[发明专利]绝热片及其制造方法、电子设备和电池单元

说明书

本发明涉及绝热片及其制造方法、电子设备和电池单元。本发明提供即使在高载荷下也能够使用的绝热片及其制造方法和电子设备。使用一种绝热片，其包含气凝胶和无纺布纤维，且在0.30～5.0MPa下的压缩率为40％以下、压缩时的热阻为0.01m²K/W以上。使用一种绝热片的制造方法，其包括：复合体生成工序，使向水玻璃组合物中添加碳酸酯而制作的溶胶浸渗至上述无纺布纤维结构体，从而生成水凝胶‑无纺布纤维的复合体；表面修饰工序，将上述复合体进行水洗处理后，与甲硅烷基化剂混合而进行表面修饰；以及干燥工序，通过以低于临界温度和压力的条件进行干燥而去除上述复合体中所含的液体。使用一种电子设备，其在壳体与伴有发热的电子部件之间配置有上述绝热片。

技术领域

本发明涉及绝热片及其制造方法和电子设备。尤其涉及高强度的绝热片及其制造方法、电子设备和电池单元。

背景技术

在车载/产业设备领域中，为了确保对于来自狭小空间内的发热部件的热流进行控制、制品的安全性、防延烧性而要求压缩特性优异的高性能绝热片。期待这种绝热片在例如锂离子电池模块的电池单元之间的间隔件中的应用。

在锂离子电池的安全标准中，进行耐延烧试验。耐延烧试验是检验当电池模块内的一个电池单元发生热失控时，是否会因向包括相邻电池单元在内的其它电池单元的热连锁(熱連鎖)而导致起火、破裂的方法。

为了阻止向相邻电池单元的热失控，存在将热绝缘性优异的材料夹在电池单元之间的安全设计的想法。在理论上，即使是热导率高至某种程度的材料，通过增加厚度，也能够在某种程度上防止热连锁、延烧。

然而，由于电池模块设置在设备内，因而实际上铺设空间有限。因此，电池模块存在尺寸限制。

进而，即使想要将电池模块进行高容量化，也存在必须兼顾防延烧、小型化的难处。

为了兼顾它们，对于电池单元间的间隔件期望薄且具有高绝热性的材料。此外，若设想在电池的充放电循环过程中活性物质发生劣化、膨胀而导致电池单元膨胀，则期望绝热片还兼具不易压扁(潰れる)的特性。

即，虽然在电池模块的初始组装时，对作为电池单元间的间隔件的绝热片施加的载荷比较小，为1MPa以下，但若电池发生膨胀，则有时最大承载5MPa左右的载荷。因此，重要的是考虑到压缩特性的绝热片的材料设计。

作为热导率小的物质，已知二氧化硅气凝胶。二氧化硅气凝胶包含由数10nm数量级的二氧化硅粒子以点接触的形式连接而成的网络结构，平均细孔直径为空气的平均自由程68nm以下。

因此，二氧化硅气凝胶的热导率小于静止空气的热导率。因此，二氧化硅气凝胶作为优异的绝热材料而备受关注。但是，二氧化硅气凝胶对于压缩、弯曲、剪切等各种变形模式的强度极低这一点被视作实用上的一个课题。

专利文献1发明了一种将二氧化硅气凝胶与无纺布纤维进行复合化而改善了处理性的薄且均质的片状绝热材料。该薄型绝热片的处理性优异，弯曲性较强。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第6064149号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在将以往的绝热片夹持于电池单元等来使用的情况下，尤其是在高载荷下，气凝胶被压缩而压扁，与低载荷时相比绝热效果大幅降低。

因而，本申请的课题是提供即使在高载荷下也能够使用的绝热片及其制造方法、电子设备和电池单元。

用于解决课题的方案