WO2024117239A1 - 熱伝達抑制シート及び組電池 - Google Patents

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WO2024117239A1
WO2024117239A1 PCT/JP2023/043011 JP2023043011W WO2024117239A1 WO 2024117239 A1 WO2024117239 A1 WO 2024117239A1 JP 2023043011 W JP2023043011 W JP 2023043011W WO 2024117239 A1 WO2024117239 A1 WO 2024117239A1
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transfer
inorganic
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直己 高橋
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イビデン株式会社
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    • H01M50/242—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries against vibrations, collision impact or swelling
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a heat transfer suppression sheet and a battery pack having the heat transfer suppression sheet.
  • heat transfer suppression sheets have been used in close proximity to a heating element or with at least a portion in contact with the heating element to suppress the transfer of heat from the heating element to other objects.
  • These battery cells are mainly lithium-ion secondary batteries, which are capable of higher capacity and power output than lead-acid batteries or nickel-metal hydride batteries.
  • batteries capable of high capacity and power output if a battery cell experiences thermal runaway in which it rapidly heats up and continues to generate heat due to an internal short circuit or overcharging of the battery (i.e., in the case of an "abnormality"), the heat from the battery cell experiencing thermal runaway may propagate to other adjacent battery cells, causing thermal runaway in the other battery cells.
  • Patent Document 1 proposes a heat-transfer-suppressing sheet having a composite layer containing a fiber sheet and silica aerogel having a nano-sized porous structure.
  • Patent Document 2 proposes a heat-transfer-suppressing sheet that is made by blending ceramic inorganic fibers and two types of inorganic powder that have different refractive indices for light with wavelengths of 1 ⁇ m or more.
  • Patent Document 3 proposes a heat-transfer-suppressing sheet that contains at least one of a mineral powder and a flame retardant, and a matrix resin selected from a thermosetting resin, a thermoplastic elastomer, and rubber.
  • a heat transfer suppression sheet mainly composed of nano-silica as in Patent Document 1, the thermal conductivity is high in the high temperature range, and there is a possibility that heat may be transmitted from a hot battery cell to an adjacent battery cell in the event of an abnormality.
  • a heat-transfer-suppressing sheet containing two types of inorganic powders with different refractive indices for light with wavelengths of 1 ⁇ m or more can reduce thermal conductivity in the high temperature range.
  • the capacity of battery cells increases, the temperature of the battery cells under abnormal conditions increases, and therefore there is a demand for even greater heat transfer suppression.
  • heat-transfer-suppressing sheet of Patent Document 3 a matrix resin is used to hold the mineral powder and the flame retardant, but this matrix resin melts when exposed to high temperatures, and there is a risk that the shape of the heat-transfer-suppressing sheet will not be able to be maintained in the event of thermal runaway of the battery cell. Furthermore, such heat-transfer-suppressing sheets often contain inorganic powder to enhance the heat-transfer-suppressing effect, but it is also required to hold the inorganic powder well (i.e., to suppress powder falling off).
  • the heat transfer suppression sheets in all of the patent documents are flat, plate-like, and even if they are compressed in the thickness direction and installed between the battery cells, there is a risk that they may fall off from between the battery cells due to the expansion and contraction of the battery cells caused by charging and discharging, or vibration, etc.
  • the entire surface of the heat transfer suppression sheet is in close contact with the surface of the battery cell, and the heat transfer suppression performance is specific to the heat transfer suppression sheet, such as the sheet thickness and compounded materials, and no further heat transfer suppression performance can be expected.
  • the present invention aims to provide a heat-transfer suppression sheet that has excellent heat-transfer suppression performance during normal and abnormal battery operation, has excellent retention ability to prevent falling out from between battery cells, and can accommodate changes in the spacing between battery cells without reducing heat-transfer suppression performance, and a battery pack that has the heat-transfer suppression sheet.
  • a substrate containing inorganic particles has a layer containing a shrinkable organic material on the surface thereof, and the cross-sectional shape is at least partially curved, In the curved portion, the amount of shrinkage in the planar direction on the surface of the inner arcuate surface is greater than the amount of shrinkage in the planar direction on the surface of the outer arcuate surface.
  • the heat transfer suppression sheet of the present invention is preferably one of the following [2] to [11].
  • the heat-transfer-suppressing sheet is placed on a flat surface in a concave shape, and the maximum distance between a pressing surface of a pressing tool that presses the heat-transfer-suppressing sheet in a direction perpendicular to the flat surface and the outer arc surface of the heat-transfer-suppressing sheet is defined as G;
  • the total thickness of the heat transfer-suppressing sheet is D
  • the heat transfer-suppressing sheet according to [1] wherein the A value at 25° C. is defined by the following formula (1), and the A value at a pressing force of 0.04 kPa is 0.4 to 7.8 mm:
  • a value [mm] G-D ...
  • the heat-transfer-suppressing sheet is placed on a flat surface in a concave shape, and the maximum distance between a pressing surface of a pressing tool that presses the heat-transfer-suppressing sheet in a direction perpendicular to the flat surface and the outer arc surface of the heat-transfer-suppressing sheet is defined as G;
  • G the maximum distance between a pressing surface of a pressing tool that presses the heat-transfer-suppressing sheet in a direction perpendicular to the flat surface and the outer arc surface of the heat-transfer-suppressing sheet
  • D The A value is defined by the following formula (1), and the A value at 25° C.
  • a value recovery rate [%] (A 1 /A 0 ) ⁇ 100 (2)
  • the heat-transfer-suppressing sheet is placed on a flat surface in a concave shape, and the maximum distance between a pressing surface of a pressing tool that presses the heat-transfer-suppressing sheet in a direction perpendicular to the flat surface and the outer arc surface of the heat-transfer-suppressing sheet is defined as G;
  • the total thickness of the heat transfer-suppressing sheet is D
  • the heat transfer-suppressing sheet according to any one of [1] to [3], wherein the A value at 25° C.
  • the heat-transfer-suppressing sheet is placed on a flat surface in a concave shape, and the maximum distance between a pressing surface of a pressing tool that presses the heat-transfer-suppressing sheet in a direction perpendicular to the flat surface and the outer arc surface of the heat-transfer-suppressing sheet is defined as G;
  • the total thickness of the heat transfer-suppressing sheet is D,
  • the heat-transfer-suppressing sheet according to any one of [1] to [4], wherein the pressing force at which the A value at 25° C.
  • the heat transfer suppression sheet of the present invention has at least a portion curved in its cross-sectional shape, and this curved portion has an arc shape.
  • this curved portion has an arc shape.
  • it since it elastically deforms in the thickness direction and recovers to its original shape, when it is attached between battery cells, it exerts a greater pressure on the battery cells than a flat heat transfer suppression sheet, and can prevent the battery cells from expanding and contracting during charging and discharging, or falling out from between the battery cells due to vibration, etc.
  • the heat transfer suppression sheet of the present invention when attached between battery cells, it abuts against the surface of the battery cells in a dotted or linear manner, rather than over the entire surface as with flat heat transfer suppression sheets, so a space is formed between the battery cells, improving heat dissipation when the battery cells become hot.
  • the heat-transfer-inhibiting sheet of the present invention is arc-shaped and elastically deformable, so a single heat-transfer-inhibiting sheet can accommodate a variety of spacings between battery cells, making it highly versatile. Furthermore, when the spacing between battery cells is narrow, a flat heat-transfer-inhibiting sheet will have a thin sheet thickness and therefore a reduced heat-transfer-inhibiting performance. However, the heat-transfer-inhibiting sheet of the present invention elastically deforms as a whole in the thickness direction, so that the thickness of the heat-transfer-inhibiting sheet is maintained and there is no reduction in heat-transfer-inhibiting performance.
  • the battery pack of the present invention has excellent heat transfer suppression performance by preventing the heat transfer suppression sheet from falling off between the battery cells and by taking into account the heat dissipation effect of the gaps formed between the heat transfer suppression sheet and the battery cells, thereby minimizing the damage caused by thermal runaway of the battery cells.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of the heat transfer-suppressing sheet of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing another example of the heat-transfer-suppressing sheet of the present invention, and shows the state in which it is fitted between battery cells.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a pressing tool used when determining the A value.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic diagram of a first embodiment of the substrate.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a schematic view of a second embodiment of the substrate.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view that typically shows a battery pack having a heat transfer-suppressing sheet of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of the heat transfer-suppressing sheet of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing another example of the heat-transfer-suppressing sheet of the present invention, and shows the state in which it is
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the pressing force and the amount of displacement for the heat-transfer-suppressing sheets produced in the examples.
  • FIG. 8 is a graph showing the amount of displacement at a pressing force of 0.04 kPa for the heat-transfer-suppressing sheets produced in the examples.
  • 9(A) and (B) are cross-sectional views showing an example in which the heat-transfer-suppressing sheets of the present invention are laminated and used, similar to FIG. 10A and 10B are cross-sectional views showing another example of the use of a laminate of heat-transfer-suppressing sheets of the present invention, similar to FIG.
  • the inventors have found that by forming the heat transfer suppression sheet into a cross-sectional shape of at least a portion of a curved arc shape in the base material containing inorganic particles, the entire sheet elastically deforms in the thickness direction and returns to its original arc shape, which is effective in solving the above problems.
  • films, membranes, foils, etc. are all considered to be “sheets” regardless of their thickness, and nonwoven fabrics and other membrane-like objects with openings are also included in the term “sheets.”
  • FIG. 1 is a perspective view showing a heat transfer suppressing sheet 1 according to an embodiment of the present invention, and shows a state in which the sheet is placed on a flat surface (not shown).
  • the heat transfer suppressing sheet 1 also shows an appearance in a state in which a pressing force, which will be described later, is not applied, i.e., a "pressing force of 0 Pa".
  • the heat transfer suppressing sheet 1 has at least a part (however, in the example of FIG. 1, the whole) curved in the cross section in the thickness direction to form an arc shape.
  • the curved shape is radially curved, that is, in two or more directions, so as to gradually increase in height from the center 1A of the heat transfer suppressing sheet 1 toward all the peripheral portions 1B.
  • the heat transfer suppressing sheet 1 may be curved in one direction so as to gradually increase in height from the center toward both ends.
  • the amount of shrinkage in the planar direction on the surface of the inner arc surface 5 (the upper surface of the substrate 10 in the figure) is made greater than the amount of shrinkage in the planar direction on the surface of the outer arc surface 6 (the lower surface of the substrate 10 in the figure) in the curved portion.
  • a layer (not shown) made of a shrinkable organic material is formed on the surface of a substrate 10 containing inorganic particles.
  • the amount of organic material is made to differ between one side and the other side of the substrate 10.
  • the amount of organic material on the inner arc surface 5 on the side opposite the bending center point is made to be greater than the amount of organic material on the outer arc surface 6 on the other side.
  • a coating liquid containing the organic material may be applied thicker on the inner arc surface 5 than on the outer arc surface 6, and then cured.
  • the concentration of the organic material in the coating liquid applied to the surface of the inner arc surface 5 may be made higher than the concentration of the organic material in the coating liquid applied to the surface of the outer arc surface 6.
  • the amount of shrinkage of the inner arc surface 5 becomes greater than the amount of shrinkage of the outer arc surface 6, and a heat transfer suppression sheet 1 curved toward the inner arc surface as shown in the figure is obtained.
  • a coating liquid containing the organic material may be applied only to the inner arc surface 5 and then cured.
  • the amount of coating liquid containing an organic material can be made the same (i.e., the same amount) on the inner arc surface 5 and the outer arc surface 6, and in that case, the shrinkage rate of the organic material itself in the coating liquid for the inner arc surface 5 is made greater than the shrinkage rate of the organic material itself in the coating liquid for the outer arc surface 6.
  • the type of organic material in the coating liquid for the inner arc surface 5 is made different from the type of organic material in the coating liquid for the outer arc surface 6, and the organic material used in the coating liquid for the inner arc surface 5 has a higher shrinkage rate than the organic material used in the coating liquid for the outer arc surface 6.
  • the same organic material can be used for the inner arc surface 5 and the outer arc surface 6.
  • the degree of cross-linking of the organic material on the surface of the inner arc surface 5 can be made higher than the degree of cross-linking of the organic material on the surface of the outer arc surface 6.
  • the heating temperature can be made higher on the inner arc surface 5 side than on the outer arc surface 6 side, and the heating time can be made longer.
  • a sheet containing an organic material may be applied to the surface of the substrate 10.
  • a sheet that is thicker than the outer arc surface 6 is applied to the inner arc surface 5 (i.e., the amount of sheet applied is greater on the surface side of the inner arc surface 5 than on the surface side of the outer arc surface 6), and the sheet is allowed to shrink, thereby obtaining a heat transfer suppression sheet 1 that is curved toward the inner arc surface as shown in the figure.
  • the sheet may also be applied only to the inner arc surface 5.
  • the organic material used in the coating liquid or the adhesive layer for adhering the sheet is not particularly limited, but specific examples include polyimide, polycarbonate, PET, p-phenylene sulfide, polyetherimide, crosslinked polyethylene, flame-retardant chloroprene rubber, polyvinyl denfluoride, rigid polyvinyl chloride, polybutylene terephthalate, PTFE, PFA, FEP, ETFE, PCTEF, PVDF, rigid PCV, flame-retardant PET, polystyrene, polyethersulfone, polyamideimide, polyacrylonitrile, AS, ABS, polyethylene, polypropylene, polyamide, EVA, polyolefin, polyurethane, acrylic resin, silicone resin, polyvinyl alcohol, epoxy resin, phenolic resin, cellulose acetate, PVC, PVdC, polyacetal, and the like.
  • the shrinkage method is selected according to the resin, such as heat curing or UV curing.
  • polyvinyl alcohol is preferred because it has high adhesiveness and is more likely to prevent the material from falling off the battery cell. Polyvinyl alcohol is also preferred because it is easy to handle.
  • the coating liquid or sheet may be applied or attached to the entire front or back surface of the substrate 10, but it may also be applied in stripes or bands along the direction of curvature.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the state in which the heat transfer suppression sheet 1 is attached between the battery cells 201, and the heat transfer suppression sheet 1 exists between the battery cells 201 while maintaining its arc shape, and a gap 15 is formed between the battery cells 201.
  • This gap 15 improves the heat dissipation of the battery cells 201, and when the battery cells 201 become hot, the heat transfer suppression sheet 1 has excellent heat transfer suppression performance.
  • the heat transfer suppression sheet 1 has the function of returning to its original arc shape with the original curvature, and when attached between the battery cells, the force of pressing the surfaces of the battery cells 201 on both sides is strong, making it difficult to fall off from between the battery cells 201, and providing excellent retention when attached. Furthermore, if the surface has a layer of an adhesive organic material such as polyvinyl alcohol, it will be less likely to fall off and will have stronger retention.
  • the A value below which is an index showing the amount of warping of the heat transfer suppression sheet 1, within a specific range.
  • a pressing tool 100 shown in Fig. 3 is used.
  • the pressing tool 100 shown in the figure is configured such that the heat-transfer-suppressing sheet 1 is placed on a mounting table 60 in a concave shape, the heat-transfer-suppressing sheet 1 is sandwiched between pressing members 70, and the pressing members 70 vertically press the entire sheet from above (the pressing force is indicated by "F” in the figure).
  • the value A is defined as follows (1).
  • the value A is a value at 25°C, and in the following explanation, the value A is also a value at 25°C.
  • a value [mm] G-D ... (1)
  • the heat transfer suppression sheet 1 when the heat transfer suppression sheet 1 is subjected to a pressing force of 0 Pa, i.e., when no pressing force is applied, if the A value exceeds 21.2 mm, the curvature of the curve may be too large, making production difficult.
  • the heat transfer suppression sheet 1 when the heat transfer suppression sheet 1 is transported to a storage location after production, or from the storage location to a location for attachment to a battery cell, the heat transfer suppression sheet 1 is generally transported by suction, but transportability at this time may also be poor. The smaller the A value at a pressing force of 0 Pa, the better the transportability, and the larger the A value, the worse the transportability. In particular, when the A value at a pressing force of 0 Pa exceeds 11.75 mm, transportability is significantly reduced.
  • the A value at a pressing force of 0 Pa is less than 1.0 mm, it will be roughly the same as a flat heat-transfer-suppressing sheet, and the arc-shaped effect described below will not be obtained. For this reason, it is preferable that the A value of the heat-transfer-suppressing sheet 1 at a pressing force of 0 Pa be 1.0 mm to 21.2 mm.
  • the value A at a pressing force of 0.04 kPa is 0.4 to 7.8 mm.
  • the lower limit of the value A is preferably 0.43 mm, more preferably 0.431 mm.
  • the upper limit of the value A is preferably 7.75 mm, more preferably 7.749 mm.
