CN222261203U - 保护盖罩以及电池模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种保护盖罩以及电池模块，能够提高隔热件与例如电池壳体的内壁面那样的规定的面的粘接性。保护盖罩(10)具有包含第一有机纤维(3)的隔热件(1)和粘接于隔热件(1)的表面的至少一部分的有机膜(2)，第一有机纤维(3)的至少一部分从隔热件(1)的表面突出。电池模块(100)具有上述保护盖罩(10)、蓄电池(110)以及收容保护盖罩(10)和蓄电池(110)的电池壳体(120)。

Description

保护盖罩以及电池模块

技术领域

本实用新型涉及保护盖罩以及具备该保护盖罩的电池模块。

背景技术

近年来，为了环境保护，在电动汽车等中使用了锂离子二次电池。但是，锂离子二次电池由于使用有机电解液，因此若在热失控时着火，则有可能产生火焰而损伤电池组。

作为其对策，例如在专利文献1中提出了耐火性和隔热性优异的热失控抑制耐火片。上述耐火片包含基材和含有无机颗粒和无机粘合剂的无机颗粒层，基材含有玻璃纤维、湿热粘接性粘合剂纤维和原纤化耐热性纤维。另外，无机颗粒层具有包覆基材所含有的纤维的表面的包覆层和存在于基材表面的至少单面的隔热层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2021-96935号公报

实用新型内容

实用新型所要解决的技术问题

另外，在为了防止火灾向电池模块的外部扩散而想要在收容电池的电池壳体的壁面、顶面粘接上述那样的耐火片的情况下，存在耐火片与电池壳体的内壁面的粘接性极弱的问题。这样，若耐火片与规定的面的粘接性弱，则在因电池的热失控而发生火灾的情况下，耐火片容易落下，无法得到耐火片的耐火效果及隔热效果。其结果为，有可能对周围的物体、人带来危险。

本实用新型是鉴于上述技术问题而完成的，其目的在于提供一种保护盖罩和其制造方法、以及电池模块，能够提高隔热件与例如电池壳体的内壁面那样的预定的面的粘接性。

用于解决技术问题的手段

本实用新型的上述目的通过保护盖罩涉及的下述[1]的结构来实现。

[1].一种保护盖罩，其特征在于，具有：

隔热件，其包含纤维；以及

有机膜，其粘接于所述隔热件的表面的至少一部分，

所述第一有机纤维的至少一部分从所述隔热件的表面突出。

另外，关于保护盖罩的本实用新型的优选实施方式涉及以下的[2]～[9]。

[2].在[1]的保护盖罩中，其特征在于，所述纤维由第一有机纤维和无机纤维中的至少一方构成。

[3].在[1]或[2]的保护盖罩中，其特征在于，

所述隔热件包含所述第一有机纤维和与所述第一有机纤维不同的第二有机纤维。

[4].在[2]或[3]的保护盖罩中，其特征在于，

所述第一有机纤维是聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维，

所述第二有机纤维是维尼纶纤维。

[5].在[1]～[4]中任一项的保护盖罩中，其特征在于，

从所述隔热件的表面突出的所述纤维熔接于所述有机膜。

[6].在[1]～[5]中任一项的保护盖罩中，其特征在于，

所述隔热件具有对置的第一面和第二面，

在所述第一面配置有所述有机膜，

在所述第二面配置有无机纤维层。

[7].在[6]的保护盖罩中，其特征在于，

所述隔热件与所述无机纤维层通过粘接层而接合。

[8].在[6]或[7]的保护盖罩中，其特征在于，所述隔热件和所述无机纤维层被所述有机膜覆盖。

[9].在[6]～[8]中任一项的保护盖罩中，其特征在于，

所述无机纤维层是将选自二氧化硅纤维、氧化铝纤维、玻璃纤维以及金属纤维中的至少一种加工成层状而得到的。

本实用新型的上述目的通过电池模块涉及的下述[10]的结构来实现。

[10].一种电池模块，其特征在于，具有：[1]～[9]中任一项的保护盖罩；

蓄电池；以及

电池壳体，其收容所述保护盖罩和所述蓄电池。

另外，关于电池模块的本实用新型的优选实施方式涉及以下的[11]。

[11].在[10]的电池模块中，其特征在于，

所述电池壳体在其内部具有顶面、侧壁面及底壁面，

所述保护盖罩中的所述有机膜与选自所述顶面、侧壁面及底壁面中的至少一方相粘接，所述保护盖罩被安装于所述电池壳体内。

实用新型效果

本实用新型的保护盖罩中，从隔热件的表面突出的第一有机纤维与有机膜牢固地粘接，有机膜与其他面的粘接性优异，因此能够提高隔热件与规定的面的粘接性。

而且，本实用新型的电池模块在收容蓄电池的电池壳体上粘接有本实用新型的保护盖罩，因此能够防止在热失控时保护盖罩落下。因此，能够保持隔热件的隔热性，即使产生火焰也能够更可靠地防止向外部的延烧。

附图说明

图1是示出本实用新型的第一实施方式的保护盖罩的示意图。

图2是示出本实用新型的第二实施方式的保护盖罩的示意图。

图3是示出本实用新型的第三实施方式的保护盖罩的示意性剖视图。

图4是表示本实用新型的实施方式的电池模块的示意性剖视图。

附图标记说明

1：隔热件；

2、12：有机膜；

3：第一有机纤维；

4：第二有机纤维；

5：接触区域；

6：无机颗粒；

7：无机纤维层；

8：无机颗粒；

10、20：保护盖罩；

100：电池模块；

110：蓄电池；

120：电池壳体。

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的实施方式进行详细说明。此外，本实用新型并不限定于以下说明的实施方式，能够在不脱离本实用新型的主旨的范围内任意地变更而加以实施。

