CN114008835B

CN114008835B - 绝热材料组合物、绝热材料及其制造方法

Info

Publication number: CN114008835B
Application number: CN202080041048.0A
Authority: CN
Inventors: 水田航平; 田原和人; 坂轮盛一
Original assignee: Denka Co Ltd
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2019-04-05
Filing date: 2020-04-06
Publication date: 2024-08-27
Anticipated expiration: 2040-04-06
Also published as: JPWO2020204209A1; JP7545384B2; EP3961789A1; WO2020204209A1; EP3961789A4; CN114008835A; US20220190403A1

Abstract

绝热材料组合物，其包含平均粒径为1μm以上且50μm以下的湿式二氧化硅粒子被纤维素微纤维包合而成的复合体。

Description

绝热材料组合物、绝热材料及其制造方法

技术领域

本发明涉及绝热材料组合物和能用其制造的绝热材料。

背景技术

近年来，从节能的观点考虑，为了抑制放热能量，绝热材料的需求越发增大。另外，不仅以往的住宅、配管、熔炉、电炉这样的用途，而且从例如内燃机、燃料电池等的保温这样的观点考虑，绝热材料也受到关注，正在寻求能适应不限于成型体的各种形状的绝热材料。

此外，对不依赖于石油能量的电动汽车的关注增高，特别是近年来，其普及进展迅速。搭载于该电动汽车中的电池通常由多个二次电池单元构成，但由于近年来二次电池单元的能量密度提高，因此具有热失控的风险。发生了热失控的二次电池单元根据情况会显示出达到300℃以上的程度的急剧温度上升，因此有可能向相邻的二次电池单元传递热而连锁地发生热失控。因此，正在寻求在一个部位的二次电池单元发生了热失控时抑制热失控对其他单元的影响的构件。而且，在电动汽车中，构件的收容体积不充裕，并且要求构件的质量也轻，因此，能应对这样的要求的材料正在发展中。

作为抑制该热失控的连锁反应的技术，专利文献1中记载了下述结构：在相邻的二次电池之间设置绝热性塑料制的热失控防止壁，从而防止热失控诱发其他二次电池的热失控。然而，就专利文献1的热失控防止壁而言，二次电池与导热筒一体地成型、具有复杂的独特构成，其没有考虑到向塑料制防止壁自身的延烧。

另外，专利文献2中记载了一种热膨胀性或热固性的热失控防止片材，其使用了矿物系粉体或阻燃剂。但是，由于航行距离提高，所以二次电池单元的热管理能力也逐渐被视为必要性能，期望是满足热管理能力的提高和前述的热失控的防止这两者的材料。但是，就专利文献2中记载的热失控片材而言，根据其实施例，室温时的热导率为0.1W/(m·K)左右，不符合要求。

作为具有低热导率的材料，记载了例如专利文献3、专利文献4等中所举出那样的含有微细气孔的大体积微粒的使用是有效的。专利文献3中记载了使用包封有无数的数nm气孔的经气凝胶化的二氧化硅粒子和纤维的绝热性片材，认为其具有优异的绝热性和优异的耐水性。另外，专利文献4中记载了将作为具有微细的多孔质结构的微粒的热解法二氧化硅或热解法氧化铝与无机纤维组合而成的多孔质绝热材料，从室温至600℃为止显示出非常低的热导率和耐热性。

但是，气孔率据说为90％以上的气凝胶的制造成本高，此外已知若成为500℃以上的温度则大幅收缩，为了将相同技术应用于单元之间，在热失控时的形状保持性方面存在困难。另一方面，热解法二氧化硅·热解法氧化铝虽然耐热性优异，但由于是微粒，所以容易飘荡，难以成型。因此，在成型性方面也存在课题，另外，容易落尘(dust fall)等而在操作性方面也存在课题。

另外，作为类似的材料组成，专利文献5中记载了由无机粒子和微细纤维素纤维形成的、具有耐热性和高强度的无纺布片材。但是，该无纺布片材考虑了作为隔膜的用途，具有通气性、通液性，因此在其绝热性和火焰遮蔽性方面存在课题。

