JP2024065516A - Heat insulating sheets, battery packs - Google Patents

Heat insulating sheets, battery packs Download PDF

Info

Publication number
JP2024065516A
JP2024065516A JP2022174426A JP2022174426A JP2024065516A JP 2024065516 A JP2024065516 A JP 2024065516A JP 2022174426 A JP2022174426 A JP 2022174426A JP 2022174426 A JP2022174426 A JP 2022174426A JP 2024065516 A JP2024065516 A JP 2024065516A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat insulating
insulating sheet
fibers
mass
wollastonite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022174426A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
真裕 川北
仁志 石澤
美紗 名古屋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
New Oji Paper Co Ltd
Oji Holdings Corp
Original Assignee
Oji Holdings Corp
Oji Paper Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oji Holdings Corp, Oji Paper Co Ltd filed Critical Oji Holdings Corp
Priority to JP2022174426A priority Critical patent/JP2024065516A/en
Publication of JP2024065516A publication Critical patent/JP2024065516A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

【課題】本発明は断熱性および巻き取り加工性に優れる断熱シート;および前記断熱シートを備えた組電池を提供する。【解決手段】本発明の断熱シートは、ウォラストナイトとセピオライトと無機繊維とバインダーとを含む。断熱シート中の無機繊維の含有量は、断熱シート100質量%に対して10質量%以上である。ウォラストナイトおよびセピオライトの合計含有量は、前記断熱シート100質量%に対して48質量%以上である。断熱シート中のウォラストナイトに対するセピオライトの質量比は、0.1以上5.0以下である。【選択図】なし[Problem] The present invention provides an insulating sheet having excellent heat insulation properties and winding processability; and a battery pack including said insulating sheet. [Solution] The insulating sheet of the present invention contains wollastonite, sepiolite, inorganic fibers, and a binder. The content of inorganic fibers in the insulating sheet is 10 mass% or more relative to 100 mass% of the insulating sheet. The total content of wollastonite and sepiolite is 48 mass% or more relative to 100 mass% of the insulating sheet. The mass ratio of sepiolite to wollastonite in the insulating sheet is 0.1 or more and 5.0 or less. [Selected Figure] None

Description

本発明は、断熱シート、組電池に関する。 The present invention relates to a heat insulating sheet and a battery pack.

リチウムイオン電池等の高出力、高容量の充電池がモバイル機器、工具、自動車、鉄道、航空機等に広く用いられている。高出力、高容量の充電池では、損傷、内部の不純物によって短絡が生じると、内部エネルギーが熱として瞬間的に放出される。結果、電池の劣化が加速し、また、発火することもある。
例えば、自動車等の高容量の蓄電量を搭載する用途には、高電圧、高出力が求められる。そのため、多数の単電池が積層されるように隣接した単電池がパッキングされた組電池(バッテリーパックまたは集合体と呼ばれることもある。)が使用されることが多い。かかる組電池においては、1つの単電池の不具合が隣接する単電池に及ぶことが懸念される。
そこで、1つの単電池の不具合が隣接する単電池に及ぶことを防止するために、単電池間に不燃性の断熱シートを配置することが提案されている(例えば、特許文献1、2)。
High-power, high-capacity rechargeable batteries such as lithium-ion batteries are widely used in mobile devices, tools, automobiles, trains, aircraft, etc. When a high-power, high-capacity rechargeable battery is damaged or short-circuited due to internal impurities, the internal energy is instantly released as heat. As a result, the battery deteriorates faster and may even catch fire.
For example, high voltage and high output are required for applications such as automobiles that require a large amount of stored electricity. For this reason, assembled batteries (sometimes called battery packs or assemblies) in which adjacent cells are packed so that a large number of cells are stacked are often used. In such assembled batteries, there is a concern that a malfunction of one cell may affect adjacent cells.
In order to prevent a defect in one cell from affecting adjacent cells, it has been proposed to place a non-flammable heat insulating sheet between the cells (for example, Patent Documents 1 and 2).

国際公開第2020/129274号International Publication No. 2020/129274 特開2006-310274号公報JP 2006-310274 A

断熱シートには優れた断熱性に加えて、搬送時の便宜や生産性を考慮し、できるだけ小さい径で丸めて巻き取れること(巻き取り加工性)も求められる。
本発明は、断熱性および巻き取り加工性に優れる断熱シート;および前記断熱シートを備えた組電池を提供する。
In addition to excellent thermal insulation properties, heat insulating sheets are also required to be able to be rolled up into the smallest possible diameter (winding processability) in consideration of ease of transportation and productivity.
The present invention provides a heat insulating sheet having excellent heat insulating properties and winding processability; and a battery pack including the heat insulating sheet.

本発明者らは、断熱性および巻き取り加工性に優れ、また、単電池の発火や発熱による形状変化に追従できる形状追従性にも優れる難燃性の断熱シートを得るために、無機繊維、バインダー、ウォラストナイトおよびβ型セピオライトを含むスラリーを抄紙することを試みた。
ところが、これらを含むスラリーを抄紙した湿式ウェブから得られた断熱シートにあっては、シートの表面から粉が落ちることがあり、その表面強度が不充分であり、また、引張強度も不充分であった。シートから落ちた粉は、搬送時の作業性の低下の原因となり、また、生産設備に付着することで故障や不具合の原因となり得る。
そこで、本発明者らは無機繊維、バインダー、ウォラストナイトおよびβ型セピオライトの配合比を鋭意検討することで、これらの不具合を解決した上で、断熱性および巻き取り加工性に優れる断熱シートが得られることを見出し、本発明を完成させた。
The present inventors attempted to make a paper from a slurry containing inorganic fibers, a binder, wollastonite and β-type sepiolite in order to obtain a flame-retardant insulating sheet that has excellent insulating properties and winding processability, and also has excellent shape conformability so that it can conform to changes in shape due to ignition or heat generation of a single battery.
However, in the case of a heat insulating sheet obtained from a wet web made from a slurry containing these, powder sometimes falls off the surface of the sheet, resulting in insufficient surface strength and insufficient tensile strength. The powder that falls off the sheet can cause a decrease in workability during transportation, and can also adhere to production equipment, causing breakdowns and malfunctions.
Therefore, the inventors have thoroughly investigated the compounding ratio of inorganic fibers, binder, wollastonite and β-type sepiolite, and have found that it is possible to obtain a heat insulating sheet having excellent heat insulating properties and winding processability while solving these problems, thereby completing the present invention.

本発明は、下記の態様を有する。
[1]断熱シートであって;ウォラストナイトと、セピオライトと、無機繊維と、を含み;前記無機繊維の含有量が、前記断熱シート100質量%に対して10質量%以上であり;前記ウォラストナイトおよび前記セピオライトの合計含有量が、前記断熱シート100質量%に対して48質量%以上であり;前記ウォラストナイトに対する前記セピオライトの質量比が、0.1以上5.0以下である、断熱シート。
[2]前記ウォラストナイトの平均長さが5~100μmであり、前記ウォラストナイトの平均径が1~30μmであり、前記ウォラストナイトのアスペクト比が3~100である、[1]に記載の断熱シート。
[3]前記断熱シート中の有機成分の含有量が、前記断熱シートの全質量に対して8質量%以下である、[1]または[2]に記載の断熱シート。
[4]前記断熱シートの坪量が、20~500g/mである、[1]~[3]のいずれかに記載の断熱シート。
[5]前記断熱シートの厚みが、0.1~3mmである、[1]~[4]のいずれかに記載の断熱シート。
[6]前記断熱シートの通気度が、50cc/cm/sec以下である、[1]~[5]のいずれかに記載の断熱シート。
[7]積層された複数の単電池と;前記複数の単電池の間に挿入された断熱シートと;を備え;前記断熱シートの少なくとも一つが、[1]~[6]のいずれかに記載の断熱シートである、組電池。
[8]前記複数の単電池のうち最外層に積層された単電池の外側にも断熱シートが配置されている、[7]に記載の組電池。
The present invention has the following aspects.
[1] A heat insulating sheet comprising: wollastonite, sepiolite, and inorganic fibers; a content of the inorganic fibers is 10 mass% or more, based on 100 mass% of the heat insulating sheet; a total content of the wollastonite and the sepiolite is 48 mass% or more, based on 100 mass% of the heat insulating sheet; and a mass ratio of the sepiolite to the wollastonite is 0.1 or more and 5.0 or less.
[2] The heat insulating sheet according to [1], wherein the wollastonite has an average length of 5 to 100 μm, an average diameter of 1 to 30 μm, and an aspect ratio of 3 to 100.
[3] The heat insulating sheet according to [1] or [2], wherein the content of organic components in the heat insulating sheet is 8 mass% or less based on the total mass of the heat insulating sheet.
[4] The heat insulating sheet according to any one of [1] to [3], wherein the basis weight of the heat insulating sheet is 20 to 500 g / m2 .
[5] The heat insulating sheet according to any one of [1] to [4], wherein the thickness of the heat insulating sheet is 0.1 to 3 mm.
[6] The heat insulating sheet according to any one of [1] to [5], wherein the heat insulating sheet has an air permeability of 50 cc/cm 2 /sec or less.
[7] An assembled battery comprising: a plurality of stacked unit cells; and a heat insulating sheet inserted between the plurality of unit cells; and at least one of the heat insulating sheets is the heat insulating sheet according to any one of [1] to [6].
[8] The battery pack according to [7], wherein a heat insulating sheet is also disposed on the outside of an outermost stacked cell among the plurality of cells.

本発明によれば、断熱性および巻き取り加工性に優れる断熱シート;および前記断熱シートを備えた組電池が提供される。 The present invention provides an insulating sheet having excellent heat insulation properties and winding processability; and a battery pack including the insulating sheet.

組電池の一例を示す構成図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a configuration of a battery pack.

本明細書において、数値範囲を示す「~」は、その前後に記載された数値を下限値および上限値として含むことを意味する。
本明細書に開示の数値範囲の下限値および上限値は任意に組み合わせて新たな数値範囲とすることができる。
In this specification, the use of "to" indicating a range of values means that the values before and after it are included as the lower and upper limits.
The lower and upper limits of the numerical ranges disclosed in this specification can be combined in any manner to create new numerical ranges.