[保护盖罩]

<第一实施方式>

图1是表示本实用新型的第一实施方式的保护盖罩的示意图。保护盖罩10具有隔热件1和有机膜2。隔热件1包含第一有机纤维3和第二有机纤维4作为纤维，并且包含无机颗粒6。另外，第一有机纤维3、第二有机纤维4从隔热件1的对置的主面中的第一面1a突出。具体而言，在隔热件1的第一面1a形成有：第一有机纤维3的一端部埋入隔热件1、仅另一端部突出而形成的突出部3a；两个端部埋入隔热件1、仅中央的区域以环状突出而形成的突出部3b；以及第一有机纤维3的仅表面的一部分从隔热件1的第一面1a突出而形成的突出部3c。另外，还形成有第二有机纤维4的一端部埋入隔热件1、仅另一端部从第一面1a突出而形成的突出部4a、以及第二有机纤维4的仅表面的一部分从隔热件1的第一面1a突出而形成的突出部4c。此外，虽然省略图示，但也可以具有第二有机纤维4的仅中央的区域呈环状突出而形成的突出部。而且，第一有机纤维3的突出部3a、3b和3c及第二有机纤维4的突出部4a和4c与有机膜2通过未图示的粘接剂而粘接，由此，有机膜2粘接于隔热件1的表面的至少一部分。

在此，如果要使一般的隔热件与有机膜粘接，则根据隔热件的表面的状态，与有机膜的粘接性显著降低，难以以高粘接力将两者粘接。例如，在图1中，隔热件1的表面是平坦的，但实际的隔热件的表面具有凹凸，特别是抄造成型的隔热件的凹凸大，因此使隔热件与有机膜粘接是极其困难的。另外，在本实施方式中，隔热件1具有无机颗粒6，成为在隔热件1的表面附着有粉状的颗粒的状态，因此与其他粘合性物质的粘接性显著降低。

另一方面，在图1所示的第一实施方式所涉及的保护盖罩10中，第一有机纤维3和第二有机纤维4的一部分为埋入隔热件1的内部的状态，一部分从隔热件1的第一面1a突出，形成了突出部3a、3b、3c、4a、4c。另外，由于第一有机纤维3、第二有机纤维4具有柔软性，因此在将隔热件1与有机膜2重叠时，突出部3a、3b、3c、4a、4c在隔热件1的第一面1a中成为向与该第一面1a大致平行的方向倒下的状态。因此，第一有机纤维3及第二有机纤维4与有机膜2的接触区域5与以往相比变得极大，能够在隔热件1与有机膜2之间得到高粘接力。由此，在想要将隔热件1粘接于例如规定的面的情况下，能够利用粘接剂、粘接带等将有机膜2与其他面粘接。其结果为，能够将隔热件1隔着有机膜2以高粘接力粘接于其他面，能够抑制隔热件1从规定的面剥落。

另外，如图1所示，若第一有机纤维3、第二有机纤维4两者的端部均埋入隔热件1的内部时，则能够抑制第一有机纤维3和第二有机纤维4从隔热件1脱落。另外，埋入隔热件1的第一有机纤维3、第二有机纤维4有时在隔热件1的内部与其他第一有机纤维3、第二有机纤维4交织。由此，能够进一步抑制第一有机纤维3和第二有机纤维4从隔热件脱落。

本实施方式中，隔热件1与有机膜2通过粘接剂而粘接，但本实用新型的粘接方法不限定于粘接剂。例如，也可以使用在将隔热件1与有机膜2重叠后一边加热一边将两者在厚度方向上加压的方法。第一有机纤维3、第二有机纤维4和有机膜2均由有机材料构成，因此通过加热而熔融、加压，从而两者被熔接。因此，如本实施方式所示，通过增大接触区域5，熔接面积也变大，能够以更高的粘接力将隔热件1与有机膜2粘接。

本实施方式中，隔热件1包含第一有机纤维3、第二有机纤维4和无机颗粒6，但本实用新型不限定于这样的结构。隔热件只要包含由第一有机纤维3和无机纤维中的至少一方构成的纤维即可。以下对隔热件具有无机纤维的实施方式进行说明。

<第二实施方式>

图2是表示本实用新型的第二实施方式的保护盖罩的示意图。在图2所示的第二实施方式中，对与图1所示的第一实施方式的保护盖罩相同的部件标注相同的附图标记，并省略或简化其详细的说明。第二实施方式的保护盖罩15具有隔热件11和有机膜2。隔热件11包含无机纤维16作为纤维，并且包含无机颗粒6。与第一实施方式同样地，无机纤维16从隔热件11的对置的主面中的第一面1a突出。具体而言，形成有：仅一端部突出而形成的突出部16a、仅中央的区域呈环状突出而形成的突出部16b、无机纤维16的仅表面的一部分突出而形成的突出部16c。而且，无机纤维16的突出部16a、16b和16c与有机膜2通过未图示的粘接剂而粘接，由此，有机膜2粘接于隔热件11的表面的至少一部分。

在这样构成的第二实施方式的保护盖罩15中，突出部16a、16b、16c的一部分埋入隔热件11，一部分与有机膜粘接，因此能够在隔热件11与有机膜2之间得到高粘接力。另外，无机纤维16耐热，即使加热也不会熔融，因此即使在隔热件11和有机膜2通过粘接剂粘接起来的保护盖罩15暴露于高热环境的情况下，也能够维持高粘接强度。另外，即使在隔热件11中不含有机纤维的情况下，也可以在将隔热件11与有机膜2重叠后，一边加热一边将两者在厚度方向上加压，从而使有机膜2的表面熔融，将无机纤维16与有机膜2接合。

