実施形態では、本開示はリチウムイオンバッテリーパックに関するものであり、前記パックは、互いに電気的に接続された複数の個別のリチウムイオン電池、個々のリチウムイオン電池間の介在空間、および、無機プレートレット組成物を有し、前記リチウムイオン電池はそれぞれ、外側筐体、アノード、カソード、前記アノードを前記カソードから分離するセパレーター、および電解質を有し、前記組成物は、（ｉ）バッテリーモジュールまたはバッテリーパックなどの電気的に接続された電気化学バッテリーセルのより大きなバンク内に含まれる個々の電気化学バッテリーセルの外側表面の少なくとも一部に適用されてもよく、（ｉｉ）電気化学バッテリーパックの筐体の内側表面の少なくとも一部に適用されてもよく、（ｉｉｉ）バッテリーパックの筐体の外側表面の少なくとも一部に適用されてもよく、および／または（ｉｖ）より大きなバッテリーモジュールまたはバッテリーパック内の複数の電気化学バッテリーセル間の介在空間の少なくとも一部内に配置されてもよい。
第５の実施形態では、本開示は自動車用バッテリーに関するものであり、前記自動車用バッテリーは、互いに電気的に接続された複数の個別のリチウムイオン電池、個々のリチウムイオン電池間の介在空間、および、配置された無機プレートレット組成物を有し、前記リチウムイオン電池はそれぞれ、外側筐体、アノード、カソード、前記アノードを前記カソードから分離するセパレーター、および電解質を有し、前記組成物は、（ｉ）バッテリーモジュールまたはバッテリーパックなどの電気的に接続された電気化学バッテリーセルのより大きなバンク内に含まれる個々の電気化学バッテリーセルの外側表面の少なくとも一部に適用されてもよく、（ｉｉ）電気化学バッテリーパックの筐体の内側表面の少なくとも一部に適用されてもよく、（ｉｉｉ）バッテリーパックの筐体の外側表面の少なくとも一部に適用されてもよく、および／または（ｉｖ）より大きなバッテリーモジュールまたはバッテリーパック内の複数の電気化学バッテリーセル間の介在空間の少なくとも一部内に配置されてもよい。
第６の実施形態では、本開示は、電気自動車に関するものであり、前記電気自動車は、構造フレーム、客室、電気駆動モーター、モーターコントローラー、ブレーキシステム、および上記客室の下方に取り付けられた電気化学バッテリーパックを有し、前記電気化学バッテリーパックは、互いに電気的に接続され、個々のバッテリーセルの間に介在空間を有する複数の個々のバッテリーセルを有し、および、配置された無機プレートレット組成物を有し、前記組成物は、（ｉ）バッテリーモジュールまたはバッテリーパックなどの電気的に接続された電気化学バッテリーセルのより大きなバンク内に含まれる個々の電気化学バッテリーセルの外側表面の少なくとも一部に適用されてもよく、（ｉｉ）電気化学バッテリーパックの筐体の内側表面の少なくとも一部に適用されてもよく、（ｉｉｉ）バッテリーパックの筐体の外側表面の少なくとも一部に適用されてもよく、および／または（ｉｖ）より大きなバッテリーモジュールまたはバッテリーパック内の複数の電気化学バッテリーセル間の介在空間の少なくとも一部内に配置されてもよい。
第７の実施形態では、本開示は航空機用バッテリーに関するものであり、前記航空機用バッテリーは、互いに電気的に接続された複数の個別のリチウムイオン電池、個々のリチウムイオン電池間の介在空間、および、配置された無機プレートレット組成物を有し、前記リチウムイオン電池はそれぞれ、外側筐体、アノード、カソード、前記アノードを前記カソードから分離するセパレーター、および電解質を有し、前記組成物は、（ｉ）バッテリーモジュールまたはバッテリーパックなどの電気的に接続された電気化学バッテリーセルのより大きなバンク内に含まれる個々の電気化学バッテリーセルの外側表面の少なくとも一部に適用されてもよく、（ｉｉ）電気化学バッテリーパックの筐体の内側表面の少なくとも一部に適用されてもよく、（ｉｉｉ）バッテリーパックの筐体の外側表面の少なくとも一部に適用されてもよく、および／または（ｉｖ）より大きなバッテリーモジュールまたはバッテリーパック内の複数の電気化学バッテリーセル間の介在空間の少なくとも一部内に配置されてもよい。
第２または後続の実施形態のいずれかの少なくとも１つの電気化学バッテリーモジュールを有する自動車用バッテリー。
構造フレーム、客室、電気駆動モーター、モーターコントローラー、ブレーキシステム、および第２または後続の実施形態のいずれかの少なくとも１つの電気化学バッテリーモジュールを有する電気自動車。
第２または後続の実施形態のいずれかの少なくとも１つの電気化学バッテリーモジュールを有する航空機用バッテリー。