专利文献6中记载了一种绝热材料，其使用了填充有纳米粒子的压缩成型体的纤维体。但是，所记载的绝热材料的厚度为至少1mm以上，进而为了确保强度，需要在两面设置被覆层。另外，专利文献6中记载的热解法二氧化硅、气凝胶若通过压缩进行成型，则显示出被称为回弹的体积恢复行为，因此难以对厚度进行控制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4958409号公报

专利文献2：日本特开2018-206605号公报

专利文献3：日本专利第6188245号公报

专利文献4：日本专利第5683739号公报

专利文献5：日本特开2015-014078号公报

专利文献6：日本专利第5615514号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在上述的现有技术中，未能实现在绝热性和耐热性优异的同时兼具能够以薄的形状、轻的质量和充分的强度·挠性进行成型的性能。因此，正在寻求能同时应对这些要求的新材料。

用于解决课题的手段

本申请的发明人鉴于上述课题和背景而反复进行了研究，结果发现，利用包含由湿式法制造的非晶二氧化硅粒子(本说明书中也称为“湿式二氧化硅粒子”wet silicaparticle)、与经微纤化的纤维素纤维(本说明书中也称为“纤维素微纤维”cellulosemicrofibril)的复合体的绝热材料组合物，可解决该课题。即，通过本发明的实施方式，能够提供下述方案。

[1]绝热材料组合物，其包含平均粒径为1μm以上且50μm以下的湿式二氧化硅粒子被纤维素微纤维包合而成的复合体。

[2]如[1]所述的绝热材料组合物，其中，上述湿式二氧化硅粒子的含水率为5％以上且15％以下。

[3]绝热材料，其包含[1]或[2]所述的绝热材料组合物和基材纤维。

[4]如[3]所述的绝热材料，其中，基材纤维为选自由PET纤维、纤维素纤维、芳族聚酰胺纤维、聚酰亚胺纤维、聚碳酸酯纤维、及无机纤维组成的组中的1种以上。

[5]如[3]或[4]所述的绝热材料，其中，上述绝热材料的23℃时的热导率为0.07W/(m·K)以下。

[6]如[3]～[5]中任一项所述的绝热材料，其中，绝热材料表面进行了阻燃化处理。

[7]绝热性片材，其为将[3]～[6]中任一项所述的绝热材料成型而得到的，前述绝热性片材用于在具有多个二次电池单元的电池结构体的单元之间或单元周围使用。

[8][3]～[6]中任一项所述的绝热材料的制造方法，其包括下述工序：

将绝热材料组合物与基材纤维混合从而得到浆料的工序；

利用抄纸用丝网对前述浆料进行抄制从而得到原料片材的工序；和

对前述原料片材进行干燥从而得到片状的绝热材料的工序。

[9]电池结构体，其包含：多个二次电池单元；和[7]所述的绝热性片材，前述绝热性片材配置在二次电池单元彼此之间及/或二次电池单元的周围。

发明效果

根据本发明，能够提供优异的绝热性。

附图说明

[图1]为示出某一实施方式涉及的电池结构体的截面简图。

[图2]为示出另一实施方式涉及的电池结构体的截面简图。

[图3]为实施例中制作的绝热性片材的倍率200倍时的光学显微镜照片。

[图4]为实施例中制作的绝热性片材的倍率2000倍时的扫描型电子显微镜照片。

具体实施方式

以下，对本发明的详情进行说明。本说明书中，只要没有特别规定，则数值范围是包含其下限值及上限值的范围。

[1.绝热材料组合物]

本发明的第一的实施方式涉及的绝热材料组合物包含由利用湿式法制造的非晶二氧化硅粒子(以下为湿式二氧化硅粒子)和纤维素微纤维形成的复合体。

本实施方式中，具体而言，推测如下：通过将亲水性的湿式二氧化硅粒子用纤维素微纤维包合而制成复合体，从而在干燥前后也维持所形成的微细气孔结构，发挥出低热导率。此外还发现，湿式二氧化硅粒子与以热解法二氧化硅为代表的大体积多孔质微粒相比，体积比重大，操作性优异，由于在水中形成复合体，因此可抑制工序上的粉体的飞散·喷出。