在图2所示的第二实施方式中，隔热件11还可以包含第一有机纤维3、第二有机纤维4。若隔热件包含无机纤维16和有机纤维，则能够使有机纤维与有机膜2熔接，能够将隔热件11与有机膜2牢固地接合。另外，从隔热件11的第一面11a突出的无机纤维与有机纤维在隔热件11的表面交织，由此能够在隔热件11与有机膜2之间得到更高的粘接力。

<第三实施方式>

图3是表示本实用新型的第三实施方式的保护盖罩20的示意性剖视图。在图3所示的第三实施方式中，对与图1所示的第一实施方式相同的部件标注相同的附图标记，并省略或简化其详细的说明。保护盖罩20具有隔热件1、粘接于隔热件1的作为对置的主面的第一面1a上的有机膜2、以及粘接于隔热件1的作为对置的另一主面的第二面1b上的无机纤维层7。并且，保护盖罩20在无机纤维层7的与隔热件1侧的面相反一侧的面上粘接有有机膜12。另外，隔热件1与有机膜2的粘接结构与第一实施方式相同，因此省略图示。

在这样构成的第三实施方式所涉及的保护盖罩20中，与第一实施方式同样地，能够在隔热件1与有机膜2之间得到高粘接力。另外，由于在隔热件1的第二面1b侧具有无机纤维层7，因此在保护盖罩20的周围有物品破损、产生飞散的情况下，能够利用无机纤维层7保护隔热件1。因此，能够抑制隔热件1的破损，能够维持优异的隔热效果和防火效果。

进而，本实施方式的保护盖罩20在最外侧具有有机膜2和有机膜12，因此在隔热件1例如具有无机颗粒的情况下，能够防止无机颗粒的脱落。

另外，根据隔热件1的制造方法，有时在一对主面中的一个主面、例如第一面1a侧有更多的纤维突出。在这样的情况下，如果构成为在第一面1a侧粘接有机膜2，则能够得到隔热件1与有机膜2的优异的粘接性。

在本实用新型的保护盖罩中，隔热件包含由第一有机纤维和无机纤维中的至少一方构成的纤维，该纤维突出而形成突出部即可。由此，能够在突出部与有机膜2之间确保接触区域5，能够以高粘接力使隔热件1与有机膜2粘接。另外，对于进一步层叠于隔热件1的无机纤维层7和有机膜12等，不是必有的，可以自由选择。另外，在图3所示的第三实施方式中，使用了包含第一有机纤维3和第二有机纤维的隔热件1，但如第二实施方式所示，也可以使用包含无机纤维16的隔热件11。另外，也可以使用包含第一有机纤维3及第二有机纤维和无机纤维16的隔热件、或使用仅包含第一有机纤维3的隔热件。

另外，在第三实施方式中，有机膜2和有机膜12所得到的效果不同，但可以由彼此相同的有机材料构成，也可以由各不相同的有机材料构成。而且，隔热件1与无机纤维层7的层叠体可以为被有机膜完全覆盖的状态，即，层叠体可以被有机膜包在内部。

如上述第一及第二实施方式所示，例如，在规定的面上粘接有机膜2的情况下，在隔热件1与有机膜2之间，需要至少支承隔热件1的重量的粘接力。但是，如第三实施方式所示，在无机纤维层7与有机膜12之间，只要具有仅支承有机膜12的重量的粘接力即可，因此无需以高粘接力粘接无机纤维层7与有机膜12。因此，无机纤维层7与有机膜12可以通过通常的方法、例如粘接剂或热熔接等进行粘接。

以下，对构成本实施方式的保护盖罩10的隔热件1、有机膜2、无机纤维层7和粘接剂等材料进行详细说明。

〔隔热件〕

作为本实施方式的保护盖罩10所使用的隔热件1，只要具有第一有机纤维3且能够得到隔热效果，则没有特别限定。作为表示隔热效果的指标，可以举出热传导率，但在本实施方式中，隔热件1的热传导率优选小于1(W/m·K)，更优选小于0.5(W/m·K)，更优选小于0.2(W/m·K)。进而，隔热件1的热传导率更优选小于0.1(W/m·K)，更优选小于0.05(W/m·K)，特别优选小于0.02(W/m·K)。

另外，隔热件1的热传导率可以按照JIS R 2251中记载的“耐火物的热传导率的试验方法”进行测定。

作为隔热件1，包含第一有机纤维3和无机纤维16中的至少一方，作为其他成分，例如可以使用含有选自无机颗粒、第二有机纤维和有机颗粒中的至少一种的成分。以下示出各具体例。

(第一有机纤维)

本实施方式中，构成第一有机纤维3的有机材料没有特别限定，优选为由熔点高、非水溶性(疏水性)的有机材料构成的有机纤维。作为第一有机纤维3，使用疏水性的有机纤维时，可以更进一步提高第一有机纤维3与有机膜2的粘接力。作为第一有机纤维3，例如可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维等。

(第二有机纤维)

作为本实施方式的保护盖罩10的隔热件1的材料，优选包含具有与上述第一有机纤维3不同的性质的第二有机纤维4。关于构成第二有机纤维4的有机材料，只要与构成第一有机纤维3的有机材料不同，就没有特别限定，但优选为由亲水性的有机材料构成的有机纤维。若使用亲水性的有机纤维作为第二有机纤维4，则能够提高隔热件1的成型性。另外，在隔热件1包含各种颗粒(粉体)等的情况下，通过第二有机纤维4，能够提高颗粒的保持性，抑制颗粒的脱落。作为第二有机纤维4，例如可以使用维尼纶纤维等。