<断熱シート>
本発明の断熱シートは、ウォラストナイトとセピオライトと無機繊維とバインダーとを含む。
本発明の断熱シートは、発明の効果を損なわない範囲内であれば、無機繊維、ウォラストナイト、セピオライトおよびバインダー以外の他の成分を任意成分としてさらに含んでもよい。
<Thermal insulation sheet>
The heat insulating sheet of the present invention contains wollastonite, sepiolite, inorganic fibers, and a binder.
The heat insulating sheet of the present invention may further contain components other than the inorganic fibers, wollastonite, sepiolite and binder as optional components within a range that does not impair the effects of the invention.

(無機繊維)
無機繊維としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、グラスウール、ロックウール、バサルト繊維等の溶融岩石繊維、アルミナ繊維等のセラミック繊維、炭化ケイ素繊維が挙げられる。なかでも、ガラス繊維、セラミック繊維が好ましい。安価であること、導電性を持たないこと、シートをカットするときのカット刃の損耗が少ないことからガラス繊維がさらに好ましい。
無機繊維は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(Inorganic fiber)
Examples of inorganic fibers include glass fibers, carbon fibers, fused rock fibers such as glass wool, rock wool, and basalt fibers, ceramic fibers such as alumina fibers, and silicon carbide fibers. Among these, glass fibers and ceramic fibers are preferred. Glass fibers are even more preferred because they are inexpensive, have no electrical conductivity, and cause less wear on the cutting blade when cutting the sheet.
The inorganic fibers may be used alone or in combination of two or more kinds.

ガラス繊維としては、一般的なEガラスに加えて、例えば、高強度のSガラス、耐酸性に優れるCガラスが挙げられる。コストの観点からは、安価なEガラスが好ましい。ガラス繊維の断面形状は特に限定されない。例えば、円形、扁平形が挙げられる。
無機繊維としてガラス繊維を使用する場合、ガラス繊維は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
As the glass fiber, in addition to the general E-glass, for example, high-strength S-glass and excellent acid resistance C-glass can be used. From the viewpoint of cost, inexpensive E-glass is preferable. The cross-sectional shape of the glass fiber is not particularly limited. For example, circular and flat shapes can be used.
When glass fibers are used as the inorganic fibers, one type of glass fiber may be used alone, or two or more types may be used in combination.

無機繊維の繊維径は、3~13μmが好ましく、4~12μmがより好ましく、5~10μmがさらに好ましい。
無機繊維の繊維径が前記数値範囲内の下限値以上であると、繊維間の空隙を維持する力を確保しやすい。そのため、シートが吸湿、吸水することにより、吸着水の毛細管力で繊維間の空隙がつぶれてしまうことを回避しやすい。また、単電池間の圧縮力によって、断熱シート全体の厚さが低下してしまうことも回避しやすい。したがって、シート厚さ低下による断熱性の低下を抑制できる。また、繊維間の接触点が増えて熱伝導率が上昇してしまうことを回避しやすい。
The fiber diameter of the inorganic fibers is preferably from 3 to 13 μm, more preferably from 4 to 12 μm, and even more preferably from 5 to 10 μm.
When the fiber diameter of the inorganic fiber is equal to or greater than the lower limit of the above-mentioned numerical range, it is easy to ensure the force to maintain the gaps between the fibers. Therefore, it is easy to avoid the gaps between the fibers being crushed by the capillary force of the absorbed water due to the sheet absorbing moisture and water. It is also easy to avoid the thickness of the entire insulating sheet being reduced by the compression force between the unit cells. Therefore, it is possible to suppress the reduction in the insulating property due to the reduction in the sheet thickness. It is also easy to avoid the increase in the thermal conductivity due to the increase in the contact points between the fibers.

加えて、世界保健機関(WHO)によれば、「WHO吸入性繊維」とは、呼吸により体内に吸入され、肺まで到達する繊維状物質をいい、長さ5μm超、直径3μm未満、アスペクト比3超のものである。WHO吸入性繊維を使用すると、健康への影響が懸念され、使用上の制限もある。そのため、無機繊維の繊維径は3μm以上が望ましい。 In addition, according to the World Health Organization (WHO), "WHO respirable fibers" are fibrous substances that are inhaled into the body and reach the lungs, and have a length of more than 5 μm, a diameter of less than 3 μm, and an aspect ratio of more than 3. The use of WHO respirable fibers raises concerns about their impact on health, and there are restrictions on their use. For this reason, it is desirable for inorganic fibers to have a fiber diameter of 3 μm or more.

無機繊維の繊維径が前記数値範囲内の上限値以下であると、無機繊維間の空隙が狭くなるため、空隙内の対流、気体の通過が起きにくくなり、断熱効果を得やすい。無機繊維同士の接触点、交絡点を確保しやすいため、断熱シート全体の引っ張り強度が高まる。それによりハンドリング性が向上し、また切断加工の際には毛羽立ち、粉落ちを抑制しやすい。これは同時に、皮膚刺激性が強くなることの防止にもつながる。また、繊維間の空隙が過度に大きくならないため、加熱された空気の通過や、空隙内の対流の発生も避けやすい。無機繊維の繊維長は100本の繊維の繊維長を顕微鏡観察により測定し、100本の平均値として算出される値である。 When the fiber diameter of the inorganic fibers is equal to or less than the upper limit of the above numerical range, the gaps between the inorganic fibers become narrow, so that convection and gas passage in the gaps are less likely to occur, and it is easy to obtain a heat insulating effect. Since it is easy to secure contact points and intertwining points between the inorganic fibers, the tensile strength of the entire heat insulating sheet is increased. This improves handling properties and also makes it easy to suppress fluffing and powder falling during cutting processing. At the same time, this also prevents skin irritation from increasing. In addition, since the gaps between the fibers do not become excessively large, it is easy to prevent the passage of heated air and the occurrence of convection in the gaps. The fiber length of the inorganic fibers is a value calculated by measuring the fiber lengths of 100 fibers by microscopic observation and averaging the lengths of the 100 fibers.

無機繊維として、繊維径が3~13μmの無機繊維と、繊維径が13μm超の無機繊維を併用してもよい。
繊維径の異なる無機繊維を組み合わせて使用することにより、無機繊維間の空隙を狭くすることによる断熱効果向上効果および表面平滑化効果と、無機繊維同士の接触点、交絡点の確保による引っ張り強度向上効果を得ながら、断熱シートの厚さを確保し、繊維間の空隙を維持できる場合があり得る。
As the inorganic fibers, inorganic fibers having a fiber diameter of 3 to 13 μm and inorganic fibers having a fiber diameter of more than 13 μm may be used in combination.
By using a combination of inorganic fibers with different fiber diameters, it may be possible to obtain the effect of improving the insulation effect and smoothing the surface by narrowing the gaps between the inorganic fibers, and the effect of improving the tensile strength by ensuring contact points and intertwining points between the inorganic fibers, while ensuring the thickness of the insulation sheet and maintaining the gaps between the fibers.

無機繊維の繊維長は1~25mmが好ましく、3~20mmがより好ましく、5~15mmがさらに好ましい。
無機繊維の繊維長が前記数値範囲内の下限値以上であると、シート製造工程中の機械的強度を確保しやすい。無機繊維の繊維長が前記数値範囲内の上限値以下であると、繊維の捩れによる結束の発生がなく、良好な地合い(厚さおよび繊維密度の均一性)を維持しやすい。無機繊維の繊維径は、100本の平均値として算出される値である。
The fiber length of the inorganic fibers is preferably from 1 to 25 mm, more preferably from 3 to 20 mm, and even more preferably from 5 to 15 mm.
When the fiber length of the inorganic fiber is equal to or greater than the lower limit of the above-mentioned numerical range, the mechanical strength during the sheet manufacturing process is easily ensured. When the fiber length of the inorganic fiber is equal to or less than the upper limit of the above-mentioned numerical range, the fibers are not twisted to cause bundling, and good texture (uniformity of thickness and fiber density) is easily maintained. The fiber diameter of the inorganic fiber is a value calculated as the average value of 100 fibers.

断熱シートは、必要に応じて、有機繊維を含有してもよい。有機繊維としては、例えば、ポリオレフィン繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、アクリル繊維、ポリエステル繊維、ポリウレタン繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリイミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリエーテルイミド繊維、ビニロン繊維、ポリカーボネート繊維、エチレン-ビニルアセテート繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、アラミド繊維のような化学繊維等が挙げられる。
珪酸カルシウム水和物と含水珪酸マグネシウムを含む填料を断熱シートに担持させることにより、熱遮蔽性、ハンドリング性、強靭性、柔軟性が向上し得る。
The heat insulating sheet may contain organic fibers as necessary. Examples of the organic fibers include chemical fibers such as polyolefin fibers, nylon fibers, rayon fibers, polyvinyl chloride fibers, acrylic fibers, polyester fibers, polyurethane fibers, polyparaphenylene benzobisoxazole fibers, polyamideimide fibers, polyimide fibers, polyarylate fibers, polyetherimide fibers, vinylon fibers, polycarbonate fibers, ethylene-vinyl acetate fibers, polyphenylene sulfide fibers, polyethylene terephthalate fibers, polybutylene terephthalate fibers, polyethylene naphthalate fibers, and aramid fibers.
By supporting a filler containing calcium silicate hydrate and magnesium silicate hydrate on a heat insulating sheet, the heat shielding properties, handling properties, toughness, and flexibility can be improved.

珪酸カルシウム水和物の結晶は板状や針状の微細構造を持ち、結晶内部に多くの空隙が形成される。これらの空隙により熱の伝導を抑制し、保温性、断熱性が得られる。また加熱時に結晶性水和物が蒸発することで気化熱により温度上昇を遅らせる効果もある。 Calcium silicate hydrate crystals have a plate-like or needle-like microstructure, with many voids formed inside the crystals. These voids suppress the conduction of heat, providing heat retention and insulation. In addition, when heated, the crystalline hydrate evaporates, slowing the rise in temperature due to the latent heat of vaporization.

珪酸カルシウム板は代表的な不燃建材のひとつである。珪酸カルシウム板は珪酸質原料と石灰質原料を、繊維分などの補強材と共に水を加えて混練し、オートクレーブ内で珪酸カルシウム水和物を水熱合成することにより、5mm~15mm程度の厚さのものが製造される。水熱合成工程を前に平板形状に成形されるが、その一般的な工程は、抄造によりシートとして得られたものを断裁するか、あるいは流動状態で型に流し込んで成形するかである。オートクレーブ処理後は、ある程度の柔軟性を付与された製品もあるものの、基本的に剛直な板状となる。したがって生産はバッチ式とならざるを得ず、連続操業生産は難しい。 Calcium silicate board is one of the most representative non-flammable building materials. Calcium silicate boards are produced by mixing siliceous and lime raw materials with water and reinforcing materials such as fibers, and then hydrothermally synthesizing calcium silicate hydrate in an autoclave, producing boards with thicknesses of approximately 5 to 15 mm. Prior to the hydrothermal synthesis process, the board is formed into a flat plate shape, which is generally produced by cutting a sheet obtained by papermaking, or by pouring the sheet into a mold in a fluid state and forming it. After autoclaving, although some products are given a certain degree of flexibility, the board is basically a rigid plate. Therefore, production must be done in batches, and continuous production is difficult.