本说明书中所谓“湿式二氧化硅”或“湿式二氧化硅粒子”，是指利用在液相中合成非晶二氧化硅物质的制造方法(即湿式法)所制造的非晶二氧化硅的粒子。作为湿式法，可包括例如沉降法或凝胶法等、或者已知的使用液相的任意方法。所谓沉降法，例如是指对硅酸钠的水溶液进行中和而析出二氧化硅并进行过滤、干燥的方法。利用这样的湿式法制造的非晶二氧化硅是包含微细的气孔的粒子(优选为微粒)，向绝热材料组合物中赋予微细的多孔质结构。

湿式二氧化硅中包含的水分具有下述作用：提高绝热材料组合物的耐热性，抑制作用于粒子的范德瓦尔斯力。该含水率优选相对于湿式二氧化硅整体的质量而言为5质量％以上且15质量％以下。若该含水率为5质量％以上，则由作用于粒子的静电产生的附着性不会过度增大，因此能够发挥良好的操作性。另一方面，若含水率为15质量％以下，则热导率不会过高，是优选的。

对于上述湿式二氧化硅粒子而言，利用热重量分析装置(TGA)升温至200℃，使用升温前的质量X和所减少的质量部分X₁，算出含水率W。即，将质量减少部分X₁视为水分。

含水率W(质量％)＝(X₁/X)×100

湿式二氧化硅的平均粒径在1μm～50μm的范围内。该平均粒径可以利用激光衍射式粒度测量仪(Coulter公司制“Model LS-230”型)而以50％累计粒径D₅₀的形式测定。平均粒径小于1μm时，湿式二氧化硅粒子不能与纤维素微纤维充分接触，不能在包合后的复合体中形成为了发挥绝热性所需要的多孔质结构，因此绝热性变差，故而不优选。另一方面，平均粒径大于50μm时，所形成的复合体变得粗大，因此有得不到绝热材料的强度的担忧。

湿式二氧化硅的体积密度(具体而言为利用依照ISO787-11的振实法测定的体积密度)没有特别限定，但从提高流动性和抑制喷出性的观点考虑，优选为50g/L以上。若体积密度为50g/L以上，则可获得操作性的控制变得容易的效果。

本说明书中所谓“纤维素微纤维”或“经微纤化的纤维素纤维”，是利用高压均化器或研磨机等对结晶度高的纤维素纤维进行处理、高度地进行原纤化而得到的微小纤维。纤维素微纤维与通常的纤维素纤维相比，纤维直径变得非常细，因此比表面积高，并且来源于纤维素分子的氢键性官能团更多地表露出来，由此，吸附力极端地增大。本申请的发明人发现，该纤维素微纤维与湿式二氧化硅粒子相互作用而显示出良好的吸附性，能够在维持湿式二氧化硅粒子的微细的气孔的状态下将粒子牢固地包合，能够制成作为绝热材料组合物而良好地发挥功能的复合体。

纤维素微纤维可以使用例如测定装置L&W Fiber Tester Plus(ABB AB制)来评价。在使用这样的装置进行测定时，本说明书中将下述纤维定义为“纤维素微纤维”或“经微纤化的纤维素纤维”：(1)具有100μm以上的纤维长度的纤维的平均纤维长度为0.1～1.0mm、(2)小于100μm的微细物的比例为30％以上、更优选为30～70％、(3)UV/IR(紫外光与红外光的散射强度之比)为1.5以上、进而(4)利用B型粘度计对浓度为1质量％时的分散液进行测定时的粘度为500cp以上的纤维。