(有机纤维的含量)

若适当地控制隔热件1中的第一有机纤维3和第二有机纤维4的含量，则能够充分地得到由上述各个纤维带来的效果。

为了得到隔热件1与有机膜2之间的优异的粘接性，并且保持隔热件1的成型性和隔热性，优选适当地调整第一有机纤维相对于隔热件总质量的含量。

在本实施方式中，在隔热件1中也可以不包含第二有机纤维4，但为了提高隔热件1的成型性，得到颗粒的保持效果，并且保持隔热件1的成型性和隔热性，第二有机纤维相对于隔热件总质量的含量也优选适当调整。

(有机纤维的纤维长度)

对于有机纤维的纤维长度没有特别限定，但从确保成型性、加工性的观点出发，有机纤维的平均纤维长度优选设为10mm以下。

另一方面，从使有机纤维作为骨架发挥功能、确保隔热件的压缩强度的观点出发，有机纤维的平均纤维长度优选为0.5mm以上。

<无机纤维>

本实施方式所涉及的保护盖罩10中的隔热件1可以包含无机纤维来代替上述有机纤维作为纤维，也可以与上述有机纤维一起包含无机纤维作为纤维。通过包含无机纤维，还能够提高隔热件的隔热性。作为无机纤维，可以使用单一的无机纤维，也可以组合使用两种以上的无机纤维。作为无机纤维，例如可列举出：二氧化硅纤维、氧化铝纤维、硅酸铝纤维、氧化锆纤维、碳纤维、可溶性纤维、耐火陶瓷纤维、气凝胶复合材料、硅酸镁纤维、碱土硅酸盐纤维、钛酸钾纤维、碳化硅纤维、钛酸钾晶须纤维等陶瓷系纤维、玻璃纤维、玻璃棉、矿渣棉等玻璃系纤维、岩棉、玄武岩纤维、硅灰石、莫来石纤维等天然矿物系纤维等。

这些无机纤维在耐热性、强度、获得容易性等方面是优选的。无机纤维中，从处理性的观点出发，特别优选由选自二氧化硅纤维、氧化铝纤维、硅酸铝纤维、氧化锆纤维、玻璃纤维、及这些纤维以外的矿物系纤维的至少一种构成。

无机纤维的截面形状没有特别限定，可以举出圆形截面、平截面、中空截面、多边形截面、芯截面等。其中，具有中空截面、平截面或多边形截面的异形截面纤维由于隔热性稍高，因此可以优选使用。

(无机纤维的平均纤维长度)

无机纤维的平均纤维长度的优选下限为0.1mm，更优选的下限为0.5mm。另一方面，无机纤维的平均纤维长度的优选上限为50mm，更优选的上限为10mm。若无机纤维的平均纤维长度小于0.1mm，则难以产生无机纤维彼此的缠绕，隔热件的机械强度有可能降低。另一方面，若无机纤维的平均纤维长度超过50mm，则虽然能够得到补强效果，但无机纤维彼此能够紧密地缠绕，或者仅通过单一的无机纤维而卷曲，由此有可能导致隔热性的降低。

无机纤维的平均纤维直径的优选下限为1μm，更优选的下限为2μm，进一步优选的下限为3μm。另一方面，无机纤维的平均纤维直径的优选的上限为15μm，更优选的上限为10μm。无机纤维的平均纤维直径小于1μm时，无机纤维自身的机械强度有可能降低。另外，从对人体健康的影响的观点出发，无机纤维的平均纤维直径优选为3μm以上。另一方面，无机纤维的平均纤维直径大于15μm时，以无机纤维为介质的固体传热会增加，有可能导致隔热性降低，另外，隔热件的成型性和强度有可能变差。

(无机纤维的含量)

在本实施方式中，在隔热件1包含无机纤维的情况下，无机纤维的含量相对于隔热件总质量优选为3质量％以上且15质量％以下。

另外，无机纤维的含量相对于隔热件总质量更优选为5质量％以上且10质量％以下。通过设为这样的含量，均衡地表现出无机纤维的形状保持性、耐挤压力性、抗风压性、无机颗粒的保持能力。另外，通过适当地控制无机纤维的含量，有机纤维和无机纤维相互缠绕而形成三维网络，因此能够进一步提高保持无机颗粒和后述的其它配合材料的效果。

(不熔化纤维)

隔热件1除了上述第一有机纤维3、无机纤维16和第二有机纤维4以外，还可以含有不熔化纤维。作为不熔化纤维，可列举出对聚丙烯腈、纤维素、沥青等热塑性树脂进行了不熔化处理而得的纤维等。另外，不熔化纤维是指例如进行了不熔化处理而得的纤维，作为不熔化处理，有照射放射线、电子束等使其交联的方法、在氧、水蒸气中暴露于高温并通过氧的作用使其不熔化的方法等。

(碳含量)

不熔化纤维的碳含量优选为55质量％～95质量％。若碳含量为55质量％以上，则热分解引起的重量减少已经在进行，因此热分解引起的收缩少，在热失控时，即使直接暴露于火焰，也能够保持原形，能够维持隔热性。若碳含量为95质量％以下，则使碳以外的成分脱离而变化为仅有碳的结构，因此发生吸热反应，因此能够延迟热到达防火构造体的背面的时间。

