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公開番号2024141909
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-10
出願番号2023053782
出願日2023-03-29
発明の名称熱伝達抑制シート及びその製造方法、並びに組電池
出願人イビデン株式会社
代理人弁理士法人栄光事務所
主分類F16L 59/02 20060101AFI20241003BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】断熱材と弾性体とを備える熱伝達抑制シートにおいて、電池セルの膨張時に、弾性体を変形させるための隙間を有するとともに、弾性体と断熱材との位置合わせを容易にすることができる熱伝達抑制シートを提供する。
【解決手段】熱伝達抑制シート10は、矩形の断熱材1と、断熱材1の厚さ方向に積層された弾性体2とを有する。断熱材1は、厚さ方向に平行な断熱材端面(第1端面1a、第2端面1b、第3端面1c及び第4端面1d)を有する。弾性体2は、1断熱材と略同一の形状及び大きさを有する仮想矩体に対して、少なくとも一部に切り欠きが設けられ、厚さ方向に平行な弾性体端面を有し、第1端面1a、第2端面1b、第3端面1c及び第4端面1dのそれぞれの断熱材端面において、少なくとも一部が、弾性体端面と略面一となるように配置され、両者が積層されている。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
矩形の断熱材と、前記断熱材の厚さ方向に積層された弾性体と、を有する熱伝達抑制シートにおいて、
前記断熱材は、厚さ方向に平行な断熱材端面を有し、
前記断熱材端面は、一対の対向する第１端面及び第２端面と、前記第１端面及び前記第２端面に略直交する方向に延びる、一対の対向する第３端面及び第４端面と、を有し、
前記弾性体は、前記断熱材と略同一の形状及び大きさを有する仮想矩体に対して、少なくとも一部に切り欠きが設けられ、厚さ方向に平行な弾性体端面を有し、
前記第１端面、第２端面、第３端面及び第４端面のそれぞれの断熱材端面において、少なくとも一部が、前記弾性体端面と略面一となるように配置されていることを特徴とする、熱伝達抑制シート。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記弾性体は、少なくとも一部が、前記断熱材の前記第１端面から前記第２端面に至る位置まで、前記第１端面及び前記第２端面に直交する方向に連続して延在しているとともに、
少なくとも一部が、前記断熱材の前記第３端面から前記第４端面に至る位置まで、前記第３端面及び前記第４端面に直交する方向に連続して延在していることを特徴とする、請求項１に記載の熱伝達抑制シート。
【請求項３】
前記仮想矩体における対向する二対の辺についてそれぞれ二等分線を作成し、２本の前記二等分線が交わる位置を仮想矩体中心とした場合に、少なくとも前記仮想矩体中心に前記弾性体が存在することを特徴とする、請求項１に記載の熱伝達抑制シート。
【請求項４】
前記仮想矩体における対向する二対の辺についてそれぞれ二等分線を作成し、２本の前記二等分線が交わる位置を仮想矩体中心とした場合に、前記仮想矩体中心に前記弾性体が存在しないことを特徴とする、請求項１に記載の熱伝達抑制シート。
【請求項５】
前記切り欠きは、前記仮想矩体の辺上における任意の位置から他の任意の位置まで、直線状又は曲線状に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の熱伝達抑制シート。
【請求項６】
前記仮想矩体における４つの角部が切断されるように、前記切り欠きが設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の熱伝達抑制シート。
【請求項７】
一対の前記断熱材の間に、前記弾性体が配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の熱伝達抑制シート。
【請求項８】
一対の前記弾性体の間に、前記断熱材が配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の熱伝達抑制シート。
【請求項９】
請求項１～８のいずれか１項に記載の熱伝達抑制シートの製造方法であって、
前記弾性体の材料となる弾性体材料シートにおいて、前記断熱材と略同一の形状及び大きさを有する前記仮想矩体を想定し、前記仮想矩体から前記切り欠きを有する前記弾性体を切り出す弾性体成形工程と、
前記弾性体と前記断熱材とを積層する積層工程とを有し、
前記積層工程は、前記断熱材の前記第１端面、第２端面、第３端面及び第４端面のそれぞれの端面において、少なくとも一部が、前記弾性体端面と略面一に配置されるように積層する工程を有することを特徴とする、熱伝達抑制シートの製造方法。