纤维素微纤维的纤维直径例如可以为10μm以下，优选为1nm～5μm。另外，对于纤维素微纤维的纤维长度而言，只要不损害绝热性、分散性，就没有特别限定。

湿式二氧化硅粒子与微纤化纤维素纤维的混合比受到使用的湿式二氧化硅粒子的粒径、微纤化纤维素纤维的纤维长度等的影响，因此，只要不损害绝热性，就没有特别限定，但相对于湿式二氧化硅粒子100质量份而言，微纤化纤维素纤维以固态成分计优选为5～50质量份左右。

关于本发明的实施方式涉及的绝热材料组合物的制造方法，例如可举出下述方法：使非晶湿式二氧化硅和纤维素微纤维分散在水中，添加絮凝剂，由此得到复合体分散液。利用该制造方法得到的复合体分散液可以通过进行干燥而以固体的形式使用，在固体之中，也可以以粉末的形式使用。

作为上述的絮凝剂，可以使用该技术领域中已知的任意化合物，例如可以使用离子性絮凝剂(阳离子性絮凝剂、阴离子性絮凝剂、非离子性絮凝剂、两性絮凝剂等)。作为絮凝剂的一例，可举出磷酸盐、硼酸盐、离子性丙烯酰胺、聚环氧乙烷等。

[2.绝热材料]

本实施方式中，绝热材料是将包含前文所述的复合体的绝热材料组合物作为原料进行配合而成的。例如，所谓绝热材料，可以是通过填充前文所述的绝热材料组合物作为原料、利用该绝热材料组合物的流动在空间内填充而得到的层(绝热层)。或者也可以利用抄制法得到绝热材料。

在某一实施方式中，优选绝热材料除了包含上述绝热材料组合物以外还包含基材纤维。从耐热性的观点考虑，这样的基材纤维优选为选自由PET纤维、纤维素纤维、芳族聚酰胺纤维、聚酰亚胺纤维、聚碳酸酯纤维或无机纤维组成的组中的1种以上的纤维。从耐火焰性的观点考虑，可以使用进行了阻燃化处理的基材纤维。它们具有赋予绝热材料的拉伸强度和柔软性的作用。另外，作为纤维素纤维，可举出例如木材纸浆、非木材纸浆、再生纤维素等，可以使用任意的纤维。对于无机纤维而言，作为代表性的无机纤维，可举出作为耐热性优异的人造纤维的二氧化硅纤维、氧化铝二氧化硅纤维、玻璃纤维、氧化锆纤维、碳化硅纤维、以矿物为原料而制造的岩棉、天然矿物的硅灰石、海泡石等，可以根据需要而使用它们中的1种或多种。

上述基材纤维、上述微纤化纤维素纤维的平均纤维长度及平均纤维直径是通过扫描型电子显微镜(SEM)观察而确认的100根纤维的直径的平均值。平均纤维长度及平均纤维直径有时根据使用的材质而不同，但只要不损害绝热材料的绝热性和成型性，就没有特别限定。上述基材纤维的平均纤维直径优选为1～50μm，更优选为5～30μm。

上述基材纤维的含量优选相对于由湿式二氧化硅粒子和微纤化纤维素纤维(固态成分)形成的复合体100质量份而言为300质量份以下，但只要不损害绝热性和成型性，就不限定于此。由湿式二氧化硅粒子和微纤化纤维素纤维(固态成分)形成的复合体的质量份可以由湿式二氧化硅粒子的质量份与微纤化纤维素纤维(固态成分)的质量份的合计来计算。若基材纤维的含量为300质量份以下，则基材纤维间的接触面积变小，发挥绝热性。上述基材纤维的含量优选相对于由湿式二氧化硅粒子和微纤化纤维素纤维形成的复合体100质量份而言为1质量份以上。