  • the value A is more preferably 0.4 to 5.6 mm, which is a good balance of the effects of improving heat dissipation and retention, in addition to productivity and transportability. These effects are further improved when the value A at a pressing force of 0.04 kPa is in the range of 0.4 to 4.5 mm.
  • the upper limit of the A value at a pressing force of 0 Pa is preferably 21.22 mm, more preferably 15.53 mm, and even more preferably 11.75 mm.
  • the maximum load applied to the heat-transfer-suppressing sheet 1 until the entire sheet becomes flat i.e., the pressing force at which the A value becomes 0, is 0.04 to 2.4 kPa.
  • the pressing force at which the A value becomes 0 is 0.04 to 1.2 kPa.
  • the heat-transfer-suppressing sheet 1 also restores to an arched shape.
  • the A value of the heat-transfer-suppressing sheet 1 immediately after manufacture at a pressing force of 0 Pa is A0 and the A value when pressed once with a pressing force of 400 kPa is A1 , it is preferable that the A value recovery rate defined by the following formula (2) is 80% or more.
  • a value recovery rate [%] (A 1 /A 0 ) ⁇ 100 (2)
  • the heat transfer suppression sheet 1 of the present invention is characterized by its arc shape, but in order to obtain better heat transfer suppression performance, it is preferable to make the substrate 10 in the embodiment shown below.
  • First Embodiment 4 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the substrate 10.
  • the substrate 10 includes at least inorganic particles, and preferably further includes inorganic fibers.
  • the inorganic fibers are preferably composed of a first inorganic fiber 30 and a second inorganic fiber 31, and the inorganic particles are preferably composed of a first inorganic particle 20 and a second inorganic particle 21, which are intricately intertwined with each other.
  • the first inorganic particles 20 preferably have a particle size distribution in which D50 is 1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, and the ratio of D90 to D10 (D90/D10) is 10 or more and 1000 or less.
  • D10, D50, and D90 represent the particle sizes at 10%, 50%, and 90% cumulative from the small particle size side, respectively, in the volume-based cumulative distribution of the first inorganic particles 20 measured by a laser diffraction/scattering method.
  • D50 is set to 1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, preferably 3 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less, and more preferably 5 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • D90/D10 is set to 10 or more and 1000 or less, preferably 15 or more and 500 or less, and more preferably 20 or more and 300 or less.
  • D10 is preferably 0.2 ⁇ m or more and 1.5 ⁇ m or less, more preferably 0.4 ⁇ m or more and 1.4 ⁇ m or less, and even more preferably 0.6 ⁇ m or more and 1.3 ⁇ m or less.
  • D90 is preferably 15 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less, more preferably 20 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, and even more preferably 25 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the first inorganic particles 20 having the above particle size distribution can reflect radiant heat at a wide range of temperatures, from about 25° C. during normal use to about 800° C.
  • the first inorganic particles 20 having a wide particle size distribution as described above are used, and further, the second inorganic particles 21 made of nanoparticles are contained, so that the first inorganic particles 20 and the second inorganic particles 21 are dispersed throughout the heat insulating sheet. Therefore, radiant heat is efficiently reflected, and conductive heat transfer and convective heat transfer are suppressed, thereby suppressing heat propagation.
  • the first inorganic particles 20 of this embodiment in the cumulative distribution based on volume measured by the laser diffraction/scattering method, are preferably 10% or more and 80% or less, more preferably 20% or more and 60% or less, and even more preferably 30% or more and 50% or less, based on the total mass of the first inorganic particles.
  • a heat insulating sheet containing such first inorganic particles 20 has high heat transfer suppression performance (thermal insulation) in a wide temperature range from the temperature during normal use to high temperatures of 500° C. or more.
  • the particle diameter of the first inorganic particles 20 is 0.01 ⁇ m or more, the particles are easily available and the increase in manufacturing costs can be suppressed.
  • the particle diameter is 200 ⁇ m or less, the desired heat transfer suppression performance can be obtained. Therefore, the particle diameter of the first inorganic particles 20 is preferably 0.01 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less, and more preferably 0.05 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the average distance between the first inorganic particles 20 having a particle diameter of 5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less is preferably 0.1 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less, more preferably 1 ⁇ m or more and 600 ⁇ m or less, and even more preferably 10 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less.
  • the average distance between the first inorganic particles 20 having a particle diameter of less than 5 ⁇ m is preferably 0.01 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, more preferably 0.05 ⁇ m or more and 70 ⁇ m or less, and even more preferably 0.1 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the average distance between the first inorganic particles 20 having a particle diameter of 5 ⁇ m or more and the average distance between the first inorganic particles 20 having a particle diameter of 5 ⁇ m or less are in the above range and the second inorganic particles 21 are arranged between the first inorganic particles 20, the small-diameter second inorganic particles 21 enter into the gaps between the large-diameter first inorganic particles 20.
  • the average distance between the first inorganic particles 20 having a particle diameter of 5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less is the average value obtained by observing the base material 10 with an electron microscope and measuring the distance between the first inorganic particles 20 having a particle diameter of 5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less at five points.
  • the average distance between the first inorganic particles 20 having a particle diameter of 5 ⁇ m or less is the average value obtained by observing the base material 10 with an electron microscope and measuring the distance between the first inorganic particles 20 having a particle diameter of 5 ⁇ m or less at 40 points.
  • particle size refers to the overall size of a single particle, meaning the primary particle size if the particle is a single crystal, and the secondary particle size if the particle is an aggregate.
  • the average primary particle size can be determined by observing the particles under a microscope, comparing them with a standard scale, and taking the average of any 10 particles.
  • the refractive index of the first inorganic particles 20 is preferably 1.5 to 3.0, and more preferably 2.0 to 2.9. In addition, in consideration of cost and performance, the refractive index of the first inorganic particles 20 is more preferably 2.3 to 2.8.
  • the shape of the first inorganic particles 20 is not particularly limited, and may be hollow particles or porous particles in addition to normal particle shapes.
  • Examples of hollow particles include inorganic balloons, which will be described later.
  • first inorganic particles 20 As the first inorganic particles 20, first inorganic particles 20 of a single material may be used, or first inorganic particles 20 of two or more materials may be used in combination. When two or more types of first inorganic particles 20 having different heat transfer suppression performances are used in combination, a heat generating body such as a battery cell 201 can be cooled in multiple stages, and the heat absorbing effect can be exerted over a wider temperature range. However, when two or more types of inorganic particles are contained, those having an average primary particle size within the above range are defined as the first inorganic particles 20.
  • the material of the first inorganic particles 20 is not particularly limited, but from the viewpoint of heat transfer suppression performance, it is preferable that the first inorganic particles 20 are made of at least one inorganic material selected from oxide particles, carbide particles, nitride particles, and inorganic hydrate particles. Of these, it is more preferable that the first inorganic particles 20 contain oxide particles, and it is more preferable that the glass transition point is 1000°C or higher.
  • oxide particles Since oxide particles have a high refractive index and a strong effect of diffusely reflecting light, when oxide particles are used as the first inorganic particles 20, radiative heat transfer can be suppressed, particularly in high temperature regions such as abnormal heat generation. Therefore, it is preferable to use oxide particles as the first inorganic particles 20, and it is preferable to use at least one type selected from titania particles, zirconia particles, zircon particles, barium titanate particles, zinc oxide particles, and alumina particles as the oxide particles. That is, only one type of the above oxide particles that can be used as the first inorganic particles 20 may be used, or two or more types of oxide particles may be used.
  • titania particles are a component with a high refractive index compared to other metal oxides, and have a high effect of diffusely reflecting light and blocking radiant heat in high temperature regions of 500 ° C. or more, so it is most preferable to use titania as the first inorganic particles 20.
  • Inorganic hydrate particles When the inorganic hydrate particles receive heat from a heat generating body such as the battery cell 201 and reach a temperature equal to or higher than the thermal decomposition initiation temperature, they undergo thermal decomposition and release their own water of crystallization to lower the temperature of the heat generating body and its surroundings, thereby exerting a so-called “heat absorption effect.” After releasing the water of crystallization, the inorganic hydrate particles become porous and exert a heat transfer suppression effect due to the countless air holes.
  • inorganic hydrates include aluminum hydroxide (Al(OH) 3 ), magnesium hydroxide (Mg(OH) 2 ), calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ), zinc hydroxide (Zn(OH) 2 ), iron hydroxide (Fe(OH) 2 ), manganese hydroxide (Mn(OH) 2 ), zirconium hydroxide (Zr(OH) 2 ), and gallium hydroxide (Ga(OH) 3 ).
  • aluminum hydroxide has about 35% water of crystallization, and as shown in the following formula, it thermally decomposes and releases water of crystallization to exhibit an endothermic effect. After releasing the water of crystallization, it becomes a porous material, alumina ( Al2O3 ), and functions as a heat transfer suppression material. 2Al ( OH) 3 ⁇ Al2O3 + 3H2O
  • first inorganic particles 20 are preferably made of an inorganic hydrate whose thermal decomposition onset temperature is 200° C. or higher.
  • the thermal decomposition onset temperatures of the inorganic hydrates listed above are approximately 200°C for aluminum hydroxide, approximately 330°C for magnesium hydroxide, approximately 580°C for calcium hydroxide, approximately 200°C for zinc hydroxide, approximately 350°C for iron hydroxide, approximately 300°C for manganese hydroxide, approximately 300°C for zirconium hydroxide, and approximately 300°C for gallium hydroxide. All of these temperatures roughly overlap with the temperature range of the sudden temperature rise of battery cell 2011 that has experienced thermal runaway, and can efficiently suppress the temperature rise, making these inorganic hydrates preferable.
  • the average particle diameter of the inorganic hydrate particles is preferably 0.01 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less, and more preferably 0.05 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the first inorganic particles 20 having a particle size distribution in the above range are included, and when the content of the first inorganic particles 20 is 1.5 mass% or more with respect to the total mass of the base material 10, the effect of suppressing radiative heat transfer can be obtained. Therefore, the content of the first inorganic particles 20 is preferably 1.5 mass% or more with respect to the total mass of the base material 101, and more preferably 10 mass% or more. On the other hand, when the content of the first inorganic particles 20 is 45 mass% or less with respect to the total mass of the base material 10, it is possible to ensure the contents of the second inorganic particles 21, the first inorganic fibers 30, and the second inorganic fibers 31 described below. Therefore, the content of the first inorganic particles 20 is preferably 45 mass% or less with respect to the total mass of the base material 10, and more preferably 35 mass% or less.
  • Nanoparticles 21 are preferably nanoparticles. Nanoparticles refer to particles of the nanometer order having a spherical or nearly spherical average primary particle diameter of less than 1 ⁇ m. Nanoparticles have a low density and therefore suppress conductive heat transfer, and by including the second inorganic particles 21 made of nanoparticles in the substrate 101, the gaps between the first inorganic particles 20 and the second inorganic particles 21 are finely dispersed, so that excellent heat transfer suppression performance for suppressing convective heat transfer can be obtained.
  • the battery when the battery is used in a normal room temperature range, the conduction of heat between adjacent nanoparticles can be suppressed.
  • the second inorganic particles 21, which are nanoparticles enter the gaps between the first inorganic particles 20, which are large diameters, a denser structure is obtained, and the strength of the substrate 10 can be further improved.
  • the substrate 10 contains the second inorganic particles 21 made of nanoparticles with a small average primary particle diameter, even if the substrate 10 is compressed due to expansion accompanying thermal runaway of the battery cell 201, and the internal density increases, an increase in conductive heat transfer in the substrate 10 can be suppressed. This is thought to be because nanoparticles are prone to forming fine gaps between particles due to electrostatic repulsion, and because the bulk density is low, the particles are packed in a way that provides cushioning properties.
  • the second inorganic particles 21 made of nanoparticles are not particularly limited in terms of material as long as they comply with the above definition of nanoparticles.
  • the second inorganic particles 21 are preferably made of at least one inorganic material selected from oxide particles, carbide particles, nitride particles, and inorganic hydrate particles from the viewpoint of heat transfer suppression performance, and more preferably contain oxide particles.
  • oxide particles selected from oxide particles, carbide particles, nitride particles, and inorganic hydrate particles from the viewpoint of heat transfer suppression performance
  • oxide particles for example, silica nanoparticles have a low density and therefore have the effect of suppressing conductive heat transfer.
  • silica nanoparticles have the effect of suppressing convective heat transfer as well, since fine voids are dispersed in the silica nanoparticles.
  • the contact points between the particles are small, so the amount of heat conducted by the silica nanoparticles is smaller than when silica particles with a large particle diameter are used.
  • silica nanoparticles have a bulk density of about 0.1 g/ cm3 , even if the battery cells 201 arranged on both sides of the heat transfer-suppressing sheet 1 thermally expand and a large compressive stress is applied, the size (area) and number of contacts between the silica nanoparticles do not increase significantly, and the heat transfer suppression property can be maintained. Therefore, it is preferable to use silica nanoparticles as the nanoparticles.
  • silica nanoparticles wet silica, dry silica, aerogel, etc. can be used.
  • the average primary particle diameter of the nanoparticles is 1 nm or more and 100 nm or less, it is possible to suppress convective heat transfer and conductive heat transfer in the substrate 10, particularly in a temperature range below 500° C., and the heat transfer suppression performance can be further improved. Even when compressive stress is applied, the gaps remaining between the nanoparticles and the contact points between many particles suppress conductive heat transfer, and the heat transfer suppression performance of the substrate 10 can be maintained.
  • the average primary particle size of the nanoparticles is more preferably 2 nm or more, and even more preferably 3 nm or more, while the average primary particle size of the nanoparticles is more preferably 50 nm or less, and even more preferably 10 nm or less.
  • the base material 10 contains the first inorganic particles 20 having a predetermined particle size distribution, but the effect of suppressing radiative heat transfer can be obtained even if the amount of the first inorganic particles 20 added is small relative to the second inorganic particles 21.
  • the second inorganic particles 21 are nanoparticles, the bulk density is low (about 0.1 g/cm 3 ), and the first inorganic particles 20 have a larger average particle diameter than the second inorganic particles 21, so there are few voids. Therefore, the bulk density of the first inorganic particles 20 is 10 times or more that of the second inorganic particles 21.
  • titania is selected as the first inorganic particles 20, for example, the bulk density of the first inorganic particles 20 is about 40 times (about 4 g/cm 3 ) that of the second inorganic particles 21.
  • the ratio of the first inorganic particles 20 when expressed in volume ratio (compared to when expressed in mass ratio), the ratio of the first inorganic particles 20 is very small, but the first inorganic particles 20 have the effect of suppressing radiation heat transfer, and function effectively even in a very small amount.
  • the mass ratio of the second inorganic particles 21 to the first inorganic particles 20 greatly affects the heat transfer suppression performance in the range from normal temperatures to high temperatures of 500°C or higher, and therefore it is preferable to appropriately adjust the mass ratio of the second inorganic particles 21 to the first inorganic particles 20.
  • the second inorganic particles 21 When the content of the second inorganic particles 21 is 40 mass% or more relative to the total mass of the second inorganic particles 21 and the first inorganic particles 20, the second inorganic particles 21 occupy most of the volume, suppressing convective heat transfer and conductive heat transfer in the base material 10, and improving the heat transfer suppression performance even when compressed. Furthermore, the content of the second inorganic particles 21 is more preferably 50% by mass or more with respect to the total mass of the second inorganic particles 21 and the first inorganic particles 20.
  • the second inorganic particles 21 When the content of the second inorganic particles 21 is 50% by mass or more with respect to the total mass of the second inorganic particles 21 and the first inorganic particles 20, the second inorganic particles 21 further occupy a large part of the volume, suppressing the convective heat transfer and conductive heat transfer in the base material 10, and further improving the heat transfer suppression performance.
  • the content of the second inorganic particles 21 is 95 mass % or less with respect to the total mass of the second inorganic particles 21 and the first inorganic particles 20, the content of the first inorganic particles 20 becomes 5 mass % or more, and it becomes possible to exert the radiant heat shielding effect by the first inorganic particles 20. Therefore, in a high temperature region of 500° C. or more, it is possible to suppress the radiant heat transfer in the base material 10 and exert the heat transfer suppression performance. Further, the content of the second inorganic particles 21 is more preferably 90% by mass or less with respect to the total mass of the second inorganic particles 21 and the first inorganic particles 20.
  • the content of the second inorganic particles 21 is 90% by mass or less with respect to the total mass of the second inorganic particles 21 and the first inorganic particles 20, the content of the first inorganic particles 20 becomes 10% by mass or more, and the radiant heat shielding effect by the first inorganic particles 20 can be further exerted. Therefore, in a high temperature region of 500° C. or more, the radiant heat transfer of heat in the base material 10 is suppressed, and even when compressed, the heat transfer suppression performance can be exhibited.