优选的碳含量的下限为60质量％以上。另外，优选的碳含量的上限为90质量％以下，进一步优选的碳含量的上限为85质量％以下。

碳含量可以通过热处理来调整。例如在150～300℃的范围内的大气中或氧气中的热处理能够进一步促进不熔化，并且除去碳以外的成分而提高碳含量。例如300～1000℃的范围内的热处理能够促进缩合多环芳香族构造的形成，并且产生分解气体而提高碳含量。

另外，不熔化纤维并不限定于使热塑性纤维不熔化而得到的纤维。只要处于上述碳含量的范围，则也可以为无机纤维。

(纤维形状)

不熔化纤维优选由短纤维构成。所谓短纤维表示不是连续纤维。在连续纤维中，如织物、纤维缠绕那样纤维的取向方向一致而形成纤维束，与此相对，通过使用短纤维，成为纤维朝向随机方向的集合体(垫、毡、抄造体)。而且，使用了短纤维的隔热件的导电路径短，因此即使是进行了碳化而得的纤维、或碳化伴随热失控而进行，也能够降低导电性。另外，纤维随机地取向，纤维彼此容易成为点接触，能够降低热传导。

在制造包含不熔化纤维的隔热件的情况下，优选使用不熔化纤维的磨碎纤维、短切纤维(纤维长度0.01mm～10mm左右)。另外，不熔化纤维的纤维直径优选为1μm～30μm。不熔化纤维的纤维直径为1μm以上时，即使暴露于高温，也能够抑制空气氧化、升华的速度，长时间维持防火的效果。另一方面，不熔化纤维的纤维直径为30μm以下时，即使暴露于高温而碳化，也可以保持一定的柔软性，即使产生变形、冲击也不易破损。

<无机颗粒>

为了得到所期望的隔热性，本实施方式的保护盖罩10中的隔热件1优选包含无机颗粒6。作为无机颗粒，可以使用单一的无机颗粒，也可以组合使用两种以上的无机颗粒。作为无机颗粒的种类，从隔热效果的观点出发，优选使用选自氧化物颗粒、碳化物颗粒、氮化物颗粒和无机水合物颗粒的由至少一种无机材料构成的颗粒，更优选使用氧化物颗粒。另外，对于形状也没有特别限定，优选包含选自纳米颗粒、中空颗粒和多孔质颗粒中的至少一种，具体而言，也可以使用二氧化硅纳米颗粒、金属氧化物颗粒、微孔颗粒、中空二氧化硅颗粒等无机中空球、由热膨胀性无机材料构成的颗粒、由含水多孔质体构成的颗粒等。

无机颗粒的平均二次粒径为0.01μm以上时，容易获得，能够抑制制造成本的上升。另外，无机颗粒的平均二次粒径为200μm以下时，能够得到期望的隔热效果。因此，无机颗粒的平均二次粒径优选为0.01μm以上且200μm以下，更优选为0.05μm以上且100μm以下。

另外，组合使用两种以上的隔热效果彼此不同的无机颗粒时，能够将发热体多级冷却，能够在更宽的温度范围内表现出吸热作用。具体而言，优选将大径颗粒和小径颗粒混合使用。例如，在使用纳米颗粒作为一种无机颗粒的情况下，优选包含由金属氧化物构成的无机颗粒作为另一种无机颗粒。以下，将小径的无机颗粒作为第一无机颗粒，将大径的无机颗粒作为第二无机颗粒，对无机颗粒进行更详细的说明。

<第一无机颗粒>

(氧化物颗粒)

使用氧化物颗粒作为第一无机颗粒时，特别是在异常发热等高温区域中能够抑制辐射传热。作为氧化物颗粒，可以使用选自二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、锆石、钛酸钡、氧化锌和氧化铝中的至少一种颗粒。即，能够作为无机颗粒使用的上述氧化物颗粒中，可以仅使用一种，也可以使用两种以上的氧化物颗粒。特别是，二氧化硅是隔热性高的成分，二氧化钛是与其他金属氧化物相比折射率高的成分，在500℃以上的高温区域使光漫反射而遮挡辐射热的效果高，因此最优选使用二氧化硅和二氧化钛作为氧化物颗粒。

另外，氧化物颗粒的折射率高，使光漫反射的效果强，因此氧化物颗粒的粒径有时会对反射辐射热的效果造成影响。因此，将氧化物颗粒的平均一次粒径限定为规定的范围时，能够得到更高的隔热性。

(氧化物颗粒的平均一次粒径：0.001μm以上且50μm以下)

氧化物颗粒的平均一次粒径为0.001μm以上时，与有助于加热的光的波长相比足够大，使光高效地漫反射，因此在500℃以上的高温区域中，保护盖罩内的热的辐射传热被抑制，能够进一步提高隔热性。另一方面，氧化物颗粒的平均一次粒径为50μm以下时，即使被压缩，颗粒间的接触点、数量也不会增加，难以形成传导传热的路径，因此，特别是能够减小对传导传热占主导的通常温度区域的隔热性的影响。

另外，在本实用新型中，平均一次粒径可以通过用显微镜观察颗粒，与标准尺度进行比较，取任意10个颗粒的平均值而求出。

(纳米颗粒)

本实用新型中，纳米颗粒表示球形或接近球形的平均一次粒径小于1μm的纳米级的颗粒。纳米颗粒为低密度，因此会抑制传导传热，若使用纳米颗粒作为第一无机颗粒，则有更细的空隙部分散，因此能够得到抑制对流传热的优异的隔热性。因此，在通常的常温区域的电池使用时，从能够抑制相邻的纳米颗粒间的热传导的方面考虑，优选使用纳米颗粒。