对于本发明中的绝热材料而言，如前文所述那样对制造方法没有特别限定，但在向后述的二次电池单元中应用时，从剩余空间的削减和轻量化的观点考虑，优选利用抄制法成型为薄片状。在这样的基于抄制法的绝热材料的制造方法中，优选包括下述工序：将上述的绝热材料组合物与基材纤维混合从而得到浆料的工序；利用抄纸用丝网对浆料进行抄制从而得到原料片材的工序；和对原料片材进行干燥从而得到片状的绝热材料的工序。此处所谓“原料片材”，是指对原料进行抄制而得到的干燥前的(包含大量水分的)片状的中间体。在其干燥时，可以使用例如扬克式烘缸(Yankee dryer)。若绝热材料的热导率在23℃时为0.07W/(m·K)以下，则即使为薄的形状也显示出有效的绝热性，因此是优选的。

另外，也可以进行绝热材料表面的阻燃化处理(防燃加工)。作为阻燃化处理剂，可举出例如溴系化合物、氯系化合物、磷系化合物、硼系化合物、有机硅系化合物等，只要有助于阻燃性即可，并不限定于此。

[3.绝热性片材]

本实施方式中的绝热性片材可通过将前文所述的绝热材料加工成片状而得到。绝热材料可以直接使用，但也可以通过使用前文所述的阻燃纤维(进行了阻燃化的纤维或无机纤维)作为基材纤维，或者对表面进行阻燃化处理或防燃加工而使耐火焰性、耐热性提高，从而制成提高了阻燃性的绝热性片材。该绝热性片材尤其可以在具有多个二次电池单元的电池结构体中配置于各单元的周边、例如各单元彼此之间、单元周围，由此对电池结构体赋予优异的绝热性和耐热性。

对图1及图2所示的本实施方式的一例进行说明。

图1的电池结构体1具备多个二次电池单元2、和位于各二次电池单元之间的防延烧绝热层4。防延烧绝热层4包含绝热性片材3。作为绝热性片材3，可以使用前文所述的实施方式涉及的绝热性片材，利用其优异的绝热性来阻碍在各二次电池单元2中产生的热向相邻的单元移动，抑制因多个单元的使用而导致的热失控，即使在发生了热失控时，也由于耐热性和绝热性而具有抑制热失控的连锁发生的功能。

在图2的电池结构体1中，除了具备与图1同样的多个二次电池单元2和位于各二次电池单元之间的防延烧绝热层4(包含绝热性片材3)以外，还具备冷却系统5，所述冷却系统5具备供水或制冷剂在其中流动的配管。此外，防延烧绝热层4还将二次电池单元2的周围包围起来。在图2的实施方式中，各二次电池单元2的周围被绝热，因此，不仅绝热性片材3抑制热失控，而且使基于冷却系统5的冷却更有效，故而二次电池单元2的热管理性能提高。此外，能够对二次电池单元2进行热保护使其免受在电池结构体1外产生的热的损害，结果使电池结构体1整体的耐热性提高。在图2的例子中，在将二次电池单元2的周围包围起来的防延烧绝热层4与壳体7之间设置有空间6，有助于绝热。所谓壳体7，例如是指用于收纳多个二次电池单元2和各二次电池单元之间的防延烧绝热层4(包含绝热性片材3)的壳体。在另一例子中，只要基于冷却系统5的冷却充分有效，则也可以不具备空间6。

本发明的实施方式涉及的绝热性片材的用途不限于上述的二次电池，例如也可以用于建筑物的防燃材料、绝热材料等。

以下，举出实验例、比较例来更详细地对内容进行说明，但本发明不限于此。

[实施例]

“实验例1”

将湿式二氧化硅粉末16质量份加入纯水84质量份中，利用特殊机化工业公司制均质混合器进行2小时混合后，加入纤维素微纤维(固态成分)5.5质量份和絮凝剂，得到绝热材料组合物分散液。

向上述分散液中进一步添加基材纤维32质量份(相对于湿式二氧化硅粒子与微纤化纤维素纤维(固态成分)的合计100质量份而言为148质量份)，利用上述混合器进行1小时混合，由此制备绝热材料浆料。在抄纸用丝网中对上述绝热材料浆料进行抄制，利用扬克式烘缸进行干燥，由此制作厚度为0.2mm的绝热性片材。