微細な粒子状の結晶質珪酸カルシウム水和物を不織布の製造工程において担持することで、より柔軟で巻取可能な珪酸カルシウム耐熱材を得ることができ、生産性の向上に寄与することができる。 By supporting fine particles of crystalline calcium silicate hydrate during the nonwoven fabric manufacturing process, it is possible to obtain a more flexible and rollable calcium silicate heat-resistant material, which contributes to improved productivity.

結晶質珪酸カルシウム水和物としては例えば、フォシャジャイト、ジャイロライト、ヒレブランダイト、トバモライト、トラスコタイト、ウォラストナイト、ゾノライト等、またはこれらの混合物が挙げられる。 Examples of crystalline calcium silicate hydrates include foshagite, gyrolite, hillebrandite, tobermorite, truscotite, wollastonite, zonolite, etc., or mixtures thereof.

なかでもウォラストナイトが好ましい。ウォラストナイトは主に天然鉱物として生産され、結晶がアスペクト比の高い針状または長柱状等の形状をとるため、担持された紙匹内で繊維等と結着した際の補強効果と柔軟性を両立し得る。ウォラストナイトは国内外の産地を問わず、種々の産地のものが使用され得る。また、ウォラストナイトは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Of these, wollastonite is preferred. Wollastonite is mainly produced as a natural mineral, and the crystals have a high aspect ratio, such as needle-like or long columnar shape, so that when bound to fibers, etc. within the supported paper web, it can achieve both reinforcing effects and flexibility. Wollastonite from a variety of places of origin, both domestic and overseas, can be used. Furthermore, one type of wollastonite may be used alone, or two or more types may be used in combination.

ウォラストナイトの平均長さは5~100μmが好ましく、7~90μmがより好ましく、10~80μmがさらに好ましい。ウォラストナイトの平均長さが前記数値範囲内の下限値以上であると、繊維と結着した際に十分な補強効果を生み出し得る。ウォラストナイトの平均長さが前記数値範囲内の上限値以下であると、十分な柔軟性を生み出し得る。ウォラストナイトの平均長さは、電子顕微鏡を用いて撮影した倍率200倍の平面写真において、100個のウォラストナイトについてその長さを平均した値である。測定に供するウォラストナイトとしては、電子顕微鏡像の観察範囲の対角線上に位置するウォラストナイトを用いる。 The average length of the wollastonite is preferably 5 to 100 μm, more preferably 7 to 90 μm, and even more preferably 10 to 80 μm. If the average length of the wollastonite is equal to or greater than the lower limit of the above numerical range, sufficient reinforcing effect can be achieved when bonded to fibers. If the average length of the wollastonite is equal to or less than the upper limit of the above numerical range, sufficient flexibility can be achieved. The average length of the wollastonite is the average value of the lengths of 100 wollastonite particles in a planar photograph taken at a magnification of 200 times using an electron microscope. The wollastonite used for measurement is the wollastonite located on the diagonal of the observation range of the electron microscope image.

ウォラストナイトの平均径は1~30μmが好ましく、2~28μmがより好ましく、3~25μmがさらに好ましい。ウォラストナイトの平均径が前記数値範囲内の下限値以上であると、繊維およびウォラストナイト同士の間に十分な数の接点が生じ、強度を得やすい。ウォラストナイトの平均径が前記数値範囲内の上限値以下であると、柔軟性と強度のバランスを取りやすい。ウォラストナイトの平均径は、電子顕微鏡を用いて撮影した倍率200倍の平面写真において、100個のウォラストナイトについて幅を直径とみなし、平均した値である。測定に供するウォラストナイトとしては、電子顕微鏡像の観察範囲の対角線上に位置するウォラストナイトを用いる。 The average diameter of the wollastonite is preferably 1 to 30 μm, more preferably 2 to 28 μm, and even more preferably 3 to 25 μm. When the average diameter of the wollastonite is equal to or greater than the lower limit of the above-mentioned numerical range, a sufficient number of contact points are formed between the fibers and the wollastonite, making it easier to obtain strength. When the average diameter of the wollastonite is equal to or less than the upper limit of the above-mentioned numerical range, it is easier to balance flexibility and strength. The average diameter of the wollastonite is the average value obtained by treating the width as the diameter for 100 pieces of wollastonite in a planar photograph taken at a magnification of 200 times using an electron microscope. The wollastonite used for measurement is the wollastonite located on the diagonal of the observation range of the electron microscope image.

ウォラストナイトのアスペクト比(平均長さ/平均径)は3~100が好ましく、4~90がより好ましく、5~80がさらに好ましい。ウォラストナイトのアスペクト比が前記数値範囲内の下限値以上であると、交絡による強度を得やすい。ウォラストナイトのアスペクト比が前記数値範囲内の上限値以下であると、柔軟性と強度のバランスを取りやすい。 The aspect ratio (average length/average diameter) of wollastonite is preferably 3 to 100, more preferably 4 to 90, and even more preferably 5 to 80. When the aspect ratio of wollastonite is equal to or greater than the lower limit of the above numerical range, it is easy to obtain strength through entanglement. When the aspect ratio of wollastonite is equal to or less than the upper limit of the above numerical range, it is easy to achieve a balance between flexibility and strength.

ウォラストナイトに加えて含水珪酸マグネシウムを所定の比率で填料に含むことにより、必要な熱遮蔽性、ハンドリング性、強靭性、柔軟性を達成できる。含水珪酸マグネシウムは微細な針状の粒子同士の結着力がウォラストナイトよりも強力であるため、担持された紙匹内を高密度に充填する。その結果、シート状耐熱材は、気体に対する高い遮蔽性を発揮すると同時に力学的強度を増大させることができる。これにより気体伝熱の寄与を下げて遮熱性能を向上させるとともに、ハンドリング性も向上、また可撓性が向上するため抄造時の巻取性が向上を実現できる。 By including hydrous magnesium silicate in the filler in a specified ratio in addition to wollastonite, the necessary heat shielding properties, handling properties, toughness, and flexibility can be achieved. The binding strength between the fine needle-shaped particles of hydrous magnesium silicate is stronger than that of wollastonite, so it fills the supported paper web at a high density. As a result, the sheet-shaped heat-resistant material exhibits high shielding properties against gases while at the same time increasing its mechanical strength. This not only reduces the contribution of gas heat transfer to improve heat shielding performance, but also improves handling properties, and the improved flexibility improves winding properties during papermaking.

断熱シート状耐熱材を単電池同士の間に配置して組電池を構成するような場合は、単電池間の圧縮力を受けてシート状耐熱材全体としての厚さが減少し、断熱性の低下へと向かうが、填料を添加することにより厚さ減少を抑制して熱伝導率の上昇を回避する効果が高まる。このような効果は含水珪酸マグネシウムの力学的強度増強効果によってより強くなる。
ただし、填料の担持量が増大すると填料自体の固体伝熱による熱伝導率上昇の効果が無視できなくなる上に、含水珪酸マグネシウムの熱伝導率はウォラストナイトより少々高い。そのため、添加率によっては遮熱性能を落とす結果となる。
When a heat insulating sheet-like heat-resistant material is placed between unit cells to form a battery pack, the heat insulating property of the sheet-like heat-resistant material is deteriorated due to the compressive force between the unit cells, but the thickness reduction is suppressed by adding a filler, and the effect of preventing the increase in thermal conductivity is improved. This effect is further enhanced by the mechanical strength enhancing effect of hydrated magnesium silicate.
However, as the amount of the filler increases, the effect of increasing the thermal conductivity due to the solid heat transfer of the filler itself cannot be ignored, and the thermal conductivity of hydrated magnesium silicate is slightly higher than that of wollastonite. Therefore, depending on the addition rate, the heat insulation performance may decrease.

含水珪酸マグネシウムとしては、例えば、セピオライト、アタバルジャイト、カオリナイト、スメクタイト、モンモリロナイト、セリサイト、イライト、グローコナイト、クロライト、タルク等、またはこれらの混合物が挙げられる。
なかでも、含水珪酸マグネシウムは、セピオライトおよびアタバルジャイトからなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。かかる含水珪酸マグネシウムは、結着力が特に高く、機械的強度を得易い。
Examples of the hydrous magnesium silicate include sepiolite, attapulgite, kaolinite, smectite, montmorillonite, sericite, illite, glauconite, chlorite, talc, and mixtures thereof.
Among them, the hydrous magnesium silicate preferably contains at least one selected from the group consisting of sepiolite and attapulgite. Such hydrous magnesium silicate has a particularly high binding strength and is easy to obtain mechanical strength.

セピオライトは、天然に産出する粘土鉱物の一種である。セピオライトは独特の鎖状粒子構造を有する含水ケイ酸マグネシウムである。セピオライトは国内外の産地を問わず、種々の産地のものが使用され得る。また、セピオライトは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Sepiolite is a type of naturally occurring clay mineral. It is a hydrated magnesium silicate with a unique chain-like particle structure. Sepiolite from a variety of sources, both domestic and overseas, can be used. Sepiolite may be used alone or in combination of two or more types.

セピオライトにはその成因の違いにより、α型セピオライトとβ型セピオライトがある。α型セピオライトは、高温高圧下における熱水作用を成因とする。α型セピオライトはその結晶化度が相対的に高く、長繊維で明瞭な繊維状形態を示す。α型セピオライトは山皮と呼ばれることもある。β型セピオライトは、浅海底や湖底での堆積作用を成因とする。β型セピオライトはその結晶化度が相対的に低い。 Sepiolite is divided into α-type sepiolite and β-type sepiolite, depending on the origin of its formation. α-type sepiolite is formed by hydrothermal action under high temperature and pressure. α-type sepiolite has a relatively high degree of crystallinity and shows a clear fibrous morphology with long fibers. α-type sepiolite is sometimes called mountain skin. β-type sepiolite is formed by sedimentation on the bottom of shallow seas and lakes. β-type sepiolite has a relatively low degree of crystallinity.