进而，如果使用平均一次粒径小的纳米颗粒作为氧化物颗粒，则即使在隔热件由于电池单元的伴随热失控的膨胀而被压缩、内部的密度上升的情况下，也能够抑制隔热件的传导传热的上升。其原因被认为在于，纳米颗粒容易因静电产生的斥力而在颗粒间形成细小的空隙部，体积密度低，因此颗粒被以具有缓冲性的方式填充。

另外，在使用纳米颗粒作为第一无机颗粒的情况下，只要符合上述纳米颗粒的定义，则对材质没有特别限定。例如，二氧化硅纳米颗粒是隔热性高的材料，而且颗粒彼此的接触点小，因此与使用粒径大的二氧化硅颗粒的情况相比，由二氧化硅纳米颗粒传导的热量变小。另外，通常获得的二氧化硅纳米颗粒的体积密度为0.1(g/cm³)左右，因此例如即使在对隔热件施加了大的压缩应力的情况下，二氧化硅纳米颗粒彼此的接触点的大小(面积)、数量也不会显著变大，能够维持隔热性。因此，作为纳米颗粒，优选使用二氧化硅纳米颗粒。作为二氧化硅纳米颗粒，可列举湿式二氧化硅、干式二氧化硅及气凝胶等，而以下对本实施方式中特别优选的二氧化硅纳米颗粒进行说明。

(纳米颗粒的平均一次粒径：1nm以上且100nm以下)

将纳米颗粒的平均一次粒径限定为规定的范围时，能够得到更高的隔热性。

即，将纳米颗粒的平均一次粒径设为1nm以上且100nm以下时，特别是在低于500℃的温度区域中，能够抑制隔热件内的热的对流传热和传导传热，能够更进一步提高隔热性。另外，即使在施加了压缩应力的情况下，残留于纳米颗粒间的空隙部与大量颗粒间的接触点也能够抑制传导传热，能够维持隔热件的隔热性。

另外，纳米颗粒的平均一次粒径更优选为2nm以上，进一步优选为3nm以上。另一方面，纳米颗粒的平均一次粒径更优选为50nm以下，进一步优选为10nm以下。

(无机水合物颗粒)

无机水合物颗粒受到来自发热体的热而达到热分解开始温度以上时发生热分解，放出自身所具有的结晶水而降低发热体及其周围的温度，表现出所谓的“吸热作用”。另外，放出结晶水后成为多孔质体，通过无数的空气孔表现出隔热作用。

无机水合物的具体例包括氢氧化铝(Al(OH)₃)、氢氧化镁(Mg(OH)₂)、氢氧化钙(Ca(OH)₂)、氢氧化锌(Zn(OH)₂)、氢氧化铁(Fe(OH)₂)、氢氧化锰(Mn(OH)₂)、氢氧化锆(Zr(OH)₂)和氢氧化镓(Ga(OH)₃)等。

例如，氢氧化铝具有约35％的结晶水，如下述式所示，进行热分解而放出结晶水，表现出吸热作用。而且，放出结晶水后成为作为多孔质体的氧化铝(Al₂O₃)，作为隔热件发挥功能。

2Al(OH)₃→Al₂O₃+3H₂O

另外，在发生了热失控的电池单元中，急剧升温至超过200℃的温度，温度持续上升至700℃附近。因此，作为隔热件1中所含的无机颗粒，优选由热分解开始温度为200℃以上的无机水合物构成。

关于上述列举的无机水合物的热分解开始温度，氢氧化铝为约200℃，氢氧化镁为约330℃，氢氧化钙为约580℃，氢氧化锌为约200℃，氢氧化铁为约350℃，氢氧化锰为约300℃，氢氧化锆为约300℃，氢氧化镓为约300℃，均与发生了热失控的电池单元的急剧升温的温度范围大致重叠，能够高效地抑制温度上升，因此可以说是优选的无机水合物。

(无机水合物颗粒的平均二次粒径：0.01μm以上且200μm以下)

另外，在使用无机水合物颗粒作为第一无机颗粒的情况下，如果其平均粒径过大，则位于隔热件1的中心附近的第一无机颗粒(无机水合物)达到其热分解温度需要一定程度的时间，因此有时隔热件1的中心附近的第一无机颗粒无法完全热分解。因此，无机水合物颗粒的平均二次粒径优选为0.01μm以上且200μm以下，更优选为0.05μm以上且100μm以下。

(由热膨胀性无机材料构成的颗粒)

作为热膨胀性无机材料，可以举出蛭石、膨润土、云母、珍珠岩等。

(由含水多孔质体构成的颗粒)

作为含水多孔质体的具体例，可举出沸石、高岭石、蒙脱石、酸性白土、硅藻土、湿式二氧化硅、干式二氧化硅、气凝胶、云母、蛭石等。

(无机中空球)

本实用新型中使用的隔热件1可以包含无机中空球作为第一无机颗粒。

若包含无机中空球，则在低于500℃的温度区域中，能够抑制隔热件1内的热的对流传热或传导传热，能够更进一步提高隔热件1的隔热性。

作为无机中空球，可以使用选自白砂中空球、二氧化硅中空球、飞灰中空球、重晶石中空球和玻璃中空球中的至少一种。

(无机中空球的含量：相对于隔热件总质量为60质量％以下)

作为无机中空球的含量，相对于隔热件总质量，优选为60质量％以下。

(无机中空球的平均粒径：1μm以上且100μm以下)