  • titania has a high effect of blocking radiant heat, and silica nanoparticles have extremely low conductive heat transfer and can maintain excellent heat transfer suppression performance even when compressive stress is applied to the substrate 10. Therefore, it is most preferable to use titania as the first inorganic particles 20 and silica nanoparticles as the second inorganic particles 21.
  • Total Content of First Inorganic Particles 20 and Second Inorganic Particles 21 is less than 30 mass% with respect to the total mass of the base material 10, it is not possible to obtain sufficient heat transfer suppression performance by the first inorganic particles 20 and the second inorganic particles 21. Therefore, the total content of the first inorganic particles 20 and the second inorganic particles 21 is preferably 30 mass% or more with respect to the total mass of the base material 10, more preferably 40 mass% or more, and even more preferably 50 mass% or more.
  • the total content of the first inorganic particles 20 and the second inorganic particles 21 exceeds 90 mass% relative to the total mass of the substrate 10, the total content of the first inorganic fibers 30 and the second inorganic fibers 31 will be less than 10 mass%, and the mechanical strength at high temperatures will decrease, making it impossible to obtain the desired shape retention. Therefore, the total content of the first inorganic particles 20 and the second inorganic particles 21 is preferably 90 mass% or less relative to the total mass of the substrate 10, more preferably 80 mass% or less, and even more preferably 70 mass% or less.
  • inorganic fibers examples include ceramic fibers such as silica fibers, alumina fibers, alumina silicate fibers, zirconia fibers, carbon fibers, soluble fibers, refractory ceramic fibers, aerogel composite materials, magnesium silicate fibers, alkaline earth silicate fibers, potassium titanate fibers, silicon carbide fibers, and potassium titanate whisker fibers; glass fibers such as glass fibers, glass wool, and slag wool; and natural mineral fibers such as rock wool, basalt fibers, wollastonite, and mullite fibers. These inorganic fibers are preferred in terms of heat resistance, strength, availability, etc. Among the inorganic fibers, silica-alumina fibers, alumina fibers, silica fibers, rock wool, alkaline earth silicate fibers, and glass fibers are particularly preferred in terms of handling properties.
  • the cross-sectional shape of the inorganic fibers is not particularly limited, and examples include circular cross-sections, flat cross-sections, hollow cross-sections, polygonal cross-sections, and core cross-sections.
  • irregular cross-section fibers having hollow, flat, or polygonal cross-sections are preferably used because they have slightly improved heat transfer suppression performance.
  • the preferred lower limit of the average fiber length of the inorganic fibers is 0.1 mm, and the more preferred lower limit is 0.5 mm.
  • the preferred upper limit of the average fiber length of the inorganic fibers is 50 mm, and the more preferred upper limit is 10 mm. If the average fiber length of the inorganic fibers is less than 0.1 mm, the inorganic fibers are less likely to intertwine with each other, and the mechanical strength of the substrate 10 may be reduced.
  • the inorganic fibers may not be able to intertwine closely with each other, or may curl up with a single inorganic fiber, which may lead to continuous voids and may result in a reduction in heat transfer inhibition.
  • the preferred lower limit of the average fiber diameter of the inorganic fibers is 1 ⁇ m, more preferably 2 ⁇ m, and even more preferably 3 ⁇ m.
  • the preferred upper limit of the average fiber diameter of the inorganic fibers is 15 ⁇ m, and more preferably 10 ⁇ m. If the average fiber diameter of the inorganic fibers is less than 1 ⁇ m, the mechanical strength of the inorganic fibers themselves may decrease. From the viewpoint of the effects on human health, the average fiber diameter of the inorganic fibers is preferably 3 ⁇ m or more.
  • the average fiber diameter of the inorganic fibers is greater than 15 ⁇ m, the solid heat transfer through the inorganic fibers may increase, leading to a decrease in heat transfer inhibition performance, and the moldability and strength of the substrate 10 may deteriorate.
  • inorganic fibers may be used alone or in combination of two or more types.
  • the base material 10 may contain, as necessary, other inorganic fibers, organic fibers, binders such as organic binders, colorants, etc. All of these are useful for the purpose of reinforcing the base material 10 and improving its formability, and the total amount of these is preferably 10 mass% or less with respect to the total mass of the base material 10.
  • the substrate 10 may contain inorganic balloons in addition to the first inorganic particles 20 as a component that further enhances the heat transfer suppression performance, or may contain inorganic balloons as part of the first inorganic particles 20.
  • the substrate 10 may contain 40 mass % or less of the inorganic balloons with respect to the total mass of the substrate 10.
  • the inorganic balloons refer to particles having a hollow structure with a space inside the particle.
  • the mass of the inorganic balloons relative to the total mass of the substrate 10 is preferably 30 mass% or less.
  • the inorganic balloons at least one selected from the group consisting of shirasu balloons, silica balloons, fly ash balloons, barite balloons, and glass balloons can be used.
  • the average particle diameter of the inorganic balloons is appropriately adjusted, even if the battery cell 201 thermally expands and compressive stress is applied to the substrate 10, the effect of changes in density on the heat transfer suppression performance can be reduced. That is, when the average particle diameter of the inorganic balloons is 1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, the deterioration of the heat transfer suppression performance can be further suppressed even if the density of the first inorganic particles 20 in the base material 10 changes. Moreover, the average particle diameter of the inorganic balloons is more preferably 3 ⁇ m or more and 70 ⁇ m or less.
  • the substrate 10 contains organic fibers as another compounding material
  • cellulose fibers or the like can be used as the organic fibers.
  • inorganic particles mica, microporous particles, thermally expandable inorganic materials, hydrous porous bodies, aerogels, and inorganic hydrate particles can be used.
  • thermally expandable inorganic materials vermiculite, bentonite, mica, perlite, etc. can be used.
  • hydrous porous bodies zeolite, kaolinite, montmorillonite, acid clay, diatomaceous earth, wet silica, dry silica, etc. can be used.
  • organic particles hollow polystyrene particles, etc. can be used. It is also preferable to use a combination of two or more of the above-mentioned water-containing porous materials. It is also preferable to provide a layer containing a larger amount of the above-mentioned water-containing porous material on the surface in order to suppress a temperature rise.
  • the substrate 10 can be formed by sintering or the like even if it does not contain a binder, but it is preferable to add a binder in an appropriate content in order to maintain the shape of the heat-transfer-suppressing sheet 1.
  • the binder may be anything that holds the first inorganic particles 20 together in order to hold them together, and may be in any form, such as a binder that provides adhesion, a fiber that physically entangles the particles, or a heat-resistant resin that adheres by adhesion.
  • organic binders As the binder, organic binders, inorganic binders, etc. can be used. Although the present invention does not particularly limit the type, polymer flocculants and acrylic emulsions, etc. can be used as organic binders, and silica sol, alumina sol, aluminum sulfate, etc. can be used as inorganic binders. These function as adhesives when the solvent, such as water, is removed.
  • organic fibers organic fibers, inorganic fibers, etc.
  • organic fibers there is no particular limit, but synthetic fibers, natural fibers, pulp, etc. can be used.
  • inorganic fibers there is no particular limit, but it is preferable to use alumina fibers, silica-alumina fibers, silica fibers, glass fibers, glass wool, rock wool, etc.
  • the binder content is preferably 60 mass% or less, and more preferably 50 mass% or less, relative to the total mass of the base material 10.
  • the binder content is preferably 10 mass% or more, and more preferably 20 mass% or more, relative to the total mass of the base material 10.
  • the thickness of the substrate 10 is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.1 mm to 30 mm. When the thickness of the substrate 10 is within the above range, sufficient mechanical strength can be obtained and the substrate can be easily molded.
  • the thermal conductivity of the substrate 10 is preferably 0.020 W/mK or more and 1.000 W/mK or less at 800 ° C., more preferably 0.030 W/mK or more and 0.600 W/mK or less, and even more preferably 0.040 W/mK or more and 0.400 W/mK or less.
  • the thermal conductivity is preferably 0.010 W/mK or more and 0.600 W/mK or less at 500 ° C., more preferably 0.020 W/mK or more and 0.400 W/mK or less, and even more preferably 0.030 W/mK or more and 0.300 W/mK or less.
  • the method for producing the substrate 10 is not limited, but the substrate material including the first inorganic particles 20, the second inorganic particles 21, the first inorganic fibers 30, and the second inorganic fibers 31 may be molded by a wet papermaking method, a dry molding method, or a wet molding method, or may be manufactured by an extrusion molding method.
  • the manufacturing methods for obtaining the substrate by each molding method will be described below.
  • Method for manufacturing the substrate 10 by wet papermaking First, the first inorganic particles 20, the second inorganic particles 21, the first inorganic fibers 30, and the second inorganic fibers 31, and if necessary, a binder, are mixed in water and stirred with a stirrer to prepare a mixed liquid.
  • the mixed liquid obtained is then poured into a molding machine having a flat mesh for filtration formed on the bottom surface, and the mixed liquid is dehydrated through the mesh to prepare a wet sheet.
  • the obtained wet sheet is then heated and pressurized to obtain the substrate 10.
  • a ventilation drying process may be performed in which hot air is passed through the wet sheet to dry the sheet, but this ventilation drying process may not be performed and the sheet may be heated and pressed in a wet state.
  • cationic starch or acrylic resin may be selected as the organic binder.
  • Method of manufacturing the substrate 10 by dry press molding First, the first inorganic particles 20, the second inorganic particles 21, the first inorganic fibers 30, and the second inorganic fibers 31, and optionally a binder, are charged into a mixer such as a V-type mixer in a predetermined ratio. After the materials charged into the mixer are thoroughly mixed, the mixture is charged into a box-shaped mold and pressed to obtain the substrate 10. During pressing, heating may be performed as necessary.
  • the pressing pressure is preferably in the range of 0.98 MPa or more and 9.80 MPa or less. If the pressing pressure is less than 0.98 MPa, the resulting substrate 10 may not be able to maintain its strength and may collapse. On the other hand, if the pressing pressure exceeds 9.80 MPa, excessive compression may cause a decrease in processability, and furthermore, the bulk density may increase, increasing solid heat transfer and decreasing heat transfer suppression performance.
  • ethylene-vinyl acetate copolymer EVA
  • EVA ethylene-vinyl acetate copolymer
  • the extrusion molding method First, the first inorganic particles 20, the second inorganic particles 21, the first inorganic fibers 30, and the second inorganic fibers 31 are mixed with a binder as necessary, and water is added to the mixture, and the mixture is kneaded with a kneader to prepare a paste. The obtained paste is then extruded from a slit-shaped nozzle having a rectangular cross section using an extrusion molding machine, and further dried to obtain the substrate 10.
  • the organic binder of the binder it is preferable to use methyl cellulose, water-soluble cellulose ether, etc., but any organic binder that is generally used when using the extrusion molding method can be used without any particular limitation.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view that shows a schematic diagram of a second embodiment of the substrate 10, and the substrate 10 satisfies the following configurations (A) to (C).
  • the inorganic particles 25 (corresponding to the first inorganic particles 20 and the second inorganic particles 21) are uniformly dispersed.
  • the first inorganic fibers 23 are uniformly dispersed and oriented in one direction parallel to the main surface of the sheet.
  • the second inorganic fibers 24 are entangled with the first inorganic fibers 23 to form a three-dimensional web structure.
  • the inorganic particles 25 include the first inorganic particles 20 and the second inorganic particles 21 in the first embodiment, but are described as inorganic particles 25 in FIG. 5. As in the first embodiment, the total content of the first inorganic particles 20 and the second inorganic particles 21 contained in the inorganic particles 25 and the particle size distribution of the first inorganic particles are specified as described above.
  • the first inorganic fibers 23 are oriented in layers in one direction parallel to the inner arc surface 5 and the outer arc surface 6 of the substrate 10.
  • the first inorganic fibers 23 are entangled with the second inorganic fibers 24 to form a three-dimensional web structure.
  • the inorganic particles 25 are uniformly spread and held in the space between the first inorganic fibers 23 and the second inorganic fibers 24.
  • the inorganic particles 25, the first inorganic fibers 23, and the second inorganic fibers 24 are all heat-resistant materials.
  • countless tiny spaces are formed between the particles, between the particles and the fibers, and between the fibers, and the heat transfer suppression performance by air is also taken into account, resulting in excellent heat transfer suppression performance.
  • first inorganic fibers 23 are oriented in that direction, but rather that there is a strong tendency for the first inorganic fibers 23 to line up in one specific direction.
  • whether the first inorganic fibers 23 are oriented in a specific direction can be determined by visual inspection, but if it is difficult to distinguish the fibers, it can be confirmed by measuring the bending strength in that direction and checking that it is 5% or more greater than in other directions.
  • the inorganic particles 25 and the first inorganic fibers 23 being "uniformly dispersed” means that the inorganic particles 25 and the first inorganic fibers 23 are not extremely unevenly distributed but are spread out throughout the entire surface.
  • the material, shape, average fiber diameter, and average fiber length of the first inorganic fiber 23 and the second inorganic fiber 24 are the same as those of the first inorganic fiber 30 and the second inorganic fiber 31 in the first embodiment.
  • the material, shape, and particle diameter of the first inorganic particle and the second inorganic particle contained in the inorganic particle 25 are the same as those of the first inorganic particle 20 and the second inorganic particle 21 in the first embodiment.
  • the total content of the first inorganic particles and the second inorganic particles contained in the inorganic particles 25 and the particle size distribution of the first inorganic particles are specified as described above, so that the same effects as in the first embodiment can be obtained.
  • the first inorganic fibers 23 are uniformly dispersed inside the substrate 10 while being oriented in one direction parallel to the inner arc surface 5 and the outer arc surface 6, so that the heat transfer suppression performance and heat dissipation performance within the sheet are excellent and uniform, and heat generated from the battery cells 201 can be effectively dissipated.
  • the first inorganic fibers 23 and the second inorganic fibers 24 are entangled to form a three-dimensional web structure, and the second inorganic fibers 24 function as a heat transfer path connecting the first inorganic fibers and the first inorganic fibers.
  • heat transferred in the thickness direction of the substrate 10 by the second inorganic fibers 24 is transferred in a direction parallel to the inner arc surface 5 and the outer arc surface 6 by the first inorganic fibers 23, and can be dissipated.
  • the three-dimensional web structure provides excellent strength.
  • the heat transfer suppressing sheet 32 in the second embodiment is preferably excellent in heat transfer suppressing performance, and it is preferable that both the first inorganic fibers 23 and the second inorganic fibers 24 have low thermal conductivity.
  • the second inorganic fibers 24 serve as a heat transfer path connecting the first inorganic fibers oriented in layers, it is preferable that the second inorganic fibers 24 have a higher thermal conductivity than the first inorganic fibers 23. Therefore, in consideration of the heat transfer suppressing performance, it is preferable that the thermal conductivity of the second inorganic fibers 24 is 41 [W/m ⁇ K] or less.
  • the total content of the inorganic particles 25 is preferably 30% by mass or more and 80% by mass or less with respect to the total mass of the base material 10.
  • the content of the inorganic particles 25 is more preferably 40% by mass or more and 70% by mass or less, and more preferably 50% by mass or more and 60% by mass or less.
  • the total content of the first inorganic fibers 23 and the second inorganic fibers 24 is preferably 5 mass% or more and 30 mass% or less with respect to the total mass of the substrate 10.
  • the total content of the first inorganic fibers 23 and the second inorganic fibers 24 is more preferably 10 mass% or more and 25 mass% or less, and more preferably 15 mass% or more and 20 mass% or less.
  • the heat absorption and heat transfer inhibition performance of the inorganic particles 25, the shape retention, compression force resistance, and wind pressure resistance of the first inorganic fibers 23, and the heat transfer path function and retention ability of the inorganic particles 25 of the second inorganic fibers 24 are all expressed in a balanced manner.
  • the inorganic particles 25 including the first inorganic particles and the second inorganic particles, the first inorganic fibers 23, and other compounding materials are added to water in a predetermined ratio, and kneaded in a kneader to prepare a paste.
  • the obtained paste is then extruded from a slit-shaped nozzle having a rectangular cross section using an extrusion molding machine to obtain a first member.
  • This first member is a sheet-like wet material in which the first inorganic fibers 23 are oriented in one direction and the inorganic particles 25 are held between the fibers.
  • the second member is obtained by dry-mixing the inorganic particles 25, the second inorganic fibers 24, and other compounding materials in a predetermined ratio and press-molding the mixture into a flat plate.
  • This second member is in the form of a sheet, with the second inorganic fibers 24 randomly present and the inorganic particles 25 held between the fibers.
  • the first and second members are alternately stacked multiple times, and the whole is press-molded and dried to obtain the substrate 10.
  • the second inorganic fibers 24 present randomly in the second member penetrate into the first member in a wet state and become entangled with the first inorganic fibers 23. Then, by drying, this state is maintained to form the heat transfer suppression sheet 32.