在利用上述方法制造绝热性片材时，分别使用具有下文所示的不同的粒径和含水率的湿式二氧化硅粉末，分别对各绝热性片材的热导率和拉伸强度、挠性进行测定。将得到的结果示于表1。需要说明的是，使用的材料如下所述。

(使用的材料)

湿式二氧化硅1(W1)：平均粒径为49μm，含水率为8.3质量％，非晶

湿式二氧化硅2(W2)：平均粒径为15μm，含水率为8.0质量％，非晶

湿式二氧化硅3(W3)：平均粒径为1.8μm，含水率为8.0质量％，非晶

湿式二氧化硅4(W4)：平均粒径为15μm，含水率为14.7质量％，非晶

湿式二氧化硅5(W5)：平均粒径为15μm，含水率为5.4质量％，非晶

湿式二氧化硅6(W6)：平均粒径为120μm，含水率为5.8质量％，非晶

上述湿式二氧化硅粒子使用了利用沉降法合成并分别通过用筛分机进行分级来控制平均粒径、通过改变干燥时间来控制含水率而得到的产物。对于平均粒径而言，利用激光衍射式粒度测量仪(Coulter公司制“Model LS-230”型)，以规定的50％累计粒径D₅₀的形式测定。对于含水率而言，使用差热重量分析装置TG-DTA 2000SR(商品名，BrukerAXS公司)，设为在105℃的时刻的质量减少率。

纤维素微纤维：Celish KY-100G(商品名，Daicel FineChem Ltd.制)固态成分为10质量％

具有100μm以上的纤维长度的纤维的平均纤维长度：0.24mm

小于100μm的微细物的比例：60.2％

UV/IR(紫外光与红外光的散射强度之比)：2.32

利用B型粘度计对浓度为1质量％时的分散液进行测定时的粘度：850cp

平均纤维直径：0.3μm

基材纤维：PET纤维(平均纤维直径为20μm)

(评价方法)

热导率：将制作的绝热性片材(厚度为0.2(mm))加工成10mm×10mm的大小，使用热阻测定装置(Hitachi Technologies and Services,Ltd.制)，利用23℃时的稳态法，对热阻值θ(K/W)进行测定。由这些测定值，利用下述式算出热导率λ(W/(m·K))。

λ＝0.2/(10×10×θ)×10³

拉伸强度：使用Tensilon万能试验机(A&D公司制)，使拉伸速度为10mm/min、卡盘间距离为200mm来测定拉伸强度。

挠性：以片材的中央为支点，以片材的内侧形成120度的角度的方式，以10mm的曲率半径折弯时，若通过目视来看在表面上未产生裂纹的情况下恢复为原来的形状，则记为○(良好)，若不满足条件，则记为×(NG)，对挠性进行评价。

“比较例1(实验No.1-7)”

代替湿式二氧化硅粒子而使用由干式法制造的非晶二氧化硅粒子(以下为干式二氧化硅粒子)，通过与上述实验例1同样的方法制作绝热性片材。

(使用的材料)

干式二氧化硅粒子(D1)：平均粒径为0.20μm，含水率为0.9质量％

“比较例2”

代替纤维素微纤维而使用未进行微纤化的下述对照纤维素纤维，通过与上述实验例1同样的方法来尝试制作绝热性片材，但未能实现与湿式二氧化硅粉末的复合化，未得到片材。

对照纤维素纤维

具有100μm以上的纤维长度的纤维的平均纤维长度：0.74mm

小于100μm的微细物的比例：9.8％

UV/IR(紫外光与红外光的散射强度之比)：0.86

利用B型粘度计对浓度为1质量％时的分散液进行测定时的粘度：15cp

[表1]

由表1可知，通过使用具有规定的平均粒径的湿式二氧化硅，从而绝热性片材尽管为薄膜，也发挥出0.07W/(m·K)以下的优异的绝热性。所制作的片材具有不逊色于通常的纸浆纸的柔软性，也不存在二氧化硅粒子的落尘(dust fall)等。另一方面，可知若使用平均粒径过小的干式二氧化硅粒子，则热导率的降低效果变弱，另外，即使为湿式二氧化硅粒子，平均粒径过大时也得不到充分的片材强度。