作为无机中空球的平均粒径，优选为1μm以上且100μm以下。

<第二无机颗粒>

在隔热件1中含有两种无机颗粒的情况下，第二无机颗粒只要材质、粒径等与第一无机颗粒不同就没有特别限定。作为第二无机颗粒，可以使用氧化物颗粒、碳化物颗粒、氮化物颗粒、无机水合物颗粒、二氧化硅纳米颗粒、金属氧化物颗粒、微孔颗粒或中空二氧化硅颗粒等无机中空球、由热膨胀性无机材料构成的颗粒、由含水多孔质体构成的颗粒等，它们的详细情况如上所述。

另外，纳米颗粒的传导传热极小，并且即使在对隔热件施加了压缩应力的情况下，也能够维持优异的隔热性。另外，二氧化钛等金属氧化物颗粒遮挡辐射热的效果高。进而，若使用大径的无机颗粒和小径的无机颗粒，则小径的无机颗粒会进入大径的无机颗粒彼此的间隙中，由此成为更致密的构造，能够提高隔热效果。因此，在使用例如纳米颗粒作为上述第一无机颗粒的情况下，优选进一步在隔热件中含有由直径大于第一无机颗粒的金属氧化物构成的颗粒作为第二无机颗粒。

作为金属氧化物，可举出氧化硅、氧化钛、氧化铝、钛酸钡、氧化锌、锆石、氧化锆等。特别是，氧化钛(二氧化钛)是与其他金属氧化物相比折射率高的成分，在500℃以上的高温区域使光漫反射而遮挡辐射热的效果高，因此最优选使用二氧化钛。

在使用选自二氧化硅纳米颗粒及二氧化硅气凝胶中的至少一种颗粒作为第一无机颗粒、使用选自二氧化钛、锆石、氧化锆、碳化硅、氧化锌及氧化铝中的至少一种颗粒作为第二无机颗粒的情况下，为了在90℃以下的温度范围内得到优异的隔热性能，第一无机颗粒相对于无机颗粒总质量优选为50质量％以上，更优选为60质量％以上，进一步优选为70质量％以上。另外，第一无机颗粒相对于无机颗粒总质量优选为95质量％以下，更优选为90质量％以下，进一步优选为80质量％以下。

另一方面，为了在超过90℃的温度范围内得到优异的隔热性能，第二无机颗粒相对于无机颗粒总质量优选为5质量％以上、更优选为10质量％以上、进一步优选为20质量％以上。另外，第二无机颗粒相对于无机颗粒总质量优选为50质量％以下，更优选为40质量％以下，进一步优选为30质量％以下。

(第二无机颗粒的平均一次粒径)

在隔热件中含有由金属氧化物构成的第二无机颗粒的情况下，若第二无机颗粒的平均一次粒径为1μm以上且50μm以下，则能够在500℃以上的高温区域高效地抑制辐射传热。第二无机颗粒的平均一次粒径进一步优选为5μm以上且30μm以下，最优选为10μm以下。

(无机颗粒的含量)

在本实施方式中，若适当地控制隔热件1中的无机颗粒的合计含量，则能够充分地确保隔热件1的隔热性。

无机颗粒的合计含量相对于隔热件总质量优选为60质量％以上，更优选为70质量％以上。另外，无机颗粒的合计含量过多时，有机纤维的含量会相对减少，因此为了充分得到骨架的补强效果和无机颗粒的保持效果，无机颗粒的合计含量相对于隔热件总质量优选为95质量％以下、更优选为90质量％以下。

另外，隔热件中的无机颗粒的含量例如可以如下算出：将隔热件在800℃下加热，将有机成分分解后，测定剩余部分的质量。

<有机颗粒>

本实施方式的保护盖罩10中的隔热件1也可以包含有机颗粒。作为有机颗粒，可以使用中空聚苯乙烯颗粒等。

<其他配合材料>

(树脂粘合剂)

本实施方式中的隔热件1的材料也可以通过树脂粘合剂而粘结。作为树脂粘合剂，例如可以使用包含选自苯乙烯-丁二烯树脂、丙烯酸树脂、有机硅-丙烯酸树脂和苯乙烯树脂中的至少一种的树脂粘合剂。

树脂粘合剂的玻璃化转变温度没有特别规定，但优选为-10℃以上。另外，树脂粘合剂的玻璃化转变温度为室温以上时，当在室温下使用具有树脂粘合剂的隔热件的情况下，能够进一步提高隔热件的强度。因此，树脂粘合剂的玻璃化转变温度例如更优选为20℃以上，进一步优选为30℃以上，更进一步优选为50℃以上，特别优选为60℃以上。

树脂粘合剂的含量相对于隔热件总质量优选为0.5质量％以上，更优选为1质量％以上。另外，优选为20质量％以下，更优选为10质量％以下。

(热熔粉末)

在制造隔热件1时的混合物中，除了上述各种材料以外，还可以含有热熔粉末。通过使隔热件1的材料混合物中含有热熔粉末并进行加热，热熔粉末会熔融，然后冷却时，在含有周围的无机颗粒的状态下固化。因此，能够更进一步抑制无机颗粒从隔热件脱落。

作为热熔粉末，可列举出具有各种熔点的热熔粉末，但只要选择具有适当的熔点的热熔粉末即可。作为构成热熔粉末的成分，可列举出聚乙烯、聚酯、聚酰胺、乙烯乙酸乙烯酯等。

(热熔粉末的含量)

在隔热件的材料中含有热熔粉末的情况下，即使其含量为微量也能够得到抑制脱粉的效果。因此，热熔粉末的含量相对于构成隔热件的材料总质量优选为0.5质量％以上、更优选为1质量％以上。

