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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024079119
(43)【公開日】2024-06-11
(54)【発明の名称】熱伝達抑制シート及び組電池
(51)【国際特許分類】
F16L 59/04 20060101AFI20240604BHJP
H01M 10/658 20140101ALI20240604BHJP
H01M 10/625 20140101ALI20240604BHJP
F16L 59/12 20060101ALI20240604BHJP
【ＦＩ】
F16L59/04
H01M10/658
H01M10/625
F16L59/12
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022191855
(22)【出願日】2022-11-30
(71)【出願人】
【識別番号】000000158
【氏名又は名称】イビデン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002000
【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所
(72)【発明者】
【氏名】高橋 直己
【テーマコード（参考）】
3H036
5H031
【Ｆターム（参考）】
3H036AA09
3H036AB12
3H036AB23
3H036AB24
3H036AC03
3H036AD09
3H036AE07
3H036AE13
5H031HH06
5H031HH08
5H031KK02
(57)【要約】
【課題】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。
【解決手段】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。
【選択図】図１
【解決手段】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。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項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。
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。
【請求項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）
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）
【請求項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）
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）
【請求項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）
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）
【請求項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）
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）
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【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、及び該熱伝達抑制シートを有する組電池に関する。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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。
【0004】
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。
【0005】
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。
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０１８－２０４７０８号公報
【特許文献2】特開２００３－２０２０９９号公報
【特許文献3】特開２０１８－２０６６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
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。
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。
【0008】
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。
【0009】
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。
【0010】
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。
【課題を解決するための手段】
【0011】
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。
【0012】
［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。
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。
【0013】
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。
【0014】
［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。
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。
【0015】
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。
【0016】
［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。
【発明の効果】
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
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。
【0020】
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。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【発明を実施するための形態】
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
［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。
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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）
Ａ値［ｍｍ］＝Ｇ－Ｄ・・・（１）
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
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。
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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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［％］＝（Ａ１／Ａ０）×１００・・・（２）
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
《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。
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。
【0047】
〔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。
＜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。
【0048】
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。
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。
【0049】
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。
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。
【0050】
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。
【0051】
＜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。
【0052】
＜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。
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。
【0053】
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。
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。
【0054】
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。
【0055】
＜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。
【0056】
＜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。
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。
【0057】
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。
【0058】
＜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。
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。
【0059】
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。
【0060】
（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。
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。
【0061】
（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。
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。
【0062】
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
２Ａｌ（ＯＨ）３→Ａｌ２Ｏ３＋３Ｈ２Ｏ
【0063】
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。
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。
【0064】
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。
【0065】
＜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。
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。
【0066】
〔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。
＜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。
【0067】
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。
【0068】
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。
【0069】
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。
【0070】
＜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。
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。
【0071】
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。
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。
【0072】
＜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。
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。
【0073】
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。
【0074】
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。
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。
【0075】
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。
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。
【0076】
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。
【0077】
＜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。
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。
【0078】
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。
【0079】
〔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。
【0080】
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。
【0081】
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。
【0082】
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。
【0083】
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。
【0084】
〔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。
【0085】
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。
【0086】
（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。
【0087】
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。
【0088】
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。
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。
【0089】
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。
【0090】
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。
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。
【0091】
（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。
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。
【0092】
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。
【0093】
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。
【0094】
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。
【0095】
（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。
【0096】
（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。
【0097】
＜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。
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。
【0098】
（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。
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。
【0099】
（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。
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。
【0100】
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。
【0101】
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。
【0102】
（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。
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。
【0103】
《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。
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。
【0104】
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。
【0105】
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。
【0106】
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。
【0107】
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。
【0108】
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。
【0109】
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。
【0110】
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。
【0111】
（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。
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。
【0112】
（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。
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。
【0113】
＜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。
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。
【0114】
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。
【0115】
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。
【0116】
（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。
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。
【0117】
［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。
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。
【0118】
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。
【0119】
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。
【0120】
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。
【実施例0121】
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。
【0122】
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。
【0123】
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）。
【0124】
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）。
【0125】
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。
【0126】
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。
【0127】
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。
【0128】
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。
【0129】
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。
【0130】
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。
【0131】
【表1】
【0132】
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。
【0133】
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。
【0134】
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。
【0135】
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。
【0136】
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。
【0137】
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。
【0138】
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。
【0139】
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。
【0140】
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。
【符号の説明】
【0141】
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
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
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】