電気絶縁および防火コーティング組成物、ならびに同じものを含む電気化学バッテリーモジュールおよびパックが、様々な例示的な実施形態に関連して記載されてきたが、他の類似の実施形態が使用されてもよいこと、または同じ機能を実行するために記載された実施形態に修正および追加がなされてもよいことは理解されるであろう。さらに、様々な例示的な実施形態は、所望の結果を得るために組み合わせてもよい。本開示は、いかなる単一の実施形態にも限定されるべきではなく、むしろ、添付の特許請求の範囲の列挙による幅および範囲において解釈されるべきである。本明細書に記載された実施形態は、単に例示的なものであり、当業者であれば、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、変更および修正を行うことができることが理解されるであろう。そのようなすべての変更および修正は、本明細書に記載されているように、本発明の範囲内に含まれることが意図されている。さらに、開示されたすべての実施形態は、本発明の様々な実施形態を組み合わせて所望の結果を提供することができるので、必ずしも代替的であるとは限らない。
リチウムイオン電池は「熱暴走」の影響を受けやすくなっている。「熱暴走」という用語は、急激な制御されない温度上昇を指す。リチウムイオン電池内に含まれている電解質は、非常に可燃性がある。電池またはモジュールが「熱暴走」状態になった場合、電池内に含まれている電解質が発火して爆発と火災を引き起こす可能性がある。
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、以下のものがある（国際出願日以降国際段階で引用された文献及び他国に国内移行した際に引用された文献を含む）。
（先行技術文献）
（特許文献）
（特許文献１） 米国特許出願公開第２０１０／０２０９６７９号明細書
（特許文献２） 米国特許出願公開第２０１７／０１８３０８２号明細書
（特許文献３） 米国特許出願公開第２０１１／０１９５２９１号明細書
（特許文献４） 米国特許出願公開第２０１４／０１２７０８３号明細書
（特許文献５） 特開２０１７−１８２８９８号公報

Claims (24)

  1. 無機耐火性プレートレットと、
    結合剤と、
    粘度調整剤と、
    液体と
    を有する、電気絶縁および防火コーティング組成物。
  2. 請求項１記載の電気絶縁および防火コーティング組成物において、前記無機プレートレットは、バーミキュライト、雲母、粘土、タルクおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される、電気絶縁および防火コーティング組成物。
  3. 請求項２記載の電気絶縁および防火コーティング組成物において、前記無機プレートレットは、雲母小板を有する、電気絶縁および防火コーティング組成物。
  4. 請求項２記載の電気絶縁および防火コーティング組成物において、前記無機プレートレットは、バーミキュライト小板を有する、電気絶縁および防火コーティング組成物。
  5. 請求項２記載の電気絶縁および防火コーティング組成物において、前記無機プレートレットは、粘土小板を有する、電気絶縁および防火コーティング組成物。
  6. 請求項３記載の電気絶縁および防火コーティング組成物において、前記雲母小板は、約２０μｍ〜約３００μｍの直径を有する、電気絶縁および防火コーティング組成物。
  7. 請求項３記載の電気絶縁および防火コーティング組成物において、前記雲母小板は、約５０：１〜約２０００：１のアスペクト比を有する、電気絶縁および防火コーティング組成物。
  8. 請求項７記載の電気絶縁および防火コーティング組成物において、前記雲母小板は、約５０：１〜約１０００：１のアスペクト比を有する、電気絶縁および防火コーティング組成物。
  9. 請求項１記載の電気絶縁および防火コーティング組成物において、前記結合剤は、アクリルラテックス、（メタ）アクリルラテックス、フェノール樹脂、スチレンとブタジエンのコポリマー、ビニルピリジン、アクリロニトリル、アクリロニトリルとスチレンのコポリマー、塩化ビニル、ポリウレタン、酢酸ビニルとエチレンのコポリマー、ポリアミド、シリコン、オルガノシリコン、オルガノシラン、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリビニルエステルおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される、電気絶縁および防火コーティング組成物。
  10. 請求項１記載の電気絶縁および防火コーティング組成物において、前記粘度調整剤は、アクリレート、ポリビニルアルコール、粘土、セルロース、置換セルロース、グアーガム、キサンタンガム、アカシアガム、ローカストビーンガム、寒天、ペクチン、ゼラチン、カラギーナン、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カリウム、アルギン酸アンモニウムおよびアルギン酸カルシウムおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される、電気絶縁および防火コーティング組成物。
  11. 電気化学バッテリーモジュールであって、前記電気化学バッテリーモジュールは、
    筐体内で互いに電気的に接続された複数の個別の電気化学バッテリーセルを有し、前記化学電気モジュールは、個々の電気化学バッテリーセル間の介在空間、および、無機プレートレット組成物を有し、