  • the thickness of the substrate 10 is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.05 mm or more and 6.0 mm or less.
  • the thickness of the substrate 10 is 0.05 mm or more, preferably 0.1 mm or more, more preferably 0.5 mm or more, and even more preferably 1.0 mm or more, sufficient mechanical strength can be imparted to the heat transfer-suppressing sheet.
  • the thickness of the substrate 10 is 6.0 mm or less, preferably 5.0 mm or less, more preferably 4.0 mm or less, and even more preferably 3.0 mm or less, good assembly properties can be obtained.
  • the battery pack 200 includes a plurality of battery cells 201 and the heat-transfer-reducing sheet 1, and the plurality of battery cells 201 are connected in series or parallel.
  • the heat-transfer-reducing sheet 1 is disposed in the gaps between the plurality of battery cells 201.
  • the battery pack 200 is not limited to the configuration shown in FIG. 6, and the heat transfer suppression sheet 1 may be disposed not only between the battery cells, but also between the battery cell 201 and the battery case 210, or attached to the inner surface of the battery case 210.
  • the heat transfer suppression sheet 1 is prevented from falling off from between the battery cells 201, and the heat dissipation effect of the gaps formed between the heat transfer suppression sheet 1 and the battery cells 201 is also taken into account, resulting in excellent heat transfer suppression performance, and the damage caused by thermal runaway of the battery cells 201 can be further reduced.
  • the battery pack 200 may be used in an electric vehicle (EV) or the like and placed under the floor of the passenger compartment. In this case, even if the battery cell 201 were to catch fire, the safety of the passengers can be ensured. Furthermore, by placing the heat transfer suppression sheet 1 between the battery cell 201 and the battery case 210, there is no need to create new heat transfer suppression materials, etc., and a safe battery pack 200 can be easily constructed at low cost.
  • EV electric vehicle
  • the battery pack 200 may be used in an electric vehicle (EV) or the like and placed under the floor of the passenger compartment. In this case, even if the battery cell 201 were to catch fire, the safety of the passengers can be ensured. Furthermore, by placing the heat transfer suppression sheet 1 between the battery cell 201 and the battery case 210, there is no need to create new heat transfer suppression materials, etc., and a safe battery pack 200 can be easily constructed at low cost.
  • the heat transfer suppression sheet 1 of the present invention will be further explained below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
  • Silica nanoparticles were used as the first inorganic particles, and titania particles were used as the second inorganic particles. These were added to inorganic fibers and mixed with an organic binder, and water was added and kneaded in a kneading machine to prepare a paste. The resulting paste was extruded from a slit-shaped nozzle with a rectangular cross section using an extrusion molding machine, and then dried to produce a total of 10 types of substrates made of inorganic sheets with different substrate thicknesses and densities, as shown in Samples No. 1 to 10 in Table 1. Note that the "thickness" in the "Specifications of substrate (inorganic sheet)" shown in Table 1 is the target value (mm) when the substrate was produced.
  • a polyethylene terephthalate (PET) sheet having a thickness of 25 ⁇ m was attached to one surface of the substrate via a hot melt sheet (adhesive layer) having a thickness as shown in Table 1, and then heat-shrunk to form a heat transfer suppression sheet (see "When a sheet is attached to a substrate” in Table 1).
  • PET polyethylene terephthalate
  • one surface of the substrate was coated with polyvinyl alcohol (PVA) to a thickness of 25 ⁇ m instead of attaching the above-mentioned PET sheet and hot melt sheet, and then heat-shrunk to form a heat transfer suppression sheet (see "When applying a coating to a substrate” in Table 1).
  • PVA polyvinyl alcohol
  • the "Thickness” in the "Physical properties of 'Substrate + PET sheet and hot melt sheet' or 'Substrate + PVA coating layer'" shown in Table 1 is the actual measured value (mm).
  • this "thickness” means the total thickness of the "Substrate + PET sheet and hot melt sheet”
  • Sample No. 10 it means the total thickness of the "Substrate + PVA coating layer.”
  • the "Thickness” (measured value) in the "Physical properties of the 'Substrate + PET sheet and hot melt sheet' or the 'Substrate + PVA coating layer'” does not match the "Thickness” (target value) in the "Specifications of the substrate (inorganic sheet)” plus the total thickness of the PET sheet and hot melt sheet when "a sheet is bonded to the substrate", or the value plus the thickness of the PVA coating layer when "a coating is applied to the substrate”.
  • Table 1 shows the specifications and displacement of the heat-transfer-suppressing sheets of Samples 1 to 10.
  • the A value recovery rate is also shown in Table 1.
  • the displacement at which the inflection point appears is 1.0 mm or more, and the A value at a pressing force of 0 Pa is preferably 1.0 mm or more. Also, as mentioned above, from a manufacturing standpoint, it is preferable that the A value at a pressing force of 0 Pa is 21.2 mm or less. Furthermore, from the standpoint of elastic deformation/resilience and strength, it is not preferable for the displacement to be large even with a small pressing force, so the range in which the inflection point appears is preferably a range in which the pressing force is small and the displacement is also small, and it can be said that the A value at a pressing force of 0 Pa is preferably 1.0 to 7.5 mm.
  • the deformation occurs at a pressure of 0.04 kPa or more, and as shown in FIG. 8, the minimum displacement at a pressure of 0.04 kPa is 0.431 mm. Therefore, the minimum value of the A value at a pressure of 0.04 kPa can be said to be 0.431 mm, and the lower limit of the A value at a pressure of 0 Pa is 0.4 mm, preferably 0.43 mm, and more preferably 0.431 mm. Furthermore, as shown in FIG. 8, the maximum displacement at a pressure of 0.04 kPa is 7.749 mm.
  • the maximum value of the A value at a pressure of 0.04 kPa can be said to be 7.75 mm, and the upper limit of the A value at a pressure of 0 Pa is 7.8 mm, preferably 7.75 mm, and more preferably 7.749 mm.
  • the inflection point appears in the range of pressures of 0.04 kPa or more and 2.4 kPa or less, and the A value at which the sheet becomes flat, i.e., the A value becomes 0, is preferably 0.04 to 2.4 kPa.
  • each heat transfer suppression sheet achieves an A-value recovery rate of over 95%.
  • Figure 9 (A) shows, similar to Figure 2, two heat-transfer-inhibiting sheets 1 stacked with their curved directions in the same direction. That is, they are stacked so that the inner arc surface 5 of one heat-transfer-inhibiting sheet 1 faces the outer arc surface 6 of the other heat-transfer-inhibiting sheet 1. This creates a new gap 15 between the inner arc surface 5 of one heat-transfer-inhibiting sheet 1 and the outer arc surface 6 of the other heat-transfer-inhibiting sheet 1, resulting in better insulation performance.
  • two heat-transfer suppressing sheets 1 may be stacked so that their inner arc surfaces 5 face each other and the entire sheet has a generally O-shaped cross section.
  • the central portion of the outer peripheral surface of the battery cell 201 in the longitudinal direction is prone to expansion, and this improves the expansion absorption performance of the corresponding central portion 1A of the heat-transfer suppressing sheet 1.

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Abstract

電池の通常時や異常時における熱伝達抑制性能や、電池セル間からの脱落するのを抑える保持能力に優れ、更には電池セル間の間隔が変わっても熱伝達抑制性能を低下させることなく対応可能な熱伝達抑制シート、及び該熱伝達抑制シートを有する組電池を提供する。熱伝達抑制シート（１）は、無機粒子を含む基材（１０）の表面に、収縮性の有機材料を含む層を有し、断面形状において少なくとも一部が湾曲しており、かつ、湾曲している部分において、内弧面（５）の表面における面方向の収縮量が、外弧面（６）の表面における面方向の収縮量よりも多くなっている。