ウォラストナイトおよびβ型セピオライトは、人体に対する安全上好ましくない石英等の結晶性シリカの含有量(不純物含有量)が比較的少ないことから好ましい。
中でも、結晶性シリカの含有量が少ない産地のものを選択して用いることが望ましい。また結晶性シリカは、シート(シート状耐熱材)の切断時に刃物の損耗を早めるという点からも、結晶性シリカの含有量は少ない方が好ましい。
Wollastonite and β-type sepiolite are preferred because they contain a relatively small amount of crystalline silica such as quartz (impurity content) which is undesirable from the standpoint of safety for the human body.
Among them, it is preferable to select and use one produced in a place with a low content of crystalline silica. Also, the content of crystalline silica is preferably low because crystalline silica accelerates wear of a blade when cutting a sheet (sheet-shaped heat-resistant material).

結晶性シリカの含有量は、X線粉末回折法で、結晶性シリカのピーク強度を標準サンプルのピーク強度と比較することで定量できる。
断熱シートにおける結晶性シリカの含有量は1質量%以下が好ましく、0.5質量%以下がより好ましく、0.2質量%以下がさらに好ましい。
The content of crystalline silica can be quantified by X-ray powder diffraction method, by comparing the peak intensity of crystalline silica with the peak intensity of a standard sample.
The content of crystalline silica in the heat insulating sheet is preferably 1 mass % or less, more preferably 0.5 mass % or less, and even more preferably 0.2 mass % or less.

填料は、さらに、有機化合物を含んでもよい。具体的に、填料は、例えば、耐水性付与を目的としてフッ素系樹脂、シリコーン系樹脂や、シランカップリング剤を含むことが好ましい。中でも、シランカップリング剤は、含水珪酸マグネシウムの粒子同士を連結することができ、よって、被膜の機械的強度(膜強度)をより高めることができる。その結果、シート状耐熱材を切断する際の粉落ちを抑制しやすい。また、含水珪酸マグネシウムの粒子同士がシランカップリング剤を介して連結されることで、被膜の耐水性が高まる効果も期待できる。
シランカップリング剤は、シートの最表面にのみ存在してもよく、シートの内部にも存在してもよい。シランカップリング剤として、例えば、官能基としてビニル基、エポキシ基、メタクリロキシ基、アミノ基を有するシラン化合物等を使用することができる。これらのシランカップリング剤は、高い疎水性を有する。このためシートの耐水性をより向上させることができ、シートが吸湿または吸水して、無機繊維同士の間の空隙が閉塞されるのを回避しやすい。
The filler may further contain an organic compound. Specifically, the filler preferably contains, for example, a fluorine-based resin, a silicone-based resin, or a silane coupling agent for the purpose of imparting water resistance. Among them, the silane coupling agent can connect the particles of hydrated magnesium silicate to each other, and therefore can further increase the mechanical strength (film strength) of the coating. As a result, it is easy to suppress powder falling when cutting the sheet-shaped heat-resistant material. In addition, the effect of increasing the water resistance of the coating can be expected by connecting the particles of hydrated magnesium silicate to each other via the silane coupling agent.
The silane coupling agent may be present only on the outermost surface of the sheet, or may be present inside the sheet. For example, a silane compound having a vinyl group, an epoxy group, a methacryloxy group, or an amino group as a functional group can be used as the silane coupling agent. These silane coupling agents have high hydrophobicity. Therefore, the water resistance of the sheet can be further improved, and it is easy to prevent the sheet from absorbing moisture or water and blocking the gaps between inorganic fibers.

(バインダー)
無機繊維あるいは有機繊維の間を結着することにより、抄紙工程を容易にし、また製造された紙匹の機械的強度を高めるために、バインダーを含んでよい。バインダーとしては、結着性があり、耐熱性があり、電池、電極、配線に対する腐食性が少ないものが好適である。バインダーは無機バインダー(ただし、セピオライトおよびウォラストナイトを除く。)でも有機バインダーでもよい。
無機バインダーとしては、各種無機セメント類、各種ガラス類等の他、含水珪酸マグネシウム、コロイダルシリカ、シリカゾル、アルミナゾル等が挙げられる。
一方、有機バインダーとしては、各種熱硬化性樹脂、各種熱可塑性樹脂等が挙げられる。有機バインダーの形態としては、例えば、パウダー、粒子、繊維、エマルション、溶液、ワニス等が挙げられる。
有機バインダーの具体例としては、ポリエチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、(メタ)アクリル酸エステル樹脂、スチレン-アクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニル-(メタ)アクリル酸エステル共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリエステル系樹脂、ポリビニルアルコール(PVA)、エチレン-ビニルアルコール共重合体、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)、ニトリルゴム(NBR)、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂等が挙げられる。
無機バインダー、有機バインダーは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(binder)
A binder may be included to facilitate the papermaking process and to increase the mechanical strength of the paper web by binding the inorganic or organic fibers. The binder is preferably one that has binding properties, heat resistance, and low corrosiveness to batteries, electrodes, and wiring. The binder may be an inorganic binder (excluding sepiolite and wollastonite) or an organic binder.
Examples of the inorganic binder include various inorganic cements, various glasses, as well as hydrated magnesium silicate, colloidal silica, silica sol, alumina sol, and the like.
On the other hand, examples of the organic binder include various thermosetting resins, various thermoplastic resins, etc. Examples of the form of the organic binder include powder, particles, fibers, emulsion, solution, varnish, etc.
Specific examples of the organic binder include polyethylene resin, vinyl chloride resin, (meth)acrylic acid ester resin, styrene-acrylic acid ester copolymer, vinyl acetate resin, vinyl acetate-(meth)acrylic acid ester copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyester resin, polyvinyl alcohol (PVA), ethylene-vinyl alcohol copolymer, styrene-butadiene rubber (SBR), nitrile rubber (NBR), phenol resin, epoxy resin, melamine resin, urea resin, unsaturated polyester resin, polyurethane resin, and thermosetting polyimide resin.
The inorganic binder and the organic binder may be used alone or in combination of two or more kinds.

なかでも、添加量対比で結着性に優れ、発熱量が少ない点から、ポリビニルアルコール繊維(PVA繊維)が好適に用いられる。耐水性の観点からアクリル樹脂エマルション等も好適である。外側が低融点樹脂、内側が高融点樹脂である芯鞘タイプのバインダー繊維も好適である。芯鞘タイプのバインダー繊維の場合、バインダーの含有量は、芯部の樹脂と鞘部の樹脂の合計量として計算する。
また、溶融接着性はないが、微細にフィブリル化して交絡する能力が高いパラアラミド繊維、アラミドパルプ、結晶性ポリエステル、液晶性ポリエステル、木材由来パルプ、草由来パルプ等も有機バインダーとして使用され得る。
Among these, polyvinyl alcohol fibers (PVA fibers) are preferably used because they have excellent binding properties and low heat generation relative to the amount added. Acrylic resin emulsions and the like are also preferred from the viewpoint of water resistance. Core-sheath type binder fibers in which the outside is a low melting point resin and the inside is a high melting point resin are also preferred. In the case of core-sheath type binder fibers, the binder content is calculated as the total amount of the resin in the core and the resin in the sheath.
In addition, para-aramid fibers, aramid pulp, crystalline polyester, liquid crystal polyester, wood-derived pulp, grass-derived pulp, and the like, which have no melt adhesiveness but have a high ability to be finely fibrillated and entangled, can also be used as organic binders.

有機バインダーの添加量を多くする程、シート(シート状耐熱材)の機械的強度が向上する。しかしながら、有機バインダーを多量に含むと、シートの熱収縮率が増大して、耐熱性が低下し易い。また、シート状耐熱材が加熱された場合、有機バインダーが酸化により発熱したり、分解ガスを発生したりするおそれがある。
したがって、シート中の有機バインダーの含有量は、できる限り少ない方がよい。
The more the amount of organic binder added, the more the mechanical strength of the sheet (sheet-shaped heat-resistant material) improves. However, if a large amount of organic binder is included, the thermal shrinkage rate of the sheet increases, and the heat resistance is likely to decrease. In addition, when the sheet-shaped heat-resistant material is heated, the organic binder may be oxidized to generate heat or generate decomposition gas.
Therefore, it is preferable that the content of the organic binder in the sheet is as small as possible.

不織布を製造するための原料スラリーに添加する有機バインダー成分以外に、前工程で得られた填料を担持した不織布に対し、前記のような有機バインダー成分を含む液をスプレー塗布、カーテン塗布、含浸塗布、バー塗布、ロール塗布、ブレード塗布等の方法で付着(外添塗布)させてもよい。外添塗布の対象である不織布は、乾燥後の乾燥不織布でも、乾燥前の湿潤ウェブであってもよい。有機バインダーの外添塗布を行うことにより、シートの柔軟性を高めて巻取性をより改善できる。また、シート表面からの填料や繊維の脱落をより防ぐことができる。しかしながら、原料スラリーに添加した有機バインダーと同様に、シート状耐熱材が加熱された場合、有機バインダーが酸化により発熱したり、分解ガスを発生したりするおそれがある。 In addition to the organic binder component added to the raw material slurry for manufacturing the nonwoven fabric, a liquid containing the organic binder component as described above may be applied (external application) to the nonwoven fabric carrying the filler obtained in the previous process by a method such as spray application, curtain application, impregnation application, bar application, roll application, blade application, etc. The nonwoven fabric to be externally applied may be a dry nonwoven fabric after drying, or a wet web before drying. By externally applying the organic binder, the flexibility of the sheet can be increased and the winding property can be further improved. In addition, the falling off of the filler and fibers from the sheet surface can be further prevented. However, like the organic binder added to the raw material slurry, when the sheet-shaped heat-resistant material is heated, the organic binder may be oxidized to generate heat or generate decomposition gas.