“实验例2”

将实验例1的基材纤维改变为二氧化硅纤维，除此以外，同样地操作而制作绝热性片材，同样地对热导率、拉伸强度、挠性进行评价。

基材纤维：二氧化硅纤维(平均纤维直径为20μm)

[表2]

由表2可知，通过使用具有规定的平均粒径的湿式二氧化硅，从而绝热性片材尽管为薄膜，也发挥出0.07W/(m·K)以下的优异的绝热性。所制作的片材具有不逊色于通常的纸浆纸的柔软性，也不存在二氧化硅粒子的落尘(dust fall)等。另一方面，可知若使用平均粒径过小的干式二氧化硅粒子，则热导率的降低效果变弱，另外，即使为湿式二氧化硅粒子，平均粒径过大时也得不到充分的片材强度。

“实验例3”

通过与实验例1相同的制造方法，改变基材纤维来制作绝热性片材，同样地对热导率、拉伸强度、挠性进行评价。

(使用的材料)

湿式二氧化硅：平均粒径为15μm，含水率为8.0质量％

基材纤维1(F1)：PET纤维

基材纤维2(F2)：纤维素纤维

基材纤维3(F3)：聚酰亚胺纤维

基材纤维4(F4)：聚碳酸酯纤维

基材纤维5(F5)：芳族聚酰胺纤维

基材纤维6(F6)：二氧化硅纤维

上述基材纤维均使用了平均纤维直径为10μm的纤维。

[表3]

由表3可知，实施例涉及的绝热性片材不依赖于基材纤维的种类地发挥出优异的绝热性和柔软性、片材强度。

另外，对于实验No.3-6的绝热性片材，分别通过光学显微镜观察而得到图3的照片，通过电子显微镜观察而得到图4的照片。由图3可知，看起来像纵横延伸的半透明线的基材纤维被白色的棉状的多孔质物质覆盖。另外，由图4可知，该多孔质物质是与基材纤维(在图4中看起来像从右上方向左下方延伸的粗柱)相比显著更细的纤维物质、即在纤维素微纤维中包合湿式二氧化硅粒子而成的复合体。

“实验例4”

通过与实验例1相同的制造方法，改变相对于非晶二氧化硅粒子而言的纤维素微纤维的量来制作绝热性片材，同样地对热导率、拉伸强度、挠性进行评价。

(使用的材料)

湿式二氧化硅：平均粒径为15μm，含水率为8.0质量％

基材纤维：PET纤维(平均纤维直径为10μm)

[表4]

由表4可知，在本发明的范围内的微纤化纤维素纤维量的条件下发挥出优异的绝热性和柔软性、片材强度。

“实验例5”

将实验例4的基材纤维改变为二氧化硅纤维，制作绝热性片材，同样地对热导率、拉伸强度、挠性进行评价。

(使用的材料)

湿式二氧化硅：平均粒径为15μm，含水率为8.0质量％

基材纤维：二氧化硅纤维(平均纤维直径为10μm)

[表5]

由表5可知，即使在二氧化硅纤维中，也在本发明的范围内的微纤化纤维素纤维量的条件下发挥出优异的绝热性和柔软性、片材强度。

“实验例6”

通过与实验例1相同的制造方法，改变相对于非晶二氧化硅粒子而言的基材纤维量来制作绝热性片材，同样地对热导率、拉伸强度、挠性进行评价。

(使用的材料)

湿式二氧化硅：平均粒径为15μm，含水率为8.0质量％

基材纤维：二氧化硅纤维(平均纤维直径为10μm)

[表6]

由表6可知，在本发明的范围内的基材纤维量的条件下发挥出优异的绝热性和柔软性、片材强度。

“实验例7”