Description

熱伝達抑制シート及び組電池
　本発明は、熱伝達抑制シート、及び該熱伝達抑制シートを有する組電池に関する。
　従来より、発熱体から他の物体への熱伝達を抑制するために、発熱体に近接させ、又は少なくとも一部を発熱体に接触させて用いる熱伝達抑制シートが用いられている。
　また、近年では、環境保護の観点から電動モータで駆動する電気自動車又はハイブリッド車等の開発が盛んに進められている。この電気自動車又はハイブリッド車等には、駆動用電動モータの電源として、複数の電池セルが直列又は並列に接続された組電池が搭載されている。
　この電池セルには、鉛蓄電池やニッケル水素電池等に比べて、高容量かつ高出力が可能なリチウムイオン二次電池が主に用いられている。そして、高容量かつ高出力が可能な電池において、電池の内部短絡や過充電等が原因で、ある電池セルが急激に昇温し、その後も発熱を継続するような熱暴走を起こした場合（すなわち、「異常時」の場合）、熱暴走を起こした電池セルからの熱が、隣接する他の電池セルに伝播することで、他の電池セルの熱暴走を引き起こすおそれがある。
　上記のような組電池の分野においても、熱暴走を起こした電池セルから隣接する電池セルへの熱の伝播を抑制し、熱暴走の連鎖を防ぐために、電池セル間に介在させる種々の熱伝達抑制シートが提案されている。
　例えば、特許文献１には、繊維シートと、ナノサイズの多孔質構造を有するシリカエアロゲルとを含む複合層を有する熱伝達抑制シートが提案されている。
　特許文献２には、セラミック系無機繊維と、波長１μｍ以上の光に対する屈折率が異なる２種類の無機粉体を配合してなる熱伝達抑制シートが提案されている。
　特許文献３には、鉱物系粉体及び難燃剤の少なくとも一方と、熱硬化性樹脂や熱可塑性エラストマー、ゴムから選択されるマトリックス樹脂とを含む熱伝達抑制シートが提案されている。
日本国特開２０１８－２０４７０８号公報 日本国特開２００３－２０２０９９号公報 日本国特開２０１８－２０６６０５号公報
　しかしながら、特許文献１のようにナノシリカが主体の熱伝達抑制シートでは、高温域の熱伝導率が高く、異常時で高温になっている電池セルから隣接する電池セルへと熱が伝播する可能性がある。
　特許文献２のように、波長１μｍ以上の光に対する屈折率が異なる２種類の無機粉体を含む熱伝達抑制シートでは、高温域の熱伝導率を低くすることができるが、電池セルの高容量化に伴って異常時の電池セルの温度が高くなっているため、更なる高熱伝達抑制化が求められている。
　特許文献３の熱伝達抑制シートでは、鉱物系粉体及びや難燃剤を保持するために、マトリックス樹脂を使用しているが、このようなマトリックス樹脂は、高温になった際に溶融してしまい、電池セルの熱暴走時に熱伝達抑制シートの形状を保持できなくなるおそれがある。また、このような熱伝達抑制シートにおいては、熱伝達抑制効果を高めるために、無機粉体を含有することが多いが、無機粉体を良好に保持すること（すなわち、粉落ちを抑制すること）も求められる。
　更には、いずれの特許文献の熱伝達抑制シートも扁平の板状であり、厚さ方向に圧縮されて電池セル間に装着されたとしても、充放電による電池セルの膨張・収縮や振動等により電池セル間から脱落するおそれがある。また、扁平な板状であるため、熱伝達抑制シートの全面が電池セルの表面に密着しており、熱伝達抑制性能は、シート厚や配合材料など熱伝達抑制シートに固有のものとなり、それ以上の熱伝達抑制性能は期待できない。
　また、扁平の熱伝達抑制シートでは、電池セル間の間隔が変わると、それに合わせて熱伝達抑制シートの厚さを変えて対処することになるため、汎用性が低い。更には、例えば、電池セル間の間隔が狭くなると、薄い熱伝達抑制シートを使用せざるを得ず、熱伝達抑制性能に劣るようになる。
　そこで本発明は、電池の通常時や異常時における熱伝達抑制性能に優れるとともに、電池セル間からの脱落を抑える保持能力に優れ、更には電池セル間の間隔が変わっても熱伝達抑制性能を低下させることなく対応可能な熱伝達抑制シート、及び該熱伝達抑制シートを有する組電池を提供することを目的とする。
　上記の目的は、本発明に係る下記［１］の熱伝達抑制シートにより達成される。
［１］　無機粒子を含む基材の表面に、収縮性の有機材料を含む層を有し、断面形状において少なくとも一部が湾曲しており、かつ、
　前記湾曲している部分において、内弧面の表面における面方向の収縮量が、外弧面の表面における面方向の収縮量よりも多い、熱伝達抑制シート。
　また、本発明の熱伝達抑制シートは、下記［２］～［１１］であることが好ましい。
［２］　該熱伝達抑制シートを凹状にして平面に置き、前記平面に対して垂直方向に押圧する押圧治具の押圧面と、該熱伝達抑制シートの前記外弧面との最大距離をＧとし、
　該熱伝達抑制シートの全厚をＤとするとき、
　下記（１）式で定義され、２５℃におけるＡ値の、押圧力０．０４ｋＰａでの値が０．４～７．８ｍｍである、［１］に記載の熱伝達抑制シート。
　　Ａ値［ｍｍ］＝Ｇ－Ｄ・・・（１）
［３］　該熱伝達抑制シートを凹状にして平面に置き、前記平面に対して垂直方向に押圧する押圧治具の押圧面と、該熱伝達抑制シートの前記外弧面との最大距離をＧとし、
　該熱伝達抑制シートの全厚をＤとするとき、
　下記（１）式で定義され、２５℃におけるＡ値の、押圧力０Ｐａにおける前記Ａ値の値をＡ０とし、
　押圧力４００ｋＰａで１回押圧したときの前記Ａ値をＡ１とするとき、
　下記（２）式で定義されるＡ値回復率が８０％以上である、［１］又は［２］に記載の熱伝達抑制シート。
　　Ａ値［ｍｍ］＝Ｇ－Ｄ・・・（１）
　　Ａ値回復率［％］＝（Ａ１／Ａ０）×１００・・・（２）
［４］　該熱伝達抑制シートを凹状にして平面に置き、前記平面に対して垂直方向に押圧する押圧治具の押圧面と、該熱伝達抑制シートの前記外弧面との最大距離をＧとし、
　該熱伝達抑制シートの全厚をＤとするとき、
　下記（１）式で定義され、２５℃におけるＡ値の、押圧力０Ｐａ時の前記Ａ値が１～２１．２ｍｍである、［１］～［３］のいずれか１つに記載の熱伝達抑制シート。
　　Ａ値［ｍｍ］＝Ｇ－Ｄ・・・（１）
［５］　該熱伝達抑制シートを凹状にして平面に置き、前記平面に対して垂直方向に押圧する押圧治具の押圧面と、該熱伝達抑制シートの前記外弧面との最大距離をＧとし、
　該熱伝達抑制シートの全厚をＤとするとき、
　下記（１）式で定義され、２５℃におけるＡ値が０になる押圧力が０．０４～２．４ｋＰａである、［１］～［４］のいずれか１つに記載の熱伝達抑制シート。
　　Ａ値［ｍｍ］＝Ｇ－Ｄ・・・（１）
［６］　前記湾曲している部分が、該熱伝達抑制シートの断面の二軸以上の方向に存在する、［１］～［５］のいずれか１つに記載の熱伝達抑制シート。
［７］　前記内弧面の表面における有機材料の量が、前記外弧面の表面における有機材料の量よりも多い、［１］～［６］のいずれか１つに記載の熱伝達抑制シート。
［８］　前記内弧面の表面における有機材料と、前記外弧面の表面における有機材料とが同量であり、かつ、前記内弧面の表面における有機材料の収縮率が、前記外弧面の表面における有機材料の収縮率よりも大きい、［１］～［７］のいずれか１つに記載の熱伝達抑制シート。
［９］　前記内弧面の表面における有機材料の架橋度が、前記外弧面の表面における有機材料の架橋度よりも高い、［１］～［８］のいずれか１つに記載の熱伝達抑制シート。
［１０］　前記内弧面の表面及び前記外弧面の表面に収縮性のシートが添着され、かつ、前記シートの添着量が、前記内弧面の表面側が前記外弧面の表面側よりも多い、［１］～［９］のいずれか１つに記載の熱伝達抑制シート。
［１１］　前記内弧面の表面に収縮性のシートが添着されている、［１］～［１０］のいずれか１つに記載の熱伝達抑制シート。
　上記の目的は、本発明に係る下記［１２］の組電池により達成される。
［１２］　複数の電池セルと、［１］～［１１］のいずれか１つに記載の熱伝達抑制シートとを有し、前記複数の電池セルが直列又は並列に接続された、組電池。
　本発明の熱伝達抑制シートは、その断面形状において少なくとも一部が湾曲しており、この湾曲している部分が弧状を呈している。また、厚さ方向に弾性的に変形し、元の形状に回復するため、電池セル間に装着された際に、電池セルを押圧する作用が、扁平の熱伝達抑制シートに比べて大きくなり、充放電に伴う電池セルの膨張・収縮や振動等による電池セル間からの脱落を抑えることができる。
　また、本発明の熱伝達抑制シートは、電池セル間に装着したときに、電池セルとの間で、扁平の熱伝達抑制シートのように全面ではなく、点状又は線状に電池セルの表面と当接するため、電池セルとの間に空間が形成され、電池セルが高温になったときの放熱性が高まる。
　更には、電池セル間の間隔が変わった場合、扁平の熱伝達抑制シートでは厚さを変えなければならないが、本発明の熱伝達抑制シートは、弧状で、弾性的に変形可能であるため、一つの熱伝達抑制シートでも様々な電池セル間の間隔に対応可能で、汎用性が高い。
　また、電池セル間の間隔が狭い場合、扁平の熱伝達抑制シートでは、シート厚が薄くなるため熱伝達抑制性能が低下するが、本発明の熱伝達抑制シートは厚さ方向にシート全体が弾性的に変形するため、熱伝達抑制シートの厚さを維持したままとなり、熱伝達抑制性能が低下することもない。
　本発明の組電池は、電池セル間から熱伝達抑制シートが脱落することが抑えられるとともに、熱伝達抑制シートと電池セルとの間に形成される隙間による放熱効果が加味されて熱伝達抑制性能に優れたものとなり、電池セルの熱暴走の被害をより低く抑えることができる。
図１は、本発明の熱伝達抑制シートの一例を示す斜視図である。 図２は、本発明の熱伝達抑制シートの他の例を示す断面図であるとともに、電池セル間に装着した状態を示す図である。 図３は、Ａ値を求める際に使用する押圧治具を示す模式図である。 図４は、基材の第１実施形態を示す模式的に示す断面図である。 図５は、基材の第２実施形態を示す模式的に示す断面図である。 図６は、本発明の熱伝達抑制シートを有する組電池を模式的に示す断面図である。 図７は、実施例で作製した熱伝達抑制シートについて、押圧力と変位量との関係を示すグラフである。 図８は、実施例で作製した熱伝達抑制シートについて、押圧力０．０４ｋＰａにおける変位量を示すグラフである。 図９（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の熱伝達抑制シートを積層して使用する例を、図２に準じて示す断面図である。 図１０（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の熱伝達抑制シートを積層して使用する他の例を、図２に準じて示す断面図である。
　本発明者は、熱伝達抑制シートを、無機粒子を含む基材の断面形状において、少なくとも一部が湾曲した弧状にすることにより、厚さ方向に沿ってシート全体が弾性的に変形し、元の弧状に回復することが、上記課題を解決するために有効であることを見出した。
　以下、本発明の実施形態に関して図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本願明細書においては、フィルム、膜（メンブレン）、箔、など、その厚みによらずいずれも「シート」と解釈されるものとし、また、不織布など開口を有する膜状物もまた「シート」に含まれるものとする。
［熱伝達抑制シート］
　図１は、本発明の実施形態に係る熱伝達抑制シート１を示す斜視図であり、平面（図示せず）に載置した状態を示している。また、熱伝達抑制シート１は、後述される押圧力が負荷されない状態、すなわち「押圧力０Ｐａ」の外観を示している。図示されるように、熱伝達抑制シート１は、その厚み方向における断面形状において、少なくとも一部（ただし、図１の例では全部）が湾曲して弧状を呈している。湾曲形状は、図示の例では、熱伝達抑制シート１の中央部１Ａから全ての周縁部１Ｂに向かって漸次高くなるように放射状に、すなわち二軸以上の方向に湾曲している。また、図２に示すように、熱伝達抑制シート１の中央部から両端に向かって漸次高くなるように、一方向に湾曲していてもよい。
　このような弧状の熱伝達抑制シート１とするには、湾曲している部分において、内弧面５（図中、基材１０の上面）の表面における面方向の収縮量が、外弧面６（図中、基材１０の下面）の表面における面方向の収縮量よりも多くする。
　具体的には、例えばその一例として、無機粒子を含む基材１０の表面に収縮性の有機材料からなる層（図示せず）を形成する。その際に、基材１０の一方の面と他方の面とで、有機材料の量を異なるようにする。図１に示すように、中央部１Ａが低く、周縁部１Ｂが高い凹状の熱伝達抑制シート１では、曲げ中心点と対向する側の内弧面５における有機材料の量を、他方の側の外弧面６における有機材料の量よりも多くする。
　有機材料の量を外弧面６よりも内弧面５において多くするには、熱伝達抑制シート１を作製する際に、有機材料を含む塗布液を、外弧面６よりも内弧面５の方に厚く塗工し、硬化させるとよい。あるいは、内弧面５の表面に塗工する塗布液における有機材料の濃度を、外弧面６の表面に塗工する塗布液における有機材料の濃度よりも高くしてもよい。この硬化の際に、内弧面５の収縮量が外弧面６の収縮量よりも大きくなり、図示されるような内弧面側に湾曲した熱伝達抑制シート１が得られる。また、有機材料を含む塗布液を、内弧面５のみに塗布し、硬化させてもよい。
　また、湾曲している部分において、内弧面５の表面における面方向の収縮量が、外弧面６の表面における面方向の収縮量よりも多くするにあたり、上記例以外に、内弧面５と外弧面６とで、有機材料を含む塗布液の塗布量を同じ（すなわち、同量）にすることもでき、その際に、内弧面５の塗布液における有機材料それ自身の収縮率を、外弧面６の塗布液における有機材料それ自身の収縮率よりも大きくする。具体的に、内弧面５の塗布液における有機材料の種類と、外弧面６の塗布液における有機材料の種類を異ならせるものであって、内弧面５の塗布液に用いる有機材料として、外弧面６の塗布液に用いる有機材料よりも収縮率が高いものを用いる。
　あるいは、湾曲している部分において、内弧面５の表面における面方向の収縮量が、外弧面６の表面における面方向の収縮量よりも多くするにあたり、上記例以外に、内弧面５と外弧面６とで、同一の有機材料を用いることもできる。その際に、内弧面５の表面における有機材料の架橋度を、外弧面６の表面における有機材料の架橋度よりも高くしてもよい。例えば、有機材料が熱収縮性の場合、外弧面６側よりも、内弧面５側で加熱温度を高くしたり、また、加熱時間を多くすればよい。
　また、上記した有機材料を含む塗布液を塗工する方法の他にも、有機材料を含むシートを基材１０の表面に付設してもよい。その際、内弧面５に、外弧面６よりも厚いシートを付設し（すなわち、シートの添着量が、内弧面５の表面側が外弧面６の表面側よりも多い）、シートを収縮させることにより、図示されるような内弧面側に湾曲した熱伝達抑制シート１が得られる。また、シートを、内弧面５のみに付設してもよい。
　このように、塗布液、あるいはシートに用いる収縮性が異なる有機材料の種類を内弧面５、外弧面６によって使い分けたり、一つの面内で部分的に使い分けてもよい。
　塗布液あるいはシートを接着させる接着層に用いる有機材料としては、特に制限はないが、具体的にはポリイミド、ポリカーボネート、ＰＥＴ、ｐ－フェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、架橋ポリエチレン、難燃クロロプレンゴム、ポリビニルデンフロライド、硬質塩化ビニル、ポリブチレンテレフタレート、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＥＴＦＥ、ＰＣＴＥＦ、ＰＶＤＦ、硬質ＰＣＶ、難燃性ＰＥＴ、ポリスチレン、ポリエーテルサルホン、ポリアミドイミド、ポリアクリロニトリル、ＡＳ、ＡＢＳ、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ＥＶＡ、ポリオレフィン、ポリウレタン、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリビニルアルコール、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、酢酸セルロース、ＰＶＣ、ＰＶｄＣ、ポリアセタール等を用いることができる。
　また、収縮方法は、熱硬化やＵＶ硬化など樹脂に応じて行われる。
　中でも、粘着性が高く、電池セルからの脱落をより防げることから、ポリビニルアルコールが好ましい。また、ポリビニルアルコールは、ハンドリング性にも優れることから、好ましい。
　なお、塗布液あるいはシートは、基材１０の表面や裏面の全面にわたり塗工あるいは付設してもよいが、湾曲させる方向に沿って筋状や帯状にすることもできる。
　また、弧状の熱伝達抑制シート１は、上方から全面にわたり垂直方向に押圧力を受けると、厚さはそのままで、周縁部１Ｂが図中の左右両方向に押し広げられた形状に、シート全体として弾性的に変形し、押圧力を解くと元の形状に復元する。ここで、図２は、熱伝達抑制シート１を電池セル２０１間に装着した状態を示す断面図であるが、熱伝達抑制シート１は、弧状を維持したまま電池セル２０１間に存在しており、電池セル２０１との間に隙間１５が形成される。この隙間１５により、電池セル２０１の放熱性がよくなり、電池セル２０１が高温になったときに、熱伝達抑制性能に優れるようになる。更には、熱伝達抑制シート１は、元の曲率の弧状に復元する作用を有しており、電池セル間に装着した際に両側の電池セル２０１の各表面を押圧する力が強く、電池セル２０１間から脱落し難くなり、装着時の保持力に優れたものとなる。しかも、表面にポリビニルアルコールのような粘着性の有機材料からなる層を有する場合には、より脱落し難く、保持力がより高まる。
　このような変形と復元とを、バランスよく、良好に実現するために、熱伝達抑制シート１の反り量を示す指標となる、下記のＡ値を特定の範囲にするとよい。