【請求項１０】
複数の電池セルと、請求項１～８のいずれか１項に記載の熱伝達抑制シートを有し、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。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱伝達抑制シート及びその製造方法、並びに該熱伝達抑制シートを有する組電池に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、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なるための、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。なお。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。
【０００３】
組電池では、電池セルが積層され、隣接する電池セル間に熱伝達抑制シートが介在しているのが一般的である。このような組電池においては、電池の充放電時や繰り返しの使用によって電池セルが膨張することがある。そして、電池セルが膨張及び収縮を繰り返す度に、熱伝達抑制シートからの反発力が電池セルに与えられると、電池の性能が低下しやすくなる。したがって、熱伝達抑制シートとしては、電池セル間の熱の伝達を抑えるとともに、電池セルの膨張を弾性体により吸収する効果を有していることも要求される。
【０００４】
例えば、特許文献１には、断熱シートと、断熱シートの表面に積層してなる弾性層とを備えるとともに、弾性層が電池セルの膨張で変形する弾性突出部を有し、電池セルとの間に弾性突出部が押圧方向と直交する外周方向に移動する変形スペースを有するセパレータが記載されている。
【０００５】
また、特許文献２には、電池の表面に対向して配置される断熱部と、断熱部より圧縮変形しやすい緩衝部と、を含み、緩衝部の少なくとも一部は、断熱部より電池の表面に近い位置に配置されている断熱材が記載されている。なお、上記特許文献２には、緩衝部が島部分を形成し、断熱部が海部分を形成する海島構造を有する断熱材も記載されている。この断熱材は、一方のセルの表面と断熱部の表面との間に隙間が形成されており、セルが膨張して緩衝部が押圧された場合に、緩衝部の一部が隙間中に張り出すことにより、容易に圧縮変形することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
国際公開第２０２０／２６２０８０号
特開２０２１－１４０９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１に記載されたセパレータや、上記特許文献２に記載の海島構造を有する断熱材は、いずれも、弾性層や緩衝部が押圧された場合に逃げ場となる隙間を有している。しかし、弾性層や緩衝部は、電池セルにおける膨張する領域に配置する必要がある一方で、隙間を設ける必要もあるため、弾性層や緩衝部と断熱材との位置合わせが煩雑となり、セパレータや断熱材の製造コストを上昇させる原因となる可能性がある。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、断熱材と弾性体とを備える熱伝達抑制シートにおいて、電池セルの膨張時に、弾性体を変形させるための隙間を有するとともに、弾性体と断熱材との位置合わせを容易にすることができる熱伝達抑制シート及びその製造方法、並びにこの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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の上記目的は、熱伝達抑制シートに係る下記［１］の構成により達成される。
【００１０】
［１］矩形の断熱材と、前記断熱材の厚さ方向に積層された弾性体と、を有する熱伝達抑制シートにおいて、
前記断熱材は、厚さ方向に平行な断熱材端面を有し、
前記断熱材端面は、一対の対向する第１端面及び第２端面と、前記第１端面及び前記第２端面に略直交する方向に延びる、一対の対向する第３端面及び第４端面と、を有し、
前記弾性体は、前記断熱材と略同一の形状及び大きさを有する仮想矩体に対して、少なくとも一部に切り欠きが設けられ、厚さ方向に平行な弾性体端面を有し、
前記第１端面、第２端面、第３端面及び第４端面のそれぞれの断熱材端面において、少なくとも一部が、前記弾性体端面と略面一となるように配置されていることを特徴とする、熱伝達抑制シート。
（【００１１】以降は省略されています）

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