将实验例6的基材纤维改变为PET纤维，制作绝热性片材，同样地对热导率、拉伸强度、挠性进行评价。

(使用的材料)

湿式二氧化硅：平均粒径为15μm，含水率为8.0质量％

基材纤维：PET纤维(平均纤维直径为10μm)

[表7]

由表7可知，在本发明的范围内的基材纤维量的条件下发挥出优异的绝热性和柔软性、片材强度。

“实验例8”

使用实验例2中得到的绝热性片材，对防延烧性(能够防止热失控时的连锁反应的性能)进行评价。

(评价方法)

防延烧性：准备由得到的绝热性片材制作的试验片1张(长度为100mm，宽度为100mm，厚度为1.0mm)和模拟了电池单元的外包装材料的铝板1张(长度为100mm，宽度为100mm，厚度为1.0mm)，将试验片在4个角用螺丝固定于铝板上，制成试验体。利用900～1000℃的燃烧器火焰将试验体从试验片侧加热10分钟，将通过加热使试验体的非加热面温度低于200℃、并且没有向非加热面的贯通而不存在火焰喷出的情况记为○(良好)，若不满足任一个条件，则记为×(NG)，对抑制热失控时的连锁反应的防延烧性进行评价。

[表8]

由表8可知，通过使用具有规定的平均粒径的湿式二氧化硅，从而绝热性片材具有防止延烧所需要的耐火焰性。另一方面，可知若使用平均粒径过小的干式二氧化硅粒子，则热导率的降低效果变弱，另外，即使为湿式二氧化硅粒子，平均粒径过大时也得不到具有充分的形状保持能力的片材，因此防延烧性不足。

产业上的可利用性

通过本发明，可以使用操作性优异的非晶湿式二氧化硅粒子来提供具有优异的绝热性的绝热材料组合物。此外，也可以利用抄制法来简便地提供薄的绝热性片材。该绝热性片材具有以往水平以上的耐热性和绝热性、柔软性，因此对于各种形状均可适应，由此，不仅对于电池结构体，对于建筑物、配管等也能够赋予优异的绝热性、耐热性。根据本发明，能够对具有多个二次电池单元的电池结构体赋予优异的绝热性、耐热性。

附图标记说明

1 电池结构体

2 二次电池单元

3 绝热性片材

4 防延烧绝热层

5 冷却系统

6 空间

7 壳体

Claims

1.绝热材料组合物，其包含平均粒径为1μm以上且50μm以下的亲水性的湿式二氧化硅粒子被纤维素微纤维包合而成的复合体，所述湿式二氧化硅粒子的含水率为5％以上且15％以下。

2.如权利要求1所述的绝热材料组合物，其中，所述湿式二氧化硅粒子的含水率为5.4％以上且14.7％以下。

3.绝热材料，其包含权利要求1或2所述的绝热材料组合物和基材纤维。

4.如权利要求3所述的绝热材料，其中，基材纤维为选自由PET纤维、纤维素纤维、芳族聚酰胺纤维、聚酰亚胺纤维、聚碳酸酯纤维、及无机纤维组成的组中的1种以上。

5.如权利要求3或4所述的绝热材料，其中，所述绝热材料的23℃时的热导率为0.07W/(m·K)以下。

6.如权利要求3～5中任一项所述的绝热材料，其中，绝热材料表面进行了阻燃化处理。

7.绝热性片材，其为将权利要求3～6中任一项所述的绝热材料成型而得到的，所述绝热性片材用于在具有多个二次电池单元的电池结构体的单元之间或单元周围使用。

8.权利要求3～6中任一项所述的绝热材料的制造方法，其包括下述工序：

将绝热材料组合物与基材纤维混合从而得到浆料的工序；

利用抄纸用丝网对所述浆料进行抄制从而得到原料片材的工序；和

对所述原料片材进行干燥从而得到片状的绝热材料的工序。

9.电池结构体，其包含：多个二次电池单元；和权利要求7所述的绝热性片材，所述绝热性片材配置在二次电池单元彼此之间及/或二次电池单元的周围。