　Ａ値を求めるには、図３に示す押圧治具１００を用いる。図示される押圧治具１００は、載置台６０に熱伝達抑制シート１を凹状にして載置し、押圧部材７０で熱伝達抑制シート１を挟み、押圧部材７０により上方から垂直にシート全体を押圧する構成となっている（図中、押圧力を「Ｆ」で示す。）。そして、熱伝達抑制シート１の外弧面６と、押圧部材７０の押圧面７０ａとの最大距離をＧとし、熱伝達抑制シート１の全厚をＤとするとき、Ａ値を下記（１）で定義する。なお、Ａ値は、２５℃における値であり、以降の説明でもＡ値は２５℃での値である。
　　Ａ値［ｍｍ］＝Ｇ－Ｄ・・・（１）
　本実施形態では、熱伝達抑制シート１は、押圧力０Ｐａ、すなわち押圧力が負荷されない場合に、Ａ値が２１．２ｍｍを超えると、湾曲の曲率が大きすぎて生産が困難になるおそれがある。また、例えば、熱伝達抑制シート１を生産後に保管場所に搬送したり、保管場所から電池セルへの装着場所に搬送する場合、熱伝達抑制シート１を吸着搬送するのが一般的であるが、その時の搬送性も悪くなるおそれがある。搬送性については、押圧力０ＰａにおけるＡ値が小さいほど良好であり、大きくなるほど低下する。特に、押圧力０ＰａにおけるＡ値が１１．７５ｍｍを超えると、搬送性の低下が大きくなる。
　なお、押圧力０ＰａにおけるＡ値が１．０ｍｍ未満では、扁平の熱伝達抑制シートとほぼ同じになり、後述するような弧状とする効果が得られない。そのため、熱伝達抑制シート１の押圧力０ＰａにおけるＡ値は、１．０ｍｍ～２１．２ｍｍとすることが好ましい。
　また、押圧力０．０４ｋＰａにおけるＡ値が０．４～７．８ｍｍとなることが好ましい。上記Ａ値の下限は、好ましくは０．４３ｍｍ、より好ましくは０．４３１ｍｍである。また、上記Ａ値の上限は、好ましくは７．７５ｍｍ、より好ましくは７．７４９ｍｍである。
　さらに、上記Ａ値は、０．４～５．６ｍｍとなることがより好ましく、生産性や搬送性に加えて、放熱性や保持力の向上効果がバランスよく、良好に得られる。また、これらの効果は、押圧力０．０４ｋＰａにおけるＡ値が０．４～４．５ｍｍの範囲で更に良好に得られる。
　同様に、放熱性や保持力の向上効果から、押圧力０ＰａにおけるＡ値も、その上限が２１．２２ｍｍであることが好ましく、１５．５３ｍｍであることがより好ましく、１１．７５ｍｍであることが更に好ましい。
　また、熱伝達抑制シート１は、弧状を保持する観点から、シート全体が扁平になるまでの最大荷重、すなわちＡ値が０になる押圧力が０．０４～２．４ｋＰａであることが好ましい、なお、形状回復性を考慮すると、Ａ値が０になる押圧力が０．０４～１．２ｋＰａがより好ましい。
　電池セル２０１は、充放電に伴って膨張・収縮を繰り返すため、熱伝達抑制シート１も弧状となる形状に復元することが好ましい。そこで、製造直後の熱伝達抑制シート１の、押圧力０ＰａにおけるＡ値の値をＡ０とし、押圧力４００ｋＰａで１回押圧したときのＡ値をＡ１とするとき、下記（２）式で定義されるＡ値回復率が８０％以上であることが好ましい。
　　Ａ値回復率［％］＝（Ａ１／Ａ０）×１００・・・（２）
　Ａ値回復率は高いほど好ましく、９０％以上がより好ましく、９５．９～９９．９％が更に好ましい。
　本発明の熱伝達抑制シート１は、このように弧状を呈することを特徴とするものであるが、より優れた熱伝達抑制性能を得るために、基材１０を下記に示す実施形態とすることが好ましい。
《第１実施形態》
　図４は、基材１０の第１実施形態を模式的に示す断面図である。基材１０は、少なくとも無機粒子を含むが、無機繊維を更に含むことが好ましい。図示されるように、好ましくは、無機粒子及び無機繊維の両方を含む場合において、無機繊維は、第１の無機繊維３０及び第２の無機繊維３１で構成され、無機粒子は、第１の無機粒子２０及び第２の無機粒子２１とで構成され、これらが複雑に絡み合って存在する。
〔第１の無機粒子２０〕
＜第１の無機粒子の粒度分布＞
　本実施形態において、第１の無機粒子２０は、Ｄ５０が１μｍ以上１００μｍ以下であるとともに、Ｄ９０のＤ１０に対する比（Ｄ９０／Ｄ１０）が１０以上１０００以下である粒度分布を有することが好ましい。なお、上記Ｄ１０、Ｄ５０及びＤ９０とは、レーザー回折・散乱法によって測定される第１の無機粒子２０の体積基準の累積分布において、小粒径側からそれぞれ累積１０％、５０％及び９０％の粒径を表す。
　電池の通常使用時における温度から５００℃以上の高温までの広い温度領域において優れた断熱性を有する断熱シートを得るという観点から、Ｄ５０は、１μｍ以上１００μｍ以下とし、３μｍ以上３０μｍ以下が好ましく、５μｍ以上２０μｍ以下がより好ましい。Ｄ９０／Ｄ１０については、１０以上１０００以下とし、１５以上５００以下が好ましく、２０以上３００以下がより好ましい。
　Ｄ１０は、０．２μｍ以上１．５μｍ以下が好ましく、０．４μｍ以上１．４μｍ以下がより好ましく、０．６μｍ以上１．３μｍ以下がさらに好ましい。Ｄ９０は、１５μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、２０μｍ以上１００μｍ以下がより好ましく、２５μｍ以上５０μｍ以下がさらに好ましい。
　第１の無機粒子２０の粒子径と、第１の無機粒子２０が反射する放射熱の温度には密接な関連性があり、上記の粒度分布を有する第１の無機粒子２０は、通常使用時における２５℃付近から８００℃付近まで幅広い温度の放射熱を反射することができる。また、第１の無機粒子２０のうち、例えば、粒径が１０μｍ以上であるような無機粒子が多量に存在すると、断熱シート全体に第１の無機粒子２０を配置することは難しくなる。
　本実施形態においては、上記のように広い粒度分布を有する第１の無機粒子２０を採用しており、更に、ナノ粒子からなる第２の無機粒子２１が含有されているため、断熱シート全体に第１の無機粒子２０及び第２の無機粒子２１が分散される。したがって、放射熱が効率的に反射されるとともに、伝導伝熱及び対流伝熱が抑制され、熱の伝播を抑制することができる。
　また、本実施形態の第１の無機粒子２０は、レーザー回折・散乱法によって測定される体積基準の累積分布において、粒子径が３μｍ以上１０μｍ以下の第１の無機粒子が、第１の無機粒子全質量に対して、１０％以上８０％以下であることが好ましく、２０％以上６０％以下であることがより好ましく、３０％以上５０％以下であることがさらに好ましい。特に、粒子径が３μｍ以上１０μｍ以下の無機粒子は、所望の波長を有する放射熱を反射しやすいため、粒子径が３μｍ以上１０μｍ以下である第１の無機粒子２０の、第１の無機粒子２０全質量に対する含有量が、上記範囲内であると、より一層放射伝熱を抑制することができる。したがって、このような第１の無機粒子２０を含む断熱シートは、通常使用時における温度から５００℃以上の高温までの広い温度領域において、高い熱伝達抑制性能（断熱性）を有するものとなる。
＜第１の無機粒子の粒子径＞
　第１の無機粒子２０の粒子径が０．０１μｍ以上であると、入手しやすく、製造コストの上昇を抑制することができる。また、２００μｍ以下であると、所望の熱伝達抑制性能を得ることができる。したがって、第１の無機粒子２０の粒子径は、０．０１μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましく、０．０５μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましい。
＜第１の無機粒子２０の粒子間の平均距離＞
　基材１０において、粒子径が５μｍ以上１００μｍ以下である第１の無機粒子２０間の平均距離が、０．１μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上６００μｍ以下であることがより好ましく、１０μｍ以上３００μｍ以下であることがさらに好ましい。
　また、粒子径が５μｍ未満の第１の無機粒子２０間の平均距離は、０．０１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、０．０５μｍ以上７０μｍ以下であることがより好ましく、０．１μｍ以上５０μｍ以下であることがさらに好ましい。
　粒子径が５μｍ以上１００μｍ以下である第１の無機粒子２０間の平均距離、及び粒子径が５μｍ以下の第１の無機粒子２０間の平均距離が上記の範囲にあり、第１の無機粒子２０間に第２の無機粒子２１が配置されていると、大径の第１の無機粒子２０同士の隙間に、小径の第２の無機粒子２１が入り込む。これにより、基材１０は、より緻密な構造となり、熱伝達抑制性能をより一層向上させることができる。ここで、粒子径が５μｍ以上１００μｍ以下の第１の無機粒子２０間の平均距離は、電子顕微鏡で基材１０を観察し、粒子径が５μｍ以上１００μｍ以下の第１の無機粒子２０間の距離を５か所測定した平均値である。また、粒子径が５μｍ以下の第１の無機粒子２０間の平均距離は、電子顕微鏡で基材１０を観察し、粒子径が５μｍ以下の第１の無機粒子２０間の距離を４０か所測定した平均値である。
　なお、「粒子径」とは、ある１つの粒子全体の大きさのことであり、粒子が単結晶の場合には一次粒子径を意味するし、凝集体の場合には二次粒子径を意味する。また、平均一次粒子径は、顕微鏡で粒子を観察し、標準スケールと比較し、任意の粒子１０個の平均を取ることにより求めることができる。
＜第１の無機粒子２０の屈折率＞
　第１の無機粒子２０は、屈折率が高いほど熱線をよく反射し、結果として放射伝熱の抑制効果を向上させることができるが、屈折率が高い材料ほど、コストが上昇する可能性がある。したがって、第１の無機粒子２０の屈折率は１．５以上３．０以下が好ましく、２．０以上２．９以下であることがより好ましい。また、コスト面及び性能面を考慮すると、第１の無機粒子２０の屈折率は、２．３以上２．８以下であることがさらに好ましい。
＜第１の無機粒子２０の形状＞
　また、第１の無機粒子２０の形状についても特に限定されないが、通常の粒子形状の他に、中空粒子や多孔質粒子が含まれていてもよい。中空粒子としては、後述する無機バルーンが挙げられる。
　続いて、第１の無機粒子２０として使用することができる粒子の材質について、以下で詳細に説明する。
＜第１の無機粒子２０の材質＞
　なお、第１の無機粒子２０として、単一の材質の第１の無機粒子２０を使用してもよいし、２種以上の材質の第１の無機粒子２０を組み合わせて使用してもよい。２種以上の熱伝達抑制性能が互いに異なる第１の無機粒子２０を併用すると、電池セル２０１などの発熱体を多段に冷却することができ、吸熱作用をより広い温度範囲で発現できる。ただし、２種以上の無機粒子が含有されている場合に、平均一次粒子径が上記範囲内であるものを第１の無機粒子２０とする。
　第１の無機粒子２０の材質は特に限定されないが、熱伝達抑制性能の観点から、第１の無機粒子２０は、酸化物粒子、炭化物粒子、窒化物粒子及び無機水和物粒子から選択される少なくとも１種の無機材料からなることが好ましい。これらのうち、酸化物粒子を含むことがより好ましく、ガラス転移点が１０００℃以上であることが、より好ましい。
（酸化物粒子）
　酸化物粒子は屈折率が高く、光を乱反射させる効果が強いため、第１の無機粒子２０として酸化物粒子を使用すると、特に異常発熱などの高温度領域において放射伝熱を抑制することができる。そのため、第１の無機粒子２０として酸化物粒子を使用することが好ましく、酸化物粒子としては、チタニア粒子、ジルコニア粒子、ジルコン粒子、チタン酸バリウム粒子、酸化亜鉛粒子及びアルミナ粒子から選択された少なくとも１種を使用することが好ましい。すなわち、第１の無機粒子２０として使用することができる上記酸化物粒子のうち、１種のみを使用してもよいし、２種以上の酸化物粒子を使用してもよい。特に、チタニア粒子は他の金属酸化物と比較して屈折率が高い成分であって、５００℃以上の高温度領域において光を乱反射させ放射熱を遮る効果が高いため、第１の無機粒子２０としてチタニアを用いることが最も好ましい。
（無機水和物粒子）
　無機水和物粒子は、電池セル２０１などの発熱体からの熱を受けて熱分解開始温度以上になると熱分解し、自身が持つ結晶水を放出して発熱体及びその周囲の温度を下げる、所謂「吸熱作用」を発現する。また、結晶水を放出した後は多孔質体となり、無数の空気孔により熱伝達抑制作用を発現する。
　無機水和物の具体例として、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）３）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）、水酸化亜鉛（Ｚｎ（ＯＨ）２）、水酸化鉄（Ｆｅ（ＯＨ）２）、水酸化マンガン（Ｍｎ（ＯＨ）２）、水酸化ジルコニウム（Ｚｒ（ＯＨ）２）、水酸化ガリウム（Ｇａ（ＯＨ）３）等が挙げられる。
　例えば、水酸化アルミニウムは約３５％の結晶水を有しており、下記式に示すように、熱分解して結晶水を放出して吸熱作用を発現する。そして、結晶水を放出した後は多孔質体であるアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）となり、熱伝達抑制材として機能する。
　　２Ａｌ（ＯＨ）３→Ａｌ２Ｏ３＋３Ｈ２Ｏ
　なお、後述するように本発明の組電池は熱伝達抑制シート１を有するが、熱暴走を起こした電池セル２０１では、２００℃を超える温度に急上昇し、７００℃付近まで温度上昇を続ける。したがって、第１の無機粒子２０は熱分解開始温度が２００℃以上である無機水和物からなることが好ましい。
　上記に挙げた無機水和物の熱分解開始温度は、水酸化アルミニウムは約２００℃、水酸化マグネシウムは約３３０℃、水酸化カルシウムは約５８０℃、水酸化亜鉛は約２００℃、水酸化鉄は約３５０℃、水酸化マンガンは約３００℃、水酸化ジルコニウムは約３００℃、水酸化ガリウムは約３００℃であり、いずれも熱暴走を起こした電池セル２０１１の急激な昇温の温度範囲とほぼ重なり、温度上昇を効率よく抑えることができることから、好ましい無機水和物であるといえる。
　また、第１の無機粒子２０として、無機水和物粒子を使用した場合に、その平均粒子径が大きすぎると、基材１０の中心付近にある第１の無機粒子２０（無機水和物）が、その熱分解温度に達するまでにある程度の時間を要するため、基材１０の中心付近の第１の無機粒子２０が熱分解しきれない場合がある。このため、無機水和物粒子の平均粒子径は、０．０１μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましく、０．０５μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましい。
＜第１の無機粒子２０の含有量＞
　上述のとおり、粒度分布が上記範囲である第１の無機粒子２０を含むが、第１の無機粒子２０の含有量が、基材１０の全質量に対して１．５質量％以上であると、放射伝熱を抑制する効果を得ることができる。したがって、第１の無機粒子２０の含有量は、基材１０１の全質量に対して１．５質量％以上であることが好ましく、１０質量％以上であることがより好ましい。
　一方、第１の無機粒子２０の含有量が、基材１０の全質量に対して４５質量％以下であると、後述する第２の無機粒子２１、第１の無機繊維３０及び第２の無機繊維３１の含有量を確保することができる。したがって、第１の無機粒子２０の含有量は、基材１０の全質量に対して４５質量％以下であることが好ましく、３５質量％以下であることがより好ましい。
〔第２の無機粒子２１〕
＜第２の無機粒子２１の形状＞
（ナノ粒子）
　第２の無機粒子２１は、ナノ粒子が好ましい。ナノ粒子とは、球形又は球形に近い平均一次粒子径が１μｍ未満のナノメートルオーダーの粒子を表す。ナノ粒子は低密度であるため伝導伝熱を抑制し、ナノ粒子からなる第２の無機粒子２１が基材１０１に含まれることにより、第１の無機粒子２０や第２の無機粒子２１の間の空隙が細かく分散するため、対流伝熱を抑制する優れた熱伝達抑制性能を得ることができる。このため、通常の常温域の電池使用時において、隣接するナノ粒子間の熱の伝導を抑制することができる。また、大径である第１の無機粒子２０同士の隙間に、ナノ粒子である第２の無機粒子２１が入り込むと、より緻密な構造となり、基材１０の強度をより向上させることができる。
　また、基材１０は、平均一次粒子径が小さいナノ粒子からなる第２の無機粒子２１を含んでいるため、電池セル２０１の熱暴走に伴う膨張によって基材１０が圧縮され、内部の密度が上がった場合であっても、基材１０の伝導伝熱の上昇を抑制することができる。これは、ナノ粒子が静電気による反発力で粒子間に細かな空隙ができやすく、かさ密度が低いため、クッション性があるように粒子が充填されるからであると考えられる。
　なお、ナノ粒子からなる第２の無機粒子２１としては、上記ナノ粒子の定義に沿ったものであれば、材質について特に限定されない。第１の無機粒子２０と同様に、第２の無機粒子２１は、熱伝達抑制性能の観点から、酸化物粒子、炭化物粒子、窒化物粒子及び無機水和物粒子から選択される少なくとも１種の無機材料からなることが好ましく、酸化物粒子を含むことがより好ましい。例えば、シリカナノ粒子は、低密度であるため、伝導伝熱を抑制する効果を有している。また、シリカナノ粒子には微細な空隙が分散して存在しているため、対流伝熱も抑制する効果を有している。さらに、シリカナノ粒子は、熱伝達抑制性が高い材料であることに加えて、粒子同士の接点が小さいため、シリカナノ粒子により伝導される熱量は、粒子径が大きいシリカ粒子を使用した場合と比較して小さくなる。
　さらに、一般的に入手されるシリカナノ粒子は、かさ密度が０．１ｇ／ｃｍ３程度であるため、例えば、熱伝達抑制シート１の両側に配置された電池セル２０１が熱膨張し、大きな圧縮応力が加わった場合であっても、シリカナノ粒子同士の接点の大きさ（面積）や数が著しく大きくなることはなく、熱伝達抑制性を維持することができる。したがって、ナノ粒子としてはシリカナノ粒子を使用することが好ましい。シリカナノ粒子としては、湿式シリカ、乾式シリカ及びエアロゲル等を使用することができる。
＜第２の無機粒子２１の平均一次粒子径＞
　第２の無機粒子２１の平均一次粒子径を所定の範囲に限定すると、より一層高い熱伝達抑制性能を得ることができる。
　すなわち、ナノ粒子の平均一次粒子径を１ｎｍ以上１００ｎｍ以下とすると、特に５００℃未満の温度領域において、基材１０における熱の対流伝熱及び伝導伝熱を抑制することができ、熱伝達抑制性能をより一層向上させることができる。また、圧縮応力が印加された場合であっても、ナノ粒子間に残った空隙と、多くの粒子間の接点が伝導伝熱を抑制し、基材１０の熱伝達抑制性能を維持することができる。