(任意成分)
断熱シートは、必要に応じて、架橋剤、シランカップリング剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、増粘剤、造核剤、中和剤、滑剤、ブロッキング防止剤、分散剤、流動性改良剤、離型剤、難燃剤、発泡剤、着色剤、濡れ剤、粘剤、歩留向上剤、紙力向上剤、濾水剤、pH調整剤、消泡剤、防腐剤、ピッチコントロール剤のような助剤、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、シリカエアロゾル、ヒュームドシリカ、カオリナイト、スメクタイト、モンモリロナイト、セリサイト、イライト、グローコナイト、クロライト、タルク、プラスチックピグメント、中空ガラスビーズ、シラスバルーンのような充填剤等を含有してもよい。
(Optional ingredients)
The heat insulating sheet may contain, as necessary, auxiliary agents such as crosslinking agents, silane coupling agents, antioxidants, light stabilizers, ultraviolet absorbers, thickeners, nucleating agents, neutralizing agents, lubricants, antiblocking agents, dispersants, flow improvers, release agents, flame retardants, foaming agents, colorants, wetting agents, tackifiers, retention improvers, paper strength improvers, drainage agents, pH adjusters, defoamers, preservatives, and pitch control agents, and fillers such as calcium silicate, calcium carbonate, silica aerosol, fumed silica, kaolinite, smectite, montmorillonite, sericite, illite, glauconite, chlorite, talc, plastic pigments, hollow glass beads, and shirasu balloons.

β型セピオライト以外の粘土鉱物としては、例えば、カオリナイト、スメクタイト、モンモリロナイト、セリサイト、イライト、グローコナイト、クロライト、α型セピオライト、タルクが挙げられる。
填料としては、例えば、珪酸カルシウム、炭酸カルシウムが挙げられる。
Examples of clay minerals other than β-sepiolite include kaolinite, smectite, montmorillonite, sericite, illite, glauconite, chlorite, α-sepiolite, and talc.
Examples of the filler include calcium silicate and calcium carbonate.

(断熱シートの組成)
無機繊維の割合は、断熱シートの全質量に対して10質量%以上であり、10~52質量%が好ましく、13~51質量%がより好ましく、15~50質量%がさらに好ましい。無機繊維の割合が前記数値範囲内の下限値以上であると、抄紙時に湿式ウェブを形成しやすい。無機繊維の割合が前記数値範囲内の上限値以下であると、表面強度、引張強度および断熱性に遮熱性に優れる断熱シートが得られやすい。
(Composition of the heat insulating sheet)
The proportion of inorganic fibers is 10% by mass or more, preferably 10 to 52% by mass, more preferably 13 to 51% by mass, and even more preferably 15 to 50% by mass, based on the total mass of the heat insulating sheet. When the proportion of inorganic fibers is equal to or greater than the lower limit of the above numerical range, a wet web is easily formed during papermaking. When the proportion of inorganic fibers is equal to or less than the upper limit of the above numerical range, a heat insulating sheet having excellent surface strength, tensile strength, and heat insulating properties is easily obtained.

ウォラストナイトおよびβ型セピオライトの合計含有量は、断熱シートの全質量に対して48質量%以上であり、48~90質量%が好ましく、49~87質量%がより好ましく、50~85質量%がさらに好ましい。ウォラストナイトの割合が前記数値範囲内の下限値以上であると、断熱性および巻き取り加工性に優れる断熱シートが得られやすい。ウォラストナイトの割合が前記数値範囲内の上限値以下であると、固体伝熱上昇による遮熱性の低下を回避しやすい。 The combined content of wollastonite and β-type sepiolite is 48% by mass or more, preferably 48 to 90% by mass, more preferably 49 to 87% by mass, and even more preferably 50 to 85% by mass, based on the total mass of the heat insulating sheet. When the proportion of wollastonite is equal to or greater than the lower limit of the aforementioned numerical range, it is easy to obtain a heat insulating sheet with excellent heat insulating properties and winding processability. When the proportion of wollastonite is equal to or less than the upper limit of the aforementioned numerical range, it is easy to avoid a decrease in heat insulating properties due to an increase in solid heat transfer.

断熱シート中のβ型セピオライトに対するウォラストナイトの質量比は0.1以上5.0以下であり、0.15以上4.5以下が好ましく、0.2以上4.0以下がより好ましく、0.25以上3.5以下がさらに好ましい。前記質量比が前記数値範囲内の下限値以上であると、引張強度に優れる断熱シートが得られやすい。前記質量比が前記数値範囲内の上限値以下であると、遮熱性に優れる断熱シートが得られやすい。 The mass ratio of wollastonite to β-sepiolite in the heat insulating sheet is 0.1 to 5.0, preferably 0.15 to 4.5, more preferably 0.2 to 4.0, and even more preferably 0.25 to 3.5. When the mass ratio is equal to or greater than the lower limit of the numerical range, a heat insulating sheet with excellent tensile strength is likely to be obtained. When the mass ratio is equal to or less than the upper limit of the numerical range, a heat insulating sheet with excellent heat shielding properties is likely to be obtained.

総量(T)は、断熱シートの全質量に対して80~100質量%が好ましく、90~100質量%がより好ましく、95~100質量%がさらに好ましく、100質量%が最も好ましい。総量(T)が前記数値範囲内の下限値以上であると、断熱性および巻き取り加工性に優れる断熱シートが得られやすい。総量(T)が前記数値範囲内の上限値以下であると、断熱シートが他の成分を含む場合に他の成分による特性が発現しやすい。 The total amount (T) is preferably 80 to 100% by mass, more preferably 90 to 100% by mass, even more preferably 95 to 100% by mass, and most preferably 100% by mass, based on the total mass of the heat insulating sheet. If the total amount (T) is equal to or greater than the lower limit of the aforementioned numerical range, a heat insulating sheet with excellent heat insulating properties and winding processability is likely to be obtained. If the total amount (T) is equal to or less than the upper limit of the aforementioned numerical range, when the heat insulating sheet contains other components, the properties of the other components are likely to be expressed.

(断熱シートの性状)
断熱シート中の有機成分の含有量は断熱シートの全質量に対して8質量%以下が好ましく、7質量%以下がより好ましく、5質量%以下がさらに好ましい。有機成分の含有量が前記数値範囲内の上限値以下であると、断熱シートが耐熱性に優れ、単電池の発火による煙の発生量が少なく、また、熱劣化による形状や性質の変化が少なくなる。
有機成分の含有量は耐熱性の観点からは低いほどよく、その下限値は特に限定されないが、無機繊維を結着して断熱シートを得ることを考慮すると、例えば、0.1質量%程度であると考えられる。
(Properties of the heat insulating sheet)
The content of the organic component in the heat insulating sheet is preferably 8% by mass or less, more preferably 7% by mass or less, and even more preferably 5% by mass or less, based on the total mass of the heat insulating sheet. When the content of the organic component is equal to or less than the upper limit of the above-mentioned numerical range, the heat insulating sheet has excellent heat resistance, generates less smoke due to ignition of the unit cell, and is less susceptible to changes in shape and properties due to thermal degradation.
From the viewpoint of heat resistance, the lower the content of the organic component, the better. There is no particular limit to the lower limit of the organic component content. However, taking into consideration that the insulating sheet is obtained by binding inorganic fibers, the lower limit is thought to be, for example, about 0.1 mass %.

断熱シートの坪量は20~500g/mが好ましく、30~400g/mがより好ましく、40~350g/mがさらに好ましい。断熱シートの坪量が前記数値範囲内の下限値以上であると、断熱シートの断熱性が向上しやすい。断熱シートの坪量が前記数値範囲内の上限値以下であると、断熱シートの巻き取り加工性が向上しやすい。
断熱シートの坪量は、後述の実施例に記載の方法によって求められる。
The basis weight of the heat insulating sheet is preferably 20 to 500 g/ m2 , more preferably 30 to 400 g/ m2 , and even more preferably 40 to 350 g/ m2 . When the basis weight of the heat insulating sheet is equal to or greater than the lower limit of the above numerical range, the heat insulating properties of the heat insulating sheet tend to be improved. When the basis weight of the heat insulating sheet is equal to or less than the upper limit of the above numerical range, the winding processability of the heat insulating sheet tends to be improved.
The basis weight of the heat insulating sheet can be determined by the method described in the Examples below.

断熱シートの厚さは0.1~3mmが好ましく、0.15~2.5mmがより好ましく、0.2~2mmがさらに好ましい。断熱シートの厚さが前記数値範囲内の下限値以上であると、断熱シートの断熱性が向上しやすい。断熱シートの厚さが前記数値範囲内の上限値以下であると、断熱シート適用した組電池の薄型化を実現しやすい。
断熱シートの厚さは、後述の実施例に記載の方法によって求められる。
The thickness of the heat insulating sheet is preferably 0.1 to 3 mm, more preferably 0.15 to 2.5 mm, and even more preferably 0.2 to 2 mm. When the thickness of the heat insulating sheet is equal to or greater than the lower limit of the above-mentioned numerical range, the heat insulating property of the heat insulating sheet is likely to be improved. When the thickness of the heat insulating sheet is equal to or less than the upper limit of the above-mentioned numerical range, it is easy to realize a thin battery pack using the heat insulating sheet.
The thickness of the heat insulating sheet can be determined by the method described in the Examples below.

断熱シートの通気度は50cc/cm/sec以下が好ましく、30cc/cm/sec以下がより好ましく、20cc/cm/sec以下がさらに好ましい。断熱シートの通気度が前記上限値以下であると、断熱シートの遮熱性が向上しやすい。断熱シートの通気度は遮熱性の観点からは低いほどよく、その下限値は特に限定されないが、素材の形状に由来する物理限界と実用的な厚さを考慮すると、例えば、0.01cc/cm/sec程度であると考えられる。
断熱シートの通気度は、後述の実施例に記載の方法によって求められる値である。
The air permeability of the heat insulating sheet is preferably 50 cc/ cm2 /sec or less, more preferably 30 cc/ cm2 /sec or less, and even more preferably 20 cc/ cm2 /sec or less. When the air permeability of the heat insulating sheet is equal to or less than the upper limit, the heat insulating sheet is likely to have improved heat insulating properties. The lower the air permeability of the heat insulating sheet, the better from the viewpoint of heat insulating properties. The lower limit is not particularly limited, but considering the physical limit derived from the shape of the material and the practical thickness, it is considered to be, for example, about 0.01 cc/ cm2 /sec.
The air permeability of the heat insulating sheet is a value determined by the method described in the Examples section below.

断熱シートの引張強度は12N/15mm以上が好ましく、14N/15mm以上がより好ましく、15N/15mm以上がさらに好ましい。断熱シートの灰分が前記下限値以上であると、断熱シートが優れた強度を具備していると言える。断熱シートの引張強度は高いほどよく、その上限値は特に限定されないが、素材に由来する物理限界と実用的な厚さを考慮すると、例えば、100N/15mm程度であると考えられる。
断熱シートの引張強度は、後述の実施例に記載の方法によって求められる値である。
The tensile strength of the heat insulating sheet is preferably 12N/15mm or more, more preferably 14N/15mm or more, and even more preferably 15N/15mm or more. If the ash content of the heat insulating sheet is equal to or more than the lower limit, the heat insulating sheet can be said to have excellent strength. The higher the tensile strength of the heat insulating sheet, the better, and the upper limit is not particularly limited, but considering the physical limit derived from the material and the practical thickness, it is considered to be about 100N/15mm, for example.
The tensile strength of the heat insulating sheet is a value determined by the method described in the Examples section below.