    前記無機プレートレット組成物は、（ｉ）前記電気化学バッテリーセルの外側表面の少なくとも一部に適用されてもよく、（ｉｉ）前記電気化学モジュールの筐体の内側表面の少なくとも一部に適用されてもよく、（ｉｉｉ）前記電気化学モジュールの筐体の外側表面の少なくとも一部に適用されてもよく、および／または（ｉｖ）前記複数の電気化学バッテリーセル間の介在空間の少なくとも一部内に配置されてもよい、
    電気化学バッテリーモジュール。
  12. 請求項１１記載の電気化学バッテリーモジュールにおいて、前記無機プレートレット組成物はコーティングを有する、電気化学バッテリーモジュール。
  13. 請求項１１記載の電気化学バッテリーモジュールにおいて、前記無機プレートレット組成物はシートを有する、電気化学バッテリーモジュール。
  14. 請求項１１記載の電気化学バッテリーモジュールにおいて、前記無機プレートレット組成物は支持層および無機プレートレット組成物層を有する、電気化学バッテリーモジュール。
  15. 請求項１４記載の電気化学バッテリーモジュールにおいて、前記支持層は、ポリマーフィルム、無機繊維紙、織布またはそれらの組み合わせを有する、電気化学バッテリーモジュール。
  16. 請求項１５記載の電気化学バッテリーモジュールにおいて、前記支持層は、ポリマーフィルムを有する、電気化学バッテリーモジュール。
  17. 請求項１６記載の電気化学バッテリーモジュールにおいて、前記ポリマーフィルムは、ポリエステル、ポリイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフッ化ビニル、ポリアミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアリールスルホン、ポリエステルアミド、ポリエステルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、エチレンクロロトリフルオロエチレンフィルムおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される、電気化学バッテリーモジュール。
  18. 請求項１７記載の電気化学バッテリーモジュールにおいて、前記支持層は、無機繊維紙を有する、電気化学バッテリーモジュール。
  19. 請求項１８記載の電気化学バッテリーモジュールにおいて、前記無機繊維紙は、多結晶ウール繊維、耐火セラミック繊維、カオリン繊維、鉱物繊維、アルカリ土類ケイ酸塩繊維、カルシア−アルミナ繊維、カリウム−アルミナ−シリカ繊維、カリウム−カルシア−アルミナ繊維、Ｓ−ガラス繊維、Ｓ２−ガラス繊維、Ｅ−ガラス繊維、石英繊維、シリカ繊維、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される無機繊維を有する、電気化学バッテリーモジュール。
  20. 請求項１９記載の電気化学バッテリーモジュールにおいて、前記耐火性セラミック繊維は、約４５〜約７５重量パーセントのアルミナと約２５〜約５５重量パーセントのシリカの繊維化生成物を有する、電気化学バッテリーモジュール。
  21. 請求項１９記載の電気化学バッテリーモジュールにおいて、前記無機繊維は、前記アルカリ土類ケイ酸塩繊維を有する、電気化学バッテリーモジュール。
  22. 請求項２１記載の電気化学バッテリーモジュールにおいて、前記アルカリ土類ケイ酸塩繊維は、約６０〜約９０重量パーセントのシリカ、０超〜約３５重量のマグネシアの繊維化生成物を有する、電気化学バッテリーモジュール。
  23. 請求項１５記載の電気化学バッテリーモジュールにおいて、前記支持層は、織布を有する、電気化学バッテリーモジュール。
  24. 自動車または航空機用のリチウムイオンバッテリーモジュールであって、前記リチウムイオンバッテリーモジュールは、
    筐体内で互いに電気的に接続された複数の個別のリチウムイオン電池を有し、前記リチウムイオン電池はそれぞれ、外側筐体、アノード、カソード、前記アノードを前記カソードから分離するセパレーター、および電解質を有し、
    前記リチウムイオンバッテリーモジュールは、
    前記個別のリチウムイオン電池間の介在空間、および、無機プレートレット組成物を有し、
    前記無機プレートレット組成物は、（ｉ）前記個別のリチウムイオン電池の外側表面の少なくとも一部に適用されてもよく、（ｉｉ）前記リチウムイオンバッテリーモジュールの筐体の内側表面の少なくとも一部に適用されてもよく、（ｉｉｉ）前記リチウムイオンバッテリーモジュールの筐体の外側表面の少なくとも一部に適用されてもよく、および／または（ｉｖ）前記複数の個別のリチウムイオン電池間の前記介在空間の少なくとも一部内に配置されてもよい、
    リチウムイオンバッテリーモジュール。
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