　なお、ナノ粒子の平均一次粒子径は、２ｎｍ以上であることがより好ましく、３ｎｍ以上であることが更に好ましい。一方、ナノ粒子の平均一次粒子径は、５０ｎｍ以下であることがより好ましく、１０ｎｍ以下であることが更に好ましい。
＜第２の無機粒子２１の含有量比＞
　幅広い温度領域において熱伝達抑制性能を向上させるために、基材１０が所定の粒度分布を有する第１の無機粒子２０を含むものとしているが、第２の無機粒子２１に対して第１の無機粒子２０の添加量が少量であっても、熱の放射伝熱を抑制する効果を得ることができる。また、第２の無機粒子２１によって、熱の対流伝熱及び伝導伝熱を抑制する効果を得るためには、第２の無機粒子２１の第１の無機粒子２０に対する添加量を増加させた方が好ましい。
　なお、第２の無機粒子２１はナノ粒子であるため、かさ密度が低く（０．１ｇ／ｃｍ３程度）、第１の無機粒子２０は第２の無機粒子２１より平均粒子径が大きいため、空隙が少ない。したがって、第１の無機粒子２０のかさ密度は、第２の無機粒子２１の１０倍以上となる。第１の無機粒子２０として、例えばチタニアを選択した場合には、第１の無機粒子２０のかさ密度は、第２の無機粒子２１の４０倍程度（４ｇ／ｃｍ３程度）となる。このため、体積比で表した場合は（質量比で表した場合と比べ）第１の無機粒子２０の比率はごく少量となるが、第１の無機粒子２０は輻射伝熱を抑える効果を有し、ごく少量でも有効に機能する。このように、第２の無機粒子２１と第１の無機粒子２０との質量比は、通常温度から５００℃以上の高温度までの領域における熱伝達抑制性能に大きく影響するため、第２の無機粒子２１と第１の無機粒子２０との質量比を適切に調整することが好ましい。
　第２の無機粒子２１の含有量が、第２の無機粒子２１と第１の無機粒子２０との合計質量に対して、４０質量％以上であると、第２の無機粒子２１が体積の大部分を占有するようになり、基材１０における熱の対流伝熱及び伝導伝熱を抑制し、圧縮されても熱伝達抑制性能が高くなる。
　また、第２の無機粒子２１の含有量は、第２の無機粒子２１と第１の無機粒子２０との合計質量に対して、５０質量％以上であることがさらに好ましい。第２の無機粒子２１の含有量が、第２の無機粒子２１と第１の無機粒子２０との合計質量に対して５０質量％以上であると、第２の無機粒子２１がさらに体積の大部分を占有するようになり、基材１０における熱の対流伝熱及び伝導伝熱を抑制し、熱伝達抑制性能が更に高くなる。
　一方、第２の無機粒子２１の含有量が、第２の無機粒子２１と第１の無機粒子２０との合計質量に対して９５質量％以下であると、第１の無機粒子２０の含有量は５質量％以上となり、第１の無機粒子２０による輻射熱の遮蔽効果を発揮できるようになる。このため、５００℃以上の高温度領域において、基材１０における熱の放射伝熱を抑制し、熱伝達抑制性能を発揮することができる。
　また、第２の無機粒子２１の含有量は、第２の無機粒子２１と第１の無機粒子２０との合計質量に対して、９０質量％以下であることがさらに好ましい。第２の無機粒子２１の含有量が、第２の無機粒子２１と第１の無機粒子２０との合計質量に対して、９０質量％以下であると、第１の無機粒子２０の含有量は１０質量％以上となり、第１の無機粒子２０による放射熱の遮蔽効果をさらに発揮できるようになる。このため、５００℃以上の高温度領域において、基材１０における熱の放射伝熱を抑制し、更に圧縮されても熱伝達抑制性能を発揮することができる。
　上述のとおり、チタニアは放射熱を遮る効果が高く、シリカナノ粒子は伝導伝熱が極めて小さいとともに、基材１０に圧縮応力が加わった場合であっても、優れた熱伝達抑制性能を維持することができる。したがって、第１の無機粒子２０としてチタニアを使用し、第２の無機粒子２１としてシリカナノ粒子を使用することが最も好ましい。
＜第１の無機粒子２０及び第２の無機粒子２１の合計の含有量＞
　第１の無機粒子２０及び第２の無機粒子２１の含有量の合計が、基材１０の全質量に対して３０質量％未満であると、第１の無機粒子２０及び第２の無機粒子２１による熱伝達抑制性能を十分に得ることができない。したがって、第１の無機粒子２０及び第２の無機粒子２１の含有量の合計は、基材１０の全質量に対して３０質量％以上であることが好ましく、４０質量％以上であることがより好ましく、５０質量％以上であることがさらに好ましい。
　一方、第１の無機粒子２０及び第２の無機粒子２１の含有量の合計が、基材１０の全質量に対して９０質量％を超えると、第１の無機繊維３０及び第２の無機繊維３１の合計の含有量が１０質量％未満となり、高温時の機械的強度が低下し、所望の形状保持性を得ることができない。したがって、第１の無機粒子２０及び第２の無機粒子２１の含有量の合計は、基材１０の全質量に対して９０質量％以下であることが好ましく、８０質量％以下であることがより好ましく、７０質量％以下であることがさらに好ましい。
〔無機繊維〕
　無機繊維としては、例えば、シリカ繊維、アルミナ繊維、アルミナシリケート繊維、ジルコニア繊維、カーボンファイバ、ソルブルファイバ、リフラクトリーセラミックファイバ、エアロゲル複合材、マグネシウムシリケート繊維、アルカリアースシリケート繊維、チタン酸カリウム繊維、炭化ケイ素繊維、チタン酸カリウムウィスカ繊維等のセラミックス系繊維、ガラス繊維、グラスウール、スラグウール等のガラス系繊維、ロックウール、バサルトファイバ、ウォラストナイト、ムライト繊維等の天然鉱物系繊維等が挙げられる。
　これらの無機繊維は、耐熱性、強度、入手容易性などの点で好ましい。無機繊維のうち、取り扱い性の観点から、特にシリカ－アルミナ繊維、アルミナ繊維、シリカ繊維、ロックウール、アルカリアースシリケート繊維、ガラス繊維が好ましい。
　無機繊維の断面形状は、特に限定されず、円形断面、平断面、中空断面、多角断面、芯断面などが挙げられる。中でも、中空断面、平断面又は多角断面を有する異形断面繊維は、熱伝達抑制性能が若干向上されるため好適に使用することができる。
　無機繊維が後述する特別な性状でない限り、無機繊維の平均繊維長の好ましい下限は０．１ｍｍであり、より好ましい下限は０．５ｍｍである。一方、無機繊維の平均繊維長の好ましい上限は５０ｍｍであり、より好ましい上限は１０ｍｍである。無機繊維の平均繊維長が０．１ｍｍ未満であると、無機繊維同士の絡み合いが生じにくく、基材１０の機械的強度が低下するおそれがある。一方、５０ｍｍを超えると、補強効果は得られるものの、無機繊維同士が緊密に絡み合うことができなったり、単一の無機繊維だけで丸まったりし、それにより連続した空隙が生じやすくなるので熱伝達抑制性の低下を招くおそれがある。
　無機繊維が後述する特別な性状でない限り、無機繊維の平均繊維径の好ましい下限は１μｍであり、より好ましい下限は２μｍであり、更に好ましい下限は３μｍである。一方、無機繊維の平均繊維径の好ましい上限は１５μｍであり、より好ましい上限は１０μｍである。無機繊維の平均繊維径が１μｍ未満であると、無機繊維自体の機械的強度が低下するおそれがある。また、人体の健康に対する影響の観点より、無機繊維の平均繊維径が３μｍ以上であることが好ましい。一方、無機繊維の平均繊維径が１５μｍより大きいと、無機繊維を媒体とする固体伝熱が増加して熱伝達抑制性能の低下を招くおそれがあり、また、基材１０の成形性及び強度が悪化するおそれがある。
　なお、無機繊維は、単独で使用してもよいし２種以上組み合わせて使用してもよい。
〔他の配合材料〕
　基材１０には、上記第１の無機粒子２０、第２の無機粒子２１、第１の無機繊維３０及び第２の無機繊維３１の他に、必要に応じて、他の無機繊維、有機繊維、有機バインダ等の結合材、着色剤等を含有させることができる。これらはいずれも基材１０の補強や成形性の向上等を目的とする上で有用であり、基材１０の全質量に対して合計量で、１０質量％以下とすることが好ましい。
　基材１０は、熱伝達抑制性能をより一層高める成分として、第１の無機粒子２０の他に、無機バルーンを含んでいてもよいし、第１の無機粒子２０の一部として、無機バルーンを含んでいてもよい。
（無機バルーン）
　基材１０が、第１の無機粒子２０の他の無機粒子として、無機バルーンを含有する場合に、基材１０の全質量に対し、４０質量％以下の無機バルーンを含んでいてもよい。無機バルーンとは、粒子内部に空間を有する中空構造を有する粒子を意味する。
　基材１０に４０質量％以下の範囲で無機バルーンが含まれると、５００℃未満の温度領域において、基材１０における熱の対流伝熱及び伝導伝熱を抑制することができ、熱伝達抑制性をより一層向上させることができる。
　基材１０の全質量に対する無機バルーンの質量は、３０質量％以下であることがより好ましい。なお、無機バルーンとしては、シラスバルーン、シリカバルーン、フライアッシュバルーン、バーライトバルーン、及びガラスバルーンから選択された少なくとも１種を用いることができる。
　無機バルーンを含む場合、無機バルーンの平均粒子径が適切に調整されていると、電池セル２０１が熱膨張して、基材１０に対して圧縮応力が加わった場合であっても、密度の変化が熱伝達抑制性能に対して与える影響を低減することができる。
　すなわち、無機バルーンの平均粒子径が１μｍ以上１００μｍ以下であると、基材１０における第１の無機粒子２０の密度が変化しても、熱伝達抑制性能が低下することをより一層抑制することができる。また、無機バルーンの平均粒子径は、３μｍ以上７０μｍ以下であることがより好ましい。
　基材１０が、他の配合材料として有機繊維を含む場合に、有機繊維としては、セルロースファイバ等を使用することができる。
　他の無機粒子としては、マイカ、マイクロポーラス粒子、熱膨張性無機材料、含水多孔質体、エアロゲル及び無機水和物粒子を使用することができる。熱膨張性無機材料としては、バーミキュライト、ベントナイト、雲母、パーライト等を挙げることができる。含水多孔質体としては、ゼオライト、カオリナイト、モンモリロナイト、酸性白土、珪藻土、湿式シリカ、乾式シリカ等が挙げられる。また、有機粒子としては、中空ポリスチレン粒子等を使用することができる。
　上記含水多孔質体を複数種類組み合わせて用いることも好ましい。また上記含水多孔質体をより多く含む層を表面に設けることも、温度上昇の抑制のために好ましい。
（結合材）
　基材１０は、結合材を含まないものであっても、焼結等により形成されることができるが、熱伝達抑制シート１としての形状を保持するために、適切な含有量で結合材を添加することが好ましい。結合材とは、第１の無機粒子２０を保持するために繋ぎ止めておくものであればよく、接着を伴うバインダ、粒子を物理的に絡める繊維、粘着力で付着する耐熱樹脂などその形態は問わない。
　なお、バインダとしては、有機バインダ、無機バインダ等を用いることができる。本発明はこれらの種類について特に制限しないが、有機バインダとしては、高分子凝集材及びアクリルエマルジョン等を使用することができ、無機バインダとしては、例えばシリカゾル、アルミナゾル、硫酸バンド等を使用することができる。これらは、水などの溶媒が除去されると接着剤として機能する。
　繊維としては、有機繊維、無機繊維などが利用できる。有機繊維としては、特に限定されないが、合成繊維、天然繊維、パルプなどが利用できる。無機繊維としては特に限定されないが、アルミナ繊維、シリカ－アルミナ繊維、シリカ繊維、ガラス繊維、グラスウール、及びロックウール等を使用することが好ましい。
　一方、結合材は上記第２の無機粒子２１と比較して、熱伝導性が高いため、基材１０に対流伝熱が発生しない程度に形成された空隙部に結合材が存在すると、第２の無機粒子２１が対流伝熱及び伝導伝熱を抑制するのを妨げてしまう。したがって、結合材の含有量は、基材１０の全質量に対し、６０質量％以下であることが好ましく、５０質量％以下であることがより好ましい。結合材の含有量は、基材１０の全質量に対し、１０質量％以上であることが好ましく、２０質量％以上であることがより好ましい。
（基材１０の厚さ）
　基材１０の厚さは特に限定されないが、０．１ｍｍ以上３０ｍｍ以下の範囲にあることが好ましい。基材１０の厚さが上記範囲内であると、充分な機械的強度を得ることができるとともに、容易に成形することができる。
（基材１０の熱伝導率）
　基材１０の熱伝導率は、８００℃のとき、０．０２０Ｗ／ｍＫ以上１．０００Ｗ／ｍＫ以下であることが好ましく、０．０３０Ｗ／ｍＫ以上０．６００Ｗ／ｍＫ以下であることがより好ましく、０．０４０Ｗ／ｍＫ以上０．４００Ｗ／ｍＫ以下であることがさらに好ましい。また、熱伝導率は、５００℃のとき、０．０１０Ｗ／ｍＫ以上０．６００Ｗ／ｍＫ以下であることが好ましく、０．０２０Ｗ／ｍＫ以上０．４００Ｗ／ｍＫ以下であることがより好ましく、０．０３０Ｗ／ｍＫ以上０．３００Ｗ／ｍＫ以下であることがさらに好ましい。上述の熱伝導率を有することにより、電池の通常使用時における温度から５００℃以上の高温までの広い温度領域において優れた熱伝達抑制性能を有する。
＜基材１０の製造方法＞
　基材１０の製造方法には制限はないが、第１の無機粒子２０、第２の無機粒子２１、第１の無機繊維３０及び第２の無機繊維３１を含む基材材料を、湿式抄造法、乾式成形法、又は湿式成形法により型成形して製造しても、押出成形法により製造してもよい。以下に、それぞれの成形法により得る場合の製造方法について説明する。
（湿式抄造法による基材１０の製造方法）
　湿式抄造法では、まず、第１の無機粒子２０、第２の無機粒子２１、第１の無機繊維３０及び第２の無機繊維３１と、必要に応じて結合材とを水中で混合し、撹拌機で撹拌することにより、混合液を調製する。その後、得られた混合液を、底面に濾過用の平面メッシュが形成された成形器に流し込み、メッシュを介して混合液を脱水することにより、湿潤シートを作製する。その後、得られた湿潤シートを加熱するとともに加圧することにより、基材１０を得ることができる。なお、加熱及び加圧工程の前に、湿潤シートに熱風を通気させて、シートを乾燥する通気乾燥処理を実施してもよいが、この通気乾燥処理を実施せず、湿潤した状態で加熱及び加圧してもよい。また、湿式成形法を用いる場合には、有機バインダとして、カチオン化デンプンやアクリル樹脂を選択することができる。
（乾式プレス成形法による基材１０の製造方法）
　乾式成形法では、まず、第１の無機粒子２０、第２の無機粒子２１、第１の無機繊維３０及び第２の無機繊維３１と、必要に応じて結合材とを所定の割合でＶ型混合機などの混合機に投入する。そして、混合機に投入された材料を充分に混合した後、箱型の型内に混合物を投入し、プレスすることにより基材１０を得ることができる。プレス時には、必要に応じて加熱してもよい。
　上記プレス圧は、０．９８ＭＰａ以上９．８０ＭＰａ以下の範囲であることが好ましい。プレス圧が０．９８ＭＰａ未満であると、得られる基材１０において、強度を保つことができずに崩れてしまうおそれがある。一方、プレス圧が９．８０ＭＰａを超えると、過度の圧縮によって加工性が低下したり、更に、かさ密度が高くなるため固体伝熱が増加し、熱伝達抑制性能が低下するおそれがある。
　また、乾式プレス成形法を用いる場合には、有機バインダとして、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ：Ｅｔｈｙｌｅｎｅ－Ｖｉｎｙｌａｃｅｔａｔｅ　ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）を使用することが好ましいが、乾式プレス成形法を用いる場合に一般的に使用される有機バインダであれば、特に限定されずに使用することができる。
（押出成形法による基材１０の製造方法）
　押出成形法では、まず、第１の無機粒子２０、第２の無機粒子２１、第１の無機繊維３０及び第２の無機繊維３１と、必要に応じて結合材とを混合したものに水を加え、混練機で混練することにより、ペーストを調製する。その後、得られたペーストを、押出成形機を用い、断面が矩形のスリット状のノズルから押出しさらに乾燥させることにより、基材１０を得ることができる。結合材の有機バインダとしては、メチルセルロース及び水溶性セルロースエーテル等を使用することが好ましいが、押出成形法を用いる場合に一般的に使用される有機バインダであれば、特に限定されずに使用することができる。
《第２実施形態》
　図５は、基材１０の第２実施形態を模式的に示す断面図であるが、基材１０は、下記（Ａ）～（Ｃ）の構成を満足する。
（Ａ）無機粒子２５（上記第１の無機粒子２０及び上記第２の無機粒子２１に対応）は、一様に分散する。
（Ｂ）第１の無機繊維２３は、一様に分散するとともにシートの主面に対して平行な一方向に配向されている。
（Ｃ）第２の無機繊維２４は、第１の無機繊維２３と交絡して３次元ウエッブ構造を形成している。
　なお、無機粒子２５とは、第１実施形態における第１の無機粒子２０と、第２の無機粒子２１と、を含むが、図５では無機粒子２５として記載している。また、第１実施形態と同様に、無機粒子２５に含まれる第１の無機粒子２０及び第２の無機粒子２１の合計の含有量、並びに第１の無機粒子の粒度分布は、上述のとおり規定されている。
　図５に示すように、基材１０の内弧面５及び外弧面６に対して平行な一方向に、第１の無機繊維２３が層状に配向している。また、第１の無機繊維２３が、第２の無機繊維２４と交絡して３次元ウエッブ構造を形成している。それとともに、第１の無機繊維２３及び第２の無機繊維２４との間の空間に、無機粒子２５が一様に広がって保持されている。無機粒子２５、第１の無機繊維２３及び第２の無機繊維２４は、いずれも耐熱性の材料である。また、粒子間、粒子と繊維との間、繊維間に微小な空間が無数に形成され、空気による熱伝達抑制性能も加味されるため、熱伝達抑制性能に優れる。
　なお、「一方向に配向している」とは、第１の無機繊維２３がすべてその方向に向いている必要はなく、特定の一方向に第１の無機繊維２３が並ぶ傾向が強ければよい。また、第１の無機繊維２３が特定の方向に配向していることは、目視による確認で判断できるが、繊維の判別が難しい場合には、当該方向の曲げ強度を測定し、他の方向より５％以上大きくなっていることで確認することができる。
　また、無機粒子２５及び第１の無機繊維２３が「一様に分散する」とは、無機粒子２５や第１の無機繊維２３が極端に偏在することなく、全体的に広がっている様子を示す。