(製法)
断熱シートは、例えば、無機繊維とウォラストナイトとβ型セピオライトとバインダーとを少なくとも含むスラリーを抄紙して湿式ウェブを形成し、次いで湿式ウェブを乾燥することで製造できる。このように湿式法によって得られた断熱シートにおいては、ウォラストナイトおよびβ型セピオライトを断熱シートに内添して含有せしめることができる。そのため、ウォラストナイトおよびβ型セピオライトを無機繊維間の空隙や繊維表面に均一に分散させることができる。結果として、組電池に適用した際に発火や熱膨張による形状変化に断熱シートが追従でき、形状追従性にも優れる断熱シートが得られる。
(Production method)
The heat insulating sheet can be manufactured, for example, by forming a wet web by papermaking a slurry containing at least inorganic fibers, wollastonite, β-sepiolite, and a binder, and then drying the wet web. In the heat insulating sheet obtained by the wet method in this way, the wollastonite and β-sepiolite can be incorporated into the heat insulating sheet. Therefore, the wollastonite and β-sepiolite can be uniformly dispersed in the gaps between the inorganic fibers and on the fiber surfaces. As a result, the heat insulating sheet can follow the shape changes caused by ignition or thermal expansion when applied to a battery pack, and a heat insulating sheet with excellent shape followability can be obtained.

スラリーは必要に応じて任意成分をさらに含んでもよい。スラリーの任意成分としては、例えば、分散剤、保液剤、粘度調整剤、pH調整剤、充填剤が挙げられる。
スラリーが熱溶融タイプのバインダーを含む場合、サーマルボンド法により湿式ウェブにおける無機繊維を結合できる。スラリーが熱溶融タイプのバインダーを含まない場合、フィブリル化繊維の添加、微細繊維の添加、ニードルパンチ、ウォータジェットによる水流交絡などで、繊維間を交絡させることにより、湿式ウェブを形成できる。
The slurry may further contain optional components as necessary, such as a dispersant, a liquid retaining agent, a viscosity adjuster, a pH adjuster, and a filler.
When the slurry contains a heat-melting type binder, the inorganic fibers in the wet web can be bonded by a thermal bonding method.When the slurry does not contain a heat-melting type binder, the wet web can be formed by entangling the fibers by adding fibrillated fibers, adding fine fibers, needle punching, hydroentangling with a water jet, or the like.

スラリーを湿式抄紙する際には、種々の抄紙機を使用できる。抄紙機としては、例えば、円網抄紙機、傾斜型抄紙機、長網抄紙機、短網抄紙機が挙げられる。これら抄紙機の同種または異種を組み合わせて多層抄紙を行ってもよい。 When wet-processing the slurry into paper, various papermaking machines can be used. Examples of papermaking machines include cylinder papermaking machines, inclined papermaking machines, Fourdrinier papermaking machines, and short wire papermaking machines. Multi-layer papermaking can be performed by combining the same or different types of these papermaking machines.

(作用機序)
以上説明した本発明の断熱シートにおいては、無機繊維の含有量が断熱シートに対して10質量%以上であり、ウォラストナイトおよびβ型セピオライトの合計含有量が断熱シートに対して48質量%以上であり、かつ、断熱シート中のウォラストナイトに対するβ型セピオライトの質量比が0.1以上5.0以下である。そのため、断熱シートは断熱性および巻き取り加工性に優れ、また、表面強度、引張強度も良好となる。
(Mechanism of action)
In the heat insulating sheet of the present invention described above, the content of inorganic fibers is 10% by mass or more relative to the heat insulating sheet, the total content of wollastonite and β-sepiolite is 48% by mass or more relative to the heat insulating sheet, and the mass ratio of β-sepiolite to wollastonite in the heat insulating sheet is 0.1 to 5.0. Therefore, the heat insulating sheet has excellent heat insulating properties and winding processability, and also has good surface strength and tensile strength.

<組電池>
本発明の断熱シートは、物体間の断熱が求められる種々の産業上の用途に適用され得る。例えば、本発明の断熱シートは組電池に好適に適用でき、組電池用の断熱シートとして好適に使用され得る。
組電池は、積層された複数の単電池と、複数の単電池の間に挿入された断熱シートとを備える。断熱シートの少なくとも一つが、上述した本発明の断熱シートである。
<Battery pack>
The heat insulating sheet of the present invention can be applied to various industrial applications requiring thermal insulation between objects. For example, the heat insulating sheet of the present invention can be suitably applied to a battery pack and can be suitably used as a heat insulating sheet for a battery pack.
The battery pack includes a plurality of stacked unit cells and a heat insulating sheet inserted between the unit cells, at least one of which is the heat insulating sheet of the present invention described above.

図1は一実施形態に係る組電池50の構成図である。図1に示すように組電池50においては、複数のラミネート形単電池20の各々の間に断熱シート10が挿入されている。また、最下層と最上層のラミネート形単電池20(最外層に積層されたラミネート形単電池20)の外側にも、断熱シート10が配置されている。組電池50は、金属の外装体等に収容され、バッテリーパックが形成される。 Figure 1 is a diagram showing the configuration of a battery pack 50 according to one embodiment. As shown in Figure 1, in the battery pack 50, a heat insulating sheet 10 is inserted between each of a plurality of laminated type cells 20. Heat insulating sheets 10 are also arranged on the outside of the bottom and top laminated type cells 20 (the laminated type cells 20 stacked in the outermost layer). The battery pack 50 is housed in a metal exterior body or the like to form a battery pack.

ラミネート形単電池20は、ラミネートフィルム内に電極群と電解液が収容されたものであればよく、種々のラミネート形単電池を採用できる。図1に示すように、正極タブ21と負極タブ22とがラミネートフィルム外に設けられている。
断熱シート10は、各ラミネート形単電池20の間を、面方向全体にわたって遮断するように挿入されているが、正極タブ21と負極タブ22とは、断熱シート10の外側まで導出されている。
The laminated type battery 20 may be any type of laminated type battery as long as an electrode group and an electrolyte are contained within a laminate film. As shown in Fig. 1, a positive electrode tab 21 and a negative electrode tab 22 are provided outside the laminated film.
The insulating sheet 10 is inserted between the laminated type cells 20 so as to insulate them from each other over the entire surface direction, but the positive electrode tab 21 and the negative electrode tab 22 are extended to the outside of the insulating sheet 10 .

組電池50においては、各ラミネート形単電池20の間に断熱シート10が挿入されている。そのため、1つのラミネート形単電池20に発熱等の不具合が生じても、その不具合が隣接するラミネート形単電池20に悪影響を及ぼすことを防止または遅延させることができる。
また、最下層または最上層のラミネート形単電池20に発熱等の不具合が生じても、その不具合が他のバッテリーパックに悪影響を及ぼすことを防止または遅延させることができる。
In the battery pack 50, a heat insulating sheet 10 is inserted between each of the laminated type cells 20. Therefore, even if a malfunction such as heat generation occurs in one of the laminated type cells 20, it is possible to prevent or delay the malfunction from adversely affecting the adjacent laminated type cells 20.
Furthermore, even if a malfunction such as heat generation occurs in the lowermost or uppermost laminated cell 20, it is possible to prevent or delay the malfunction from adversely affecting other battery packs.

組電池50においては説明の便宜上、単電池がラミネート形単電池20である態様としたが、単電池はラミネート形単電池に限定されない。単電池は、例えば金属ケースに電極群と電解液が収容されている単電池であってもよい。ただし、ラミネート形単電池は、熱の影響を受けやすい。そのため、本発明の効果をより活かす観点では、ラミネート形単電池が好ましい。 For ease of explanation, the battery pack 50 is described as having a laminated cell 20 as the cell, but the cell is not limited to a laminated cell. The cell may be, for example, a cell in which an electrode group and an electrolyte are housed in a metal case. However, laminated cells are susceptible to the effects of heat. Therefore, from the perspective of making the most of the effects of the present invention, laminated cells are preferred.

組電池50においては説明の便宜上、複数の断熱シートのすべてが本発明の断熱シートであるが、組電池の態様は図1に例示したものに限定されない。すなわち、組電池50のように複数の断熱シートのすべてが本発明の断熱シートであってもよく、複数の断熱シートの一部が本発明の断熱シート以外の他の断熱シートであってもよい。
ただし、本発明の断熱シートを用いた方が、柔軟性を持つため圧力破壊に対する耐性が高く、電池破損時に断熱性を保ちやすいという利点がある。
For ease of explanation, all of the multiple insulating sheets in the battery pack 50 are the insulating sheets of the present invention, but the form of the battery pack is not limited to that exemplified in Fig. 1. That is, all of the multiple insulating sheets may be the insulating sheets of the present invention as in the battery pack 50, or some of the multiple insulating sheets may be insulating sheets other than the insulating sheets of the present invention.
However, the heat insulating sheet of the present invention has the advantage that it has high resistance to pressure destruction due to its flexibility, and therefore is more likely to maintain its heat insulating properties when the battery is damaged.

各ラミネート形単電池20間には、複数枚重ねた断熱シートを挿入してもよい。複数枚を重ねる場合、本発明の断熱シートのみを重ねてもよいし、他の断熱シートのみを重ねてもよいし、本発明の断熱シートと他の断熱シートを重ねてもよい。
組電池50全体の厚さを抑制する観点からは、1枚の断熱シートのみを挿入することが好ましく、複数枚重ねる場合は、2枚の断熱シートを重ねることが好ましい。
A plurality of overlapping heat insulating sheets may be inserted between each of the laminated type cells 20. When a plurality of sheets are overlapped, only the heat insulating sheet of the present invention may be overlapped, only another heat insulating sheet may be overlapped, or the heat insulating sheet of the present invention and another heat insulating sheet may be overlapped.
From the viewpoint of reducing the overall thickness of the battery pack 50, it is preferable to insert only one heat insulating sheet, and when multiple heat insulating sheets are stacked, it is preferable to stack two heat insulating sheets.

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の記載に限定されない。 The present invention will be specifically described below using examples, but the present invention is not limited to the following description.

<原料>
各例で使用した原料を以下に示す。
(無機繊維)
・ガラス繊維:繊維径6μm、繊維長6mmのEガラス繊維
<Ingredients>
The raw materials used in each example are shown below.
(Inorganic fiber)
Glass fiber: E-glass fiber with a fiber diameter of 6 μm and a fiber length of 6 mm

(有機繊維)
・PET繊維:繊維径12μm、繊維長5mmのPET繊維
(Organic Fiber)
PET fiber: PET fiber with a fiber diameter of 12 μm and a fiber length of 5 mm

(バインダー)
・芯鞘PET繊維:繊維径14μm、繊維長5mmの芯鞘熱融着ポリエステル繊維(帝人ファイバー製、芯部の融点260℃、鞘部の接着温度110℃)
・PVAバインダー繊維:繊維径11μm、繊維長3mmのポリビニルアルコールバインダー(クラレ製、水中溶解温度60℃)
(binder)
Core-sheath PET fiber: core-sheath heat-bonded polyester fiber with a fiber diameter of 14 μm and a fiber length of 5 mm (manufactured by Teijin Fibers, melting point of the core 260° C., adhesion temperature of the sheath 110° C.)
PVA binder fiber: polyvinyl alcohol binder with a fiber diameter of 11 μm and a fiber length of 3 mm (manufactured by Kuraray, dissolution temperature in water of 60° C.)

<実施例1>
表1に示す組成比で、ガラス繊維、芯鞘PET繊維、PVAバインダー繊維とを混合して混合物を得た。次いで、混合物を水に分散して、最終的に0.4質量%濃度の繊維スラリーを得た。
別途、表1に示す組成比でウォラストナイトおよびβ型セピオライトとを混合して混合物を得た。次いで混合物水に分散して、填料スラリーを得た。この填料スラリーに対固形分3部の硫酸バンドと、対固形分比で0.5質量部の両イオン性ポリアクリルアミド樹脂系歩留まり向上剤(荒川化学工業製)と、対固形分比で0.2質量部のアニオン性ポリアクリルアミド樹脂系高分子凝集剤(MTアクアポリマー製)を順次添加攪拌して、填料のフロックを形成した。なお濃度は最終的に0.4質量%となるよう調整した。
上記の繊維スラリーを、フロックを形成した填料スラリーを質量比(繊維スラリー:填料スラリー=41.6:58.4)で混合することにより、0.4質量%濃度の原料スラリーを得た。
この原料スラリーを手抄きシートマシンを用いて湿式抄造を行い、Eガラス繊維がランダムに配列し、質量比で繊維41.6(うちEガラス繊維40)に対しウォラストナイト49.4、β型セピオライト9からなる填料が紙質に内添された状態の湿式ウェブを得た。この湿式ウェブを吸引脱水した後、180℃の熱風乾燥機で乾燥して、坪量186.3g/m、厚さ52mの断熱シート(25cm×25cm)を得た。
Example 1
A mixture was obtained by mixing glass fibers, core-sheath PET fibers, and PVA binder fibers in the composition ratio shown in Table 1. The mixture was then dispersed in water to finally obtain a fiber slurry with a concentration of 0.4% by mass.
Separately, wollastonite and β-type sepiolite were mixed in the composition ratio shown in Table 1 to obtain a mixture. The mixture was then dispersed in water to obtain a filler slurry. To this filler slurry, 3 parts by weight of aluminum sulfate based on solid content, 0.5 parts by weight of an amphoteric polyacrylamide resin-based retention aid (manufactured by Arakawa Chemical Industries Co., Ltd.) based on solid content, and 0.2 parts by weight of an anionic polyacrylamide resin-based polymer flocculant (manufactured by MT Aqua Polymer Co., Ltd.) based on solid content were added in this order and stirred to form a filler floc. The final concentration was adjusted to 0.4% by weight.
The fiber slurry was mixed with the filler slurry forming the flocks in a mass ratio (fiber slurry:filler slurry=41.6:58.4) to obtain a raw material slurry having a concentration of 0.4 mass %.
This raw material slurry was wet-formed using a hand-made sheet machine to obtain a wet-formed web in which the E-glass fibers were randomly arranged and a filler consisting of 41.6 fibers (including 40 E-glass fibers), 49.4 wollastonite, and 9 β-type sepiolite was added to the paper by mass ratio. This wet-formed web was dehydrated by suction and then dried in a hot air dryer at 180°C to obtain a heat insulating sheet (25 cm x 25 cm) with a basis weight of 186.3 g/ m2 and a thickness of 52 m3 .

<実施例2~7、比較例1~3>
ガラス繊維、PET繊維、芯鞘PET繊維、PVA繊維の比率、またウォラストナイトとβ型セピオライトの比率を表1に示す通りに各々変更し、実施例1と同様の手法にて表1に示す坪量、厚さ、密度を持つ各例の断熱シートを製造した。
<Examples 2 to 7, Comparative Examples 1 to 3>
The ratios of glass fiber, PET fiber, core-sheath PET fiber, and PVA fiber, as well as the ratios of wollastonite and β-sepiolite, were changed as shown in Table 1, and insulating sheets of each example having the basis weight, thickness, and density shown in Table 1 were manufactured in the same manner as in Example 1.

<測定法、評価法>
(坪量)
各例の断熱シートについて坪量をJIS P 8124:2011に規定の方法に従って測定した。
<Measurement and evaluation methods>
(grammage)
The basis weight of each example of the heat insulating sheet was measured in accordance with the method specified in JIS P 8124:2011.

(厚さ)
各例の断熱シートについて厚さをJIS P 8118:1998に準拠し、加圧面同士の間の圧力を50kPaに設定して測定した。
(thickness)
The thickness of the heat insulating sheet of each example was measured in accordance with JIS P 8118:1998, with the pressure between the pressure surfaces set at 50 kPa.

(密度)
各例の断熱シートについて前項にて得た坪量を厚さで除した値とて密度を得た。
(density)
For each heat insulating sheet example, the density was calculated by dividing the basis weight obtained in the previous section by the thickness.

(引張強度)
各例の断熱シートについて引張強度を以下の通り測定した。シートから長さ240mm、幅15mmのサンプルを切り出し、これをJIS P8113に準じた方法で、23°C50%RH環境下で引張試験機(機種名:RTC-1210A、株式会社オリエンテック製)に試験長さ180mmとなるようセットし、引張強度を測定した。得られた引張強度を以下の基準で評価した。
(Tensile strength)
The tensile strength of each example of the heat insulating sheet was measured as follows. A sample 240 mm long and 15 mm wide was cut out from the sheet, and this was set in a tensile tester (model name: RTC-1210A, manufactured by Orientec Co., Ltd.) at a test length of 180 mm in an environment of 23°C and 50% RH, and the tensile strength was measured according to a method in accordance with JIS P8113. The obtained tensile strength was evaluated according to the following criteria.

A:引張強度が15N/15mm以上である。
B:引張強度が12N/15mm以上15N/15mm未満である。
C:引張強度が12N/15mm未満である。
A: Tensile strength is 15 N/15 mm or more.
B: The tensile strength is 12 N/15 mm or more and less than 15 N/15 mm.
C: Tensile strength is less than 12 N/15 mm.

(表面強度)
各例の断熱シートについて表面強度を以下の通り評価した。15mm幅のセロハンテープを50mm長切り出し、粘着面をシート表面に向けて乗せる。示指中指の二本を揃えて力を入れずにセロハンテープ上を3往復摩擦し、密着させる。セロハンテープをシートから剥がして黒画用紙に貼り、セロハンテープに接着した粉や繊維の状況を目視にて確認した。
(Surface strength)
The surface strength of each heat insulating sheet was evaluated as follows. A 15 mm wide cellophane tape was cut into a 50 mm long piece and placed with the adhesive side facing the sheet surface. The index finger and middle finger were placed together and rubbed back and forth on the cellophane tape three times without applying force to make it adhere. The cellophane tape was peeled off from the sheet and stuck to black drawing paper, and the state of the powder and fibers attached to the cellophane tape was visually confirmed.

表面強度を以下の基準で評価した。
A:粉または繊維セロハンテープへの接着が殆ど認められない。
B:粉または繊維セロハンテープへの接着が少量認められるが許容範囲である。
C:粉または繊維セロハンテープへの接着が多量に認められる。
The surface strength was evaluated according to the following criteria.
A: Almost no adhesion to powder or fiber cellophane tape was observed.
B: A small amount of powder or fiber adhesion to the cellophane tape is observed, but is within the acceptable range.
C: A large amount of powder or fiber adhesion to the cellophane tape was observed.

(巻き取り加工性)
巻き取り加工性は、巻付可能径に基づいて評価した。各例の断熱シートについて巻付可能径を以下の通り測定した。シートから、長さ200mm、幅30mmのサンプルを切り出し、これを直径の異なる筒に大直径から順に巻き付け、シート表面に割れ、折、しわを生じずに巻き付けできる最小の直径を巻付可能径とした。
(Winding processability)
The winding processability was evaluated based on the windable diameter. The windable diameter of each example of the heat insulating sheet was measured as follows. A sample of 200 mm in length and 30 mm in width was cut out from the sheet, and the sample was wound around cylinders of different diameters, starting from the largest diameter. The minimum diameter that could be wound without cracking, folding, or wrinkling on the sheet surface was determined as the windable diameter.

巻付可能径を以下の基準で評価した。
A:巻付可能径が60mm未満である。
B:巻付可能径が60mm以上80mm未満である。
C:巻付可能径が80mm以上である。
The possible winding diameter was evaluated according to the following criteria.
A: The winding diameter is less than 60 mm.
B: The winding diameter is 60 mm or more and less than 80 mm.
C: The winding diameter is 80 mm or more.

(通気度)
各例の断熱シートについて通気度をJIS L 1096:2010に規定のA法(フラジール形法)に従って測定し、以下の基準で評価した。
A:通気度が20cc/cm/sec以下である。
B:通気度が20cc/cm/sec超50cc/cm/sec以下である。
C:通気度が50cc/cm/sec超である。
(Breathability)
The air permeability of each heat insulating sheet was measured according to Method A (Fragile type method) specified in JIS L 1096:2010, and evaluated according to the following criteria.
A: Air permeability is 20 cc/cm 2 /sec or less.
B: Air permeability is more than 20 cc/cm 2 /sec and 50 cc/cm 2 /sec or less.
C: Air permeability is more than 50 cc/cm 2 /sec.