　第１の無機繊維２３及び第２の無機繊維２４の材質、形状、平均繊維径並びに平均繊維長については、第１実施形態における第１の無機繊維３０及び第２の無機繊維３１と同様である。また、無機粒子２５に含まれる第１の無機粒子及び第２の無機粒子の材質、形状及び粒子径についても、第１実施形態における第１の無機粒子２０及び第２の無機粒子２１と同様である。
　このように構成された第２実施形態においても、無機粒子２５に含まれる第１の無機粒子及び第２の無機粒子の合計の含有量、並びに第１の無機粒子の粒度分布が上述のとおり規定されているため、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態においては、基材１０の内部で、第１の無機繊維２３が内弧面５や外弧面６に対して平行な一方向に配向しながら一様に分散しているので、シート内での熱伝達抑制性能や放熱性が優れるとともに均一となり、電池セル２０１からの発熱を効果的に放熱できる。
　そのため、電池セル２０１が熱暴走を起こした場合でも、隣接する電池セル２０１への熱を遮断して連鎖を防ぐことができる。また、第１の無機繊維２３と第２の無機繊維２４とが交絡して３次元ウエッブ構造を形成するとともに、第２の無機繊維２４が、第１の無機繊維と第１の無機繊維とをつなぐ伝熱パスとして機能する。すなわち、第２の無機繊維２４により、基材１０の厚さ方向に伝えられた熱が、第１の無機繊維２３により内弧面５や外弧面６に平行な方向に伝わり、放熱することができる。さらに、３次元ウエッブ構造になることによって強度的に優れたものとなる。
（第１の無機繊維２３及び第２の無機繊維２４の熱伝導率）
　第２実施形態における熱伝達抑制シート３２は熱伝達抑制性能に優れるほど好ましく、第１の無機繊維２３及び第２の無機繊維２４はともに熱伝導率が低いことが好ましい。しかし、第２の無機繊維２４は、層状に配向している第１の無機繊維同士をつなぐ伝熱パスになるため、第１の無機繊維２３よりも熱伝導率が高いことが好ましい。そのため、熱伝達抑制性能を考慮して、第２の無機繊維２４の熱伝導率は４１［Ｗ／ｍ・Ｋ］以下であることが好ましい。
（無機粒子２５、第１の無機繊維２３及び第２の無機繊維２４の各含有量）
　第２実施形態においては、無機粒子２５の全体の含有量は、基材１０の全質量に対して、３０質量％以上８０質量％以下であることが好ましい。無機粒子２５の含有量は、より好ましくは、４０質量％以上７０質量％以下であり、５０質量％以上６０質量％以下である。
　また、第１の無機繊維２３と第２の無機繊維２４との合計含有量は、基材１０の全質量に対して、５質量％以上３０質量％以下であることが好ましい。第１の無機繊維２３と第２の無機繊維２４と合計含有量は、より好ましくは、１０質量％以上２５質量％以下であり、１５質量％以上２０質量％以下である。
　このような含有量にすることにより、無機粒子２５による吸熱・熱伝達抑制性能、第１の無機繊維２３による保形性や押圧力耐性、抗風圧性、第２の無機繊維２４による伝熱パス作用や無機粒子２５の保持能力がバランスよく発現される。
＜基材１０の製造方法＞
　基材１０の製造方法としては、まず、第１の無機粒子及び第２の無機粒子を含む無機粒子２５、第１の無機繊維２３及び他の配合材料を所定の割合で水に加え、混練機で混練することにより、ペーストを調製する。その後、得られたペーストを、押出成形機を用い、断面が矩形のスリット状のノズルから押出して第１部材を得る。この第１部材は、シート状の湿潤物であり、第１の無機繊維２３が一方向に配向し、繊維間に無機粒子２５が保持されている。
　また、無機粒子２５、第２の無機繊維２４及び他の配合材料を所定の割合で乾式混合し、平板状にプレス成形することで、第２部材を得る。この第２部材は、シート状で、第２の無機繊維２４がランダムに存在し、繊維間に無機粒子２５が保持されている。
　そして、第１部材と第２部材とを複数、交互に積層して全体をプレス成形し、乾燥することで基材１０が得られる。プレス成形の際に、第２部材中にランダムに存在している第２の無機繊維２４が、湿潤状態にある第１部材に入り込んで、第１の無機繊維２３と絡み合う。そして、乾燥することにより、このような状態が維持されて熱伝達抑制シート３２となる。
（基材１０の厚さ）
　基材１０の厚さは特に限定されないが、０．０５ｍｍ以上６．０ｍｍ以下の範囲にあることが好ましい。基材１０の厚さが０．０５ｍｍ以上、好ましくは０．１ｍｍ以上、より好ましくは０．５ｍｍ以上、更に好ましくは１．０ｍｍ以上であると、充分な機械的強度を熱伝達抑制シートに付与することができる。一方、基材１０の厚さが６．０ｍｍ以下、好ましくは５．０ｍｍ以下、より好ましくは４．０ｍｍ以下、更に好ましくは３．０ｍｍ以下であると、良好な組付け性を得ることができる。
［組電池］
　図６に示したように、組電池２００は、複数の電池セル２０１と、上記の熱伝達抑制シート１とを有しており、複数の電池セル２０１が直列又は並列に接続されたものである。そして、複数の電池セル２０１の隙間に上記の熱伝達抑制シート１が介在している。
　なお、組電池２００は、図６の構成に限定されず、熱伝達抑制シート１を、電池セル間のみでなく、電池セル２０１と電池ケース２１０との間に配置したり、電池ケース２１０の内面に貼り付けてもよい。
　このように構成された組電池２００においては、電池セル２０１間から熱伝達抑制シート１が脱落することが抑えられるとともに、熱伝達抑制シート１と電池セル２０１との間に形成される隙間による放熱効果が加味されて熱伝達抑制性能に優れたものとなり、電池セル２０１の熱暴走の被害をより低く抑えることができる。
　したがって、例えば、組電池２００は、電気自動車（ＥＶ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）等に使用され、搭乗者の床下に配置されることがある。この場合に、仮に電池セル２０１が発火しても、搭乗者の安全を確保することができる。また、熱伝達抑制シート１を、電池セル２０１と電池ケース２１０との間に配置することにより、新たに熱伝達抑制材等を作製する必要がなく、容易に低コストで安全な組電池２００を構成することができる。
　以下、実施例を挙げて、本発明の熱伝達抑制シート１を更に説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。
　第１の無機粒子としてシリカナノ粒子、第２の無機粒子としてチタニア粒子とを用い、これらを無機繊維に加え、有機バインダとともに混合したものに水を加え、混練機で混練することにより、ペーストを調製し、得られたペーストを、押出成形機を用い、断面が矩形のスリット状のノズルから押出して、更に乾燥して、表１のサンプルＮｏ．１～１０で示すような、基材厚み及び密度がそれぞれ異なる無機シートからなる基材を計１０種類作製した。なお、表１で示す「基材（無機シート）の仕様」中の「厚み」は、いずれも基材作製時の狙い値（ｍｍ）である。
　続いて、作製したサンプルＮｏ．１～９の基材については、基材の一方の表面において、それぞれ表１に記載の厚みによるホットメルトシート（接着層）を介して、いずれも厚み２５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製シートを添着させ、更に、熱収縮させて熱伝達抑制シートとした（表１中、「基材にシートを接着する場合」を参照）。
　また、作製したサンプルＮｏ．１０の基材については、基材の一方の表面において、上記ＰＥＴシート及びホットメルトシートを添着させる代わりに、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を２５μｍの厚みになるようコートし、更に、熱収縮させて熱伝達抑制シートとした（表１中、「基材にコートを塗布する場合」を参照）。
　また、サンプルＮｏ．１～１０のすべての熱伝達抑制シートは、図２に示すように、断面形状において、両周縁方向に湾曲した弧状であり、また、表１中の「「基材＋ＰＥＴシート及びホットメルトシート」又は「基材＋ＰＶＡコート層」の物性」に示すように、両端内の間隔（幅）が１００ｍｍで、それと直交する部分（長さ）が５０ｍｍである。
　なお、表１に示す「「基材＋ＰＥＴシート及びホットメルトシート」又は「基材＋ＰＶＡコート層」の物性」中の「厚み」は、いずれも実測値（ｍｍ）である。また、この「厚み」は、サンプルＮｏ．１～９については、「基材＋ＰＥＴシート及びホットメルトシート」の合計厚みを意味し、また、サンプルＮｏ．１０については、「基材＋ＰＶＡコート層」の合計厚みを意味する。
　ここで、無機シートからなる基材は、ＰＥＴシートなどのように寸法精度よく作製することが困難であるため、上記のとおり、表１で示す「基材（無機シート）の仕様」中の「厚み」は、いずれも基材作製時の狙い値として記載していることから、表１において、「「基材＋ＰＥＴシート及びホットメルトシート」又は「基材＋ＰＶＡコート層」の物性」中の「厚み」（実測値）は、「基材（無機シート）の仕様」中の「厚み」（狙い値）に対して、「基材にシートを接着する場合」には、ＰＥＴシート及びホットメルトシートの合計厚みを加えた値、また、「基材にコートを塗布する場合」には、ＰＶＡコート層の厚みを加えた値と一致しない。
　このようにして作製した、サンプルＮｏ．１～１０の熱伝達抑制シートについて、図３に示す構成の押圧治具を用いて押圧力と、押圧方向の変位量（＝Ｇ）との関係を調べた。結果を図７に示す。また、押圧力０．０４ｋＰａにおける変位量を求めた。結果を図８に示す。なお、図７及び図８におけるＮｏ．１～Ｎｏ．１０は、それぞれ表１の「サンプルＮｏ」に対応している。図７に示すように、いずれの熱伝達抑制シートも、押圧力が高まるのにつれて変位量が徐々に増しているが、ある押圧力を超えると、押圧力が高まっても変位量が変わらない変曲点（図中に○で示す）が現れる。この変曲点における変位量が、Ａ値に相当する。
　また、表１に、作製したサンプルＮｏ．１～１０の熱伝達抑制シートの仕様と、変位量とを示す。また、製造直後の熱伝達抑制シートのＡ値（＝Ａ０）と、押圧力４００ｋＰａで１回押圧した時のＡ値（＝Ａ１）とを測定してＡ値回復率を求めた。Ａ値回復率を表１に併記する。
　なお、Ａ値が２１．２ｍｍを超える熱伝達抑制シートの作製を試みたが、他の熱伝達抑制シートと同じ方法では作製が困難であり、押圧力と変位量との関係や、Ａ値、Ａ値回復率を測定していない。すなわち、押圧力０ＰａにおけるＡ値としては、２１．２ｍｍが最大となる。
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　いずれの熱伝達抑制シートも、変曲点が現れる変位量が１．０ｍｍ以上であり、押圧力０ＰａにおけるＡ値として１．０ｍｍ以上が好ましい。また、上記したように、製造面からは、押圧力０ＰａにおけるＡ値が２１．２ｍｍ以下であることが好ましい。更には、弾性変形・復元性や強度などからは、小さい押圧力も変位量が大きくなることは好ましくないことから、変曲点が現れる範囲も、押圧力が小さく、変位量も少ない範囲が好ましく、押圧力０ＰａにおけるＡ値は１．０～７．５ｍｍが好ましいといえる。
　また、いずれの熱伝達抑制シートも、押圧力が０．０４ｋＰａ以上で現れており、図８に示すように、押圧力０．０４ｋＰａでみると、その最小変位量が０．４３１ｍｍである。よって、押圧力０．０４ｋＰａにおけるＡ値の最小値は０．４３１ｍｍといえ、押圧力０ＰａにおけるＡ値の下限は０．４ｍｍ、好ましくは０．４３ｍｍ、より好ましくは０．４３１ｍｍである。また、図８に示すように、押圧力０．０４ｋＰａでみると、その最大変位量が７．７４９ｍｍである。よって、押圧力０．０４ｋＰａにおけるＡ値の最大値は７．７５ｍｍといえ、押圧力０ＰａにおけるＡ値の上限は７．８ｍｍ、好ましくは７．７５ｍｍ、より好ましくは７．７４９ｍｍである。
　更には、いずれの熱伝達抑制シートも、変曲点が、押圧力０．０４ｋＰａ以上で、２．４ｋＰａ以下の範囲に現れており、扁平になるＡ値、すなわちＡ値が０になる押圧力が０．０４～２．４ｋＰａが好ましい。
　加えて、いずれの熱伝達抑制シートも、９５％を超えるＡ値回復率を実現している。
　以上のとおり、本発明の各実施形態について詳細に説明してきたが、本発明は、上記内容に限定されることはなく、適宜変更可能である。例えば、上記は熱伝達抑制シート１を単一で使用しているが、熱伝達抑制シート２を複数積層して用いることもできる。
　例えば、図９（Ａ）は、熱伝達抑制シート１を２枚、それぞれの湾曲している方向を同一方向にして積層した状態を、図２に準じて示している。即ち、一方の熱伝達抑制シート１の内弧面５が、他方の熱伝達抑制シート１の外弧面６と対面するように、積層している。これにより、一方の熱伝達抑制シート１の内弧面５と他方の熱伝達抑制シート１の外弧面６との間に新たな隙間１５が形成され、断熱性能により優れるようになる。
　また、図９（Ｂ）に示すように、熱伝達抑制シート１を２枚、それぞれの湾曲している方向を同一方向にして積層する場合、一方の熱伝達抑制シート１の内弧面５と他方の熱伝達抑制シート１の外弧面６とを面接触させてもよい。これにより、図２に示すように単一の湾曲している方向への押圧力に対する耐力が高くなる。
　２枚の熱伝達抑制シート１を積層する場合、湾曲している方向が互いに異なるようにすることもできる。図１０（Ａ）に示すように、２枚の熱伝達抑制シート１を、それぞれの内弧面５が電池セル２０１と対向し、中央部１Ａにて、それぞれの外弧面６同士が当接して、全体が略Ｘ字状の断面形状を呈するように積層している。電池セル２０１は、外周面の長手方向の中央部分が膨張しやすいため、それに対応する熱伝達抑制シート１の中央部１Ａが２倍に厚くなるため、高強度となる。
　また、図１０（Ｂ）に示すように、２枚の熱伝達抑制シート１を、それぞれの内弧面５同士が対面するように、全体が略Ｏ字状の断面形状を呈するように積層してもよい。上記したように、電池セル２０１は、外周面の長手方向の中央部分が膨張しやすいため、それに対応する熱伝達抑制シート１の中央部１Ａでの膨張吸収性能が高まる。
　以上、各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
　なお、本出願は、２０２２年１１月３０日出願の日本特許出願（特願２０２２－１９１８５５）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。
１　熱伝達抑制シート
１Ａ　中央部
１Ｂ　周縁部
５　内弧面
６　外弧面
１０　基材
１５　隙間
２０　第１の無機粒子
２１　第２の無機粒子
２３，３０　第１の無機繊維
２４，３１　第２の無機繊維
２５　無機粒子
１００　押圧治具
１００ａ　押圧面
２００　組電池
２０１　電池セル
２１０　電池ケース

Claims (12)

  1. 　無機粒子を含む基材の表面に、収縮性の有機材料を含む層を有し、断面形状において少なくとも一部が湾曲しており、かつ、
    　前記湾曲している部分において、内弧面の表面における面方向の収縮量が、外弧面の表面における面方向の収縮量よりも多い、熱伝達抑制シート。
  2. 　該熱伝達抑制シートを凹状にして平面に置き、前記平面に対して垂直方向に押圧する押圧治具の押圧面と、該熱伝達抑制シートの前記外弧面との最大距離をＧとし、
    　該熱伝達抑制シートの全厚をＤとするとき、
    　下記（１）式で定義され、２５℃におけるＡ値の、押圧力０．０４ｋＰａでの値が０．４～７．８ｍｍである、請求項１に記載の熱伝達抑制シート。
    　　Ａ値［ｍｍ］＝Ｇ－Ｄ・・・（１）
  3. 　該熱伝達抑制シートを凹状にして平面に置き、前記平面に対して垂直方向に押圧する押圧治具の押圧面と、該熱伝達抑制シートの前記外弧面との最大距離をＧとし、
    　該熱伝達抑制シートの全厚をＤとするとき、
    　下記（１）式で定義され、２５℃におけるＡ値の、押圧力０Ｐａにおける前記Ａ値の値をＡ０とし、
    　押圧力４００ｋＰａで１回押圧したときの前記Ａ値をＡ１とするとき、
    　下記（２）式で定義されるＡ値回復率が８０％以上である、請求項１に記載の熱伝達抑制シート。
    　　Ａ値［ｍｍ］＝Ｇ－Ｄ・・・（１）
    　　Ａ値回復率［％］＝（Ａ１／Ａ０）×１００・・・（２）
  4. 　該熱伝達抑制シートを凹状にして平面に置き、前記平面に対して垂直方向に押圧する押圧治具の押圧面と、該熱伝達抑制シートの前記外弧面との最大距離をＧとし、
    　該熱伝達抑制シートの全厚をＤとするとき、
    　下記（１）式で定義され、２５℃におけるＡ値の、押圧力０Ｐａ時の前記Ａ値が１～２１．２ｍｍである、請求項１に記載の熱伝達抑制シート。
    　　Ａ値［ｍｍ］＝Ｇ－Ｄ・・・（１）
  5. 　該熱伝達抑制シートを凹状にして平面に置き、前記平面に対して垂直方向に押圧する押圧治具の押圧面と、該熱伝達抑制シートの前記外弧面との最大距離をＧとし、
    　該熱伝達抑制シートの全厚をＤとするとき、
    　下記（１）式で定義され、２５℃におけるＡ値が０になる押圧力が０．０４～２．４ｋＰａである、請求項１に記載の熱伝達抑制シート。
    　　Ａ値［ｍｍ］＝Ｇ－Ｄ・・・（１）
  6. 　前記湾曲している部分が、該熱伝達抑制シートの断面の二軸以上の方向に存在する、請求項１に記載の熱伝達抑制シート。
  7. 　前記内弧面の表面における有機材料の量が、前記外弧面の表面における有機材料の量よりも多い、請求項１に記載の熱伝達抑制シート。
  8. 　前記内弧面の表面における有機材料と、前記外弧面の表面における有機材料とが同量であり、かつ、前記内弧面の表面における有機材料の収縮率が、前記外弧面の表面における有機材料の収縮率よりも大きい、請求項１に記載の熱伝達抑制シート。
  9. 　前記内弧面の表面における有機材料の架橋度が、前記外弧面の表面における有機材料の架橋度よりも高い、請求項１に記載の熱伝達抑制シート。
  10. 　前記内弧面の表面及び前記外弧面の表面に収縮性のシートが添着され、かつ、前記シートの添着量が、前記内弧面の表面側が前記外弧面の表面側よりも多い、請求項１に記載の熱伝達抑制シート。
  11. 　前記内弧面の表面に収縮性のシートが添着されている、請求項１に記載の熱伝達抑制シート。
  12. 　複数の電池セルと、請求項１～１１のいずれか１項に記載の熱伝達抑制シートとを有し、前記複数の電池セルが直列又は並列に接続された、組電池。
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