(遮熱性)
各例の断熱シートについて遮熱性を以下の手順にて評価した。シートから80mm×100mmのサンプルを切り出し、厚さを前項同様に計測してから200℃、2MPaにて15分間圧縮したのち、圧縮を保持したまま冷却する。同様に切り出したサンプルを2枚重ねおよび3枚重ねにしたものについて、同様に厚さを計測後、加熱圧縮した。
上記1枚圧縮サンプルを500℃のホットプレートに乗せ、1kPaの圧力をかけつつ10分間保持した後、サンプル上面の温度、すなわちサンプルがホットプレートと接触している面と反対側の面の温度を接触温度計にて計測した。
同様の手順で2枚圧縮、3枚圧縮のサンプルに対してもそれぞれ測定し、加熱圧縮前の厚さと500℃10分間加熱後の加熱反対面の到達温度との回帰曲線を得た。この回帰曲線を用いて加熱圧縮前厚さ500μm、1000μm、1500μmに相当する500℃10分加熱後の加熱反対面の到達温度を得た。これらの値を以下の評価基準に従って評価した。
(Heat insulation)
The heat shielding properties of each example of the heat insulating sheet were evaluated by the following procedure. A sample of 80 mm x 100 mm was cut out from the sheet, the thickness was measured as in the previous section, and the sheet was compressed at 200°C and 2 MPa for 15 minutes, and then cooled while still compressed. The thickness of the samples cut out in the same manner was measured in the same manner, and the samples were heated and compressed after being stacked in two and three sheets.
The single compressed sample was placed on a hot plate at 500°C and held there for 10 minutes while applying a pressure of 1 kPa. The temperature of the top surface of the sample, i.e., the temperature of the surface opposite to the surface in contact with the hot plate, was then measured using a contact thermometer.
The same procedure was used to measure the two-ply and three-ply compressed samples, and a regression curve was obtained between the thickness before heat compression and the temperature reached on the opposite side after heating at 500°C for 10 minutes. Using this regression curve, the temperatures reached on the opposite side after heating at 500°C for 10 minutes, which correspond to thicknesses of 500 μm, 1000 μm, and 1500 μm before heat compression, were obtained. These values were evaluated according to the following evaluation criteria.

加熱圧縮前厚さ500μm相当500℃10分加熱後の加熱反対面の到達温度T
A:Tが400℃未満である。
B:Tが400℃以上405℃未満である。
C:Tが405℃以上である。
Before heat compression, the thickness is 500 μm. After heating at 500 ° C for 10 minutes, the temperature of the opposite side to the heating T1
A: T1 is less than 400°C.
B: T1 is 400°C or higher and lower than 405°C.
C: T1 is 405°C or higher.

加熱圧縮前厚さ1000μm相当500℃10分加熱後の加熱反対面の到達温度T
A:Tが365℃未満である。
B:Tが365℃以上370℃未満である。
C:Tが370℃以上である。
Before heat compression, the thickness is 1000 μm. After heating at 500 ° C for 10 minutes, the temperature reached on the opposite side of the heated surface is T2.
A: T2 is less than 365°C.
B: T2 is 365°C or more and less than 370°C.
C: T2 is 370°C or higher.

加熱圧縮前厚さ1500μm相当500℃10分加熱後の加熱反対面の到達温度T
A:Tが345℃未満である。
B:Tが345℃以上350℃未満である。
C:Tが350℃以上である。
Before heat compression, the thickness is 1500 μm. After heating at 500 ° C for 10 minutes, the temperature reached on the opposite side of the heated surface is T3.
A: T3 is less than 345°C.
B: T3 is 345°C or higher and lower than 350°C.
C: T3 is 350°C or higher.

<結果>
各例の測定結果、評価結果を表1に示す。
<Results>
The measurement results and evaluation results of each example are shown in Table 1.

Figure 2024065516000001
Figure 2024065516000001

実施例1~7では、断熱性および巻き取り加工性に優れる断熱シートが得られ、断熱シートの表面強度、引張強度も良好であった。対して、比較例1では引張強度が不充分であった。比較例2では表面強度、引張強度および断熱性のいずれもが不十分であった。比較例3では、引張強度、巻き取り加工性および断熱性のいずれもが不十分であった。 In Examples 1 to 7, insulating sheets with excellent heat insulation properties and winding processability were obtained, and the surface strength and tensile strength of the insulating sheets were also good. In contrast, in Comparative Example 1, the tensile strength was insufficient. In Comparative Example 2, the surface strength, tensile strength, and insulating properties were all insufficient. In Comparative Example 3, the tensile strength, winding processability, and insulating properties were all insufficient.

本発明によれば、断熱性および巻き取り加工性に優れる断熱シート;および前記断熱シートを備えた組電池が提供される。 The present invention provides an insulating sheet having excellent heat insulation properties and winding processability; and a battery pack including the insulating sheet.

10…断熱シート、20…ラミネート形単電池、21…正極タブ、22…負極タブ、50…組電池。 10...insulating sheet, 20...laminated cell, 21...positive electrode tab, 22...negative electrode tab, 50...battery pack.

Claims (8)

断熱シートであって、
ウォラストナイトと、セピオライトと、無機繊維と、を含み、
前記無機繊維の含有量が、前記断熱シート100質量%に対して10質量%以上であり、
前記ウォラストナイトおよび前記セピオライトの合計含有量が、前記断熱シート100質量%に対して48質量%以上であり、
前記ウォラストナイトに対する前記セピオライトの質量比が、0.1以上5.0以下である、断熱シート。
A heat insulating sheet,
Contains wollastonite, sepiolite, and inorganic fibers;
The content of the inorganic fibers is 10% by mass or more relative to 100% by mass of the heat insulating sheet;
The total content of the wollastonite and the sepiolite is 48% by mass or more relative to 100% by mass of the heat insulating sheet;
A heat insulating sheet, wherein the mass ratio of the sepiolite to the wollastonite is 0.1 or more and 5.0 or less.
前記ウォラストナイトの平均長さが5~100μmであり、前記ウォラストナイトの平均径が1~30μmであり、前記ウォラストナイトのアスペクト比が3~100である、請求項1に記載の断熱シート。 The heat insulating sheet according to claim 1, wherein the wollastonite has an average length of 5 to 100 μm, an average diameter of 1 to 30 μm, and an aspect ratio of 3 to 100. 前記断熱シート中の有機成分の含有量が、前記断熱シートの全質量に対して8質量%以下である、請求項1に記載の断熱シート。 The heat insulating sheet according to claim 1, wherein the content of organic components in the heat insulating sheet is 8% by mass or less based on the total mass of the heat insulating sheet. 前記断熱シートの坪量が、20~500g/mである、請求項1に記載の断熱シート。 The heat insulating sheet according to claim 1, wherein the basis weight of the heat insulating sheet is 20 to 500 g/ m2 . 前記断熱シートの厚みが、0.1~3mmである、請求項1に記載の断熱シート。 The heat insulating sheet according to claim 1, wherein the thickness of the heat insulating sheet is 0.1 to 3 mm. 前記断熱シートの通気度が、50cc/cm/sec以下である、請求項1に記載の断熱シート。 The heat insulating sheet according to claim 1, wherein the heat insulating sheet has an air permeability of 50 cc/cm 2 /sec or less. 積層された複数の単電池と、
前記複数の単電池の間に挿入された断熱シートと、
を備え、
前記断熱シートの少なくとも一つが、請求項1~6のいずれか一項に記載の断熱シートである、組電池。
A plurality of stacked unit cells;
A heat insulating sheet is inserted between the plurality of unit cells;
Equipped with
A battery pack, wherein at least one of the heat insulating sheets is the heat insulating sheet according to any one of claims 1 to 6.
前記複数の単電池のうち最外層に積層された単電池の外側にも断熱シートが配置されている、請求項7に記載の組電池。 The battery pack according to claim 7, wherein a heat insulating sheet is also disposed on the outside of the outermost stacked cell among the plurality of cells.
JP2022174426A 2022-10-31 2022-10-31 Heat insulating sheets, battery packs Pending JP2024065516A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022174426A JP2024065516A (en) 2022-10-31 2022-10-31 Heat insulating sheets, battery packs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022174426A JP2024065516A (en) 2022-10-31 2022-10-31 Heat insulating sheets, battery packs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024065516A true JP2024065516A (en) 2024-05-15

Family

ID=91064957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022174426A Pending JP2024065516A (en) 2022-10-31 2022-10-31 Heat insulating sheets, battery packs

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2024065516A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2655531T3 (en) Electrical insulation material
JP7115395B2 (en) Heat-resistant insulation sheet, manufacturing method thereof, and assembled battery
JP2011005693A (en) Gas barrier laminated film for vacuum heat insulating material, and flame-retardant vacuum heat insulating material
JP6866895B2 (en) Inorganic fiber sheet, honeycomb molded product and honeycomb filter
JP2018006353A (en) Electrical insulation material
JP6355790B1 (en) Fireproof insulation sheet
JP2022520943A (en) Flame-retardant insulator suitable for battery cells
CN114746515A (en) Flame retardant materials for electric vehicle battery applications
JP2024065516A (en) Heat insulating sheets, battery packs
WO2023157781A1 (en) Thermal runaway suppression sheet, battery pack using same, and battery pack module
JP6418733B2 (en) Heat insulation unit, method for manufacturing heat insulation unit and heating furnace
JP2024065513A (en) Heat insulating sheets, battery packs
JP2023504272A (en) Flame resistant materials for electric vehicle battery applications
KR20230154016A (en) Multi-layer fire resistant sheet
JP5339674B2 (en) Exothermic papermaking method and manufacturing method thereof
US9984794B1 (en) Refractory insulating sheet
KR101903363B1 (en) Manufacturing method of eco-friendly bti heat insulating materials
WO2024106321A1 (en) Flame-shielding heat-insulating laminate and flame-shielding heat-insulating structure using same
JP2022091056A (en) Sheet-like heat-resistant material and laminate
JP2022091058A (en) Method for manufacturing sheet-like heat-resistant material, and laminate
JP2021096935A (en) Thermal runaway suppression fireproof sheet
JP2022091057A (en) Method for manufacturing sheet-like heat-resistant material, and laminate
JP7400070B1 (en) Fire spread prevention materials, laminates, assembled batteries, and automobiles
WO2022270360A1 (en) Fire spread prevention material, method for producing same, laminate, assembled battery, and automobile
JPS6328760Y2 (en)