另一方面，若增加热熔粉末的含量，则无机颗粒等的含量会相对减少，因此为了得到所期望的隔热性能，热熔粉末的含量相对于构成隔热件的材料总质量优选为5质量％以下，更优选为4质量％以下。

此外，本实施方式的保护盖罩10中的隔热件1还能够根据需要含有其他结合材料、着色剂等。这些均在以隔热件1的补强、成型性的提高等为目的方面有用，优选相对于隔热件总质量以合计量为10质量％以下。

在本实用新型中，关于隔热件1的制造方法，例如可以利用通常使用的湿式法和干式法。关于制造时的材料，只要从上述列举的材料中根据所要求的特性选择适于制造方法的材料即可。

[无机纤维层]

第三实施方式所示的无机纤维层7例如是将无机纤维加工成层状而得到的，所使用的无机纤维没有特别限制。例如，也可以使用上述隔热件1中说明的无机纤维。其中，从价格低廉、处理性优异、具有高耐热性等方面考虑，优选使用二氧化硅纤维、氧化铝纤维、玻璃纤维和金属纤维等。

另外，关于无机纤维，没有纤维直径等形状上的限制。但是，若考虑防止热失控时的飞散物的碰撞，则优选网眼小。

[粘接剂]

在利用粘接剂使隔热件1与有机膜2、以及无机纤维层7、有机膜12粘接的情况下，粘接剂优选包含有机材料。在要粘接的部件的一方配置粘接剂，在粘接剂上配置另一方部件之后，例如对其进行加热、加压，由此能够将两者粘接。另外，粘接剂中的有机材料的含量相对于粘接剂总质量优选为80质量％以上。

作为有机材料，没有特别限定，可举出合成橡胶、聚烯烃系有机材料、聚酰胺系有机材料、聚氨酯系有机材料等。在这样的有机材料中，优选包含聚烯烃系有机材料和聚酰胺系有机材料中的至少一方。作为粘接剂所含的有机材料，特别是使用聚烯烃系有机材料时，能够降低粘接剂的成本。另外，作为粘接剂中包含的有机材料，使用聚酰胺系有机材料时，能够提高接合强度。因此，只要根据所要求的特性选择粘接层的材料即可。

另外，作为聚烯烃系有机材料，具体而言，可举出聚乙烯、聚丙烯。这些材料具有柔韧性、吸收冲击、柔软、刚性低、容易变形、能够拉伸成膜状等性质。因此，聚乙烯、聚丙烯能够适合用作粘接剂的材料。

[保护盖罩的制造方法]

以下，按照工序顺序对上述第一实施方式的保护盖罩10的制造方法进行说明。

<隔热件制作工序>

首先，将包含第一有机纤维3、第二有机纤维4和无机颗粒6的隔热件材料加工成片状。此时，以第一有机纤维3从隔热件的对置的一对主面即第一面和第二面中的至少第一面突出的方式制作隔热件。作为由隔热件材料制作上述那样的片状的隔热件的方法，可以使用干式法或湿式抄纸法。以下对干式法及湿式抄纸法进行说明。

(干式法)

首先，将含有第一有机纤维3、第二有机纤维4和无机颗粒6的隔热件材料以规定的比例投入V型混合机等混合机中，制作混合物。作为隔热件材料中含有的纤维，可以仅使用第二实施方式中说明的无机纤维16，也可以与第一有机纤维3、第二有机纤维4一起使用无机纤维16。在通过干式法制作隔热件1的情况下，在混合物中不添加水等溶剂。但是，在使用水溶性的有机纤维作为第二有机纤维4的情况下，为了提高隔热件1的成型性、颗粒的保持性，也可以在干式法的范围内添加少量的水等溶剂。例如，通过在混合物中添加水等少量的溶剂，还能够得到进一步抑制制造时的无机颗粒飞散的效果。另外，通过在成型后从外部使其含有水分，也能够得到使用水溶性的有机纤维的效果。

然后，将得到的混合物投入规定的模具内，利用压力机等进行加压，对得到的成型体进行加热。然后，通过将加热后的混合物冷却，能够得到加工成片状的隔热件1。

另外，作为以第一有机纤维3、第二有机纤维4从隔热件的第一面突出的方式制作隔热件的方法，没有特别限定。例如，在将得到的混合物投入规定的模具内时，使其通过具有第一有机纤维3、第二有机纤维4不会被完全区分的程度的规定的网眼的筛网状片材，由此能够在混合物的上方以从该混合物的上表面突出的方式配置第一有机纤维3、第二有机纤维4。由此，能够得到与有机膜2的粘接性优异的隔热件1。

(湿式抄纸法)

在湿式抄纸法中，首先，将上述隔热件材料在水中混合，用搅拌机搅拌，由此制备混合液。然后，经由过滤用的筛网，从筛网的背侧吸引水分，由此将混合液脱水，制作湿润片。然后，对得到的湿润片进行加热并加压，由此可以得到隔热件1。另外，在加热及加压工序之前，可以实施使热风吹向湿润片而将片干燥的通气干燥处理，但也可以不实施该通气干燥处理而在湿润的状态下进行加热及加压。

根据上述湿式抄纸法，在从筛网的背侧吸引混合液的水分时，纤维会从筛网的背侧突出。因此，可以将制作隔热件1时的筛网侧的面作为第一面1a，至少将该第一面1a侧设定为与有机膜2粘接的面。另外，使混合液流入筛网上，将水分吸引至一定程度后，将湿润片上下颠倒地配置于筛网上，进而从筛网的背侧吸引剩余部分的水分，使其干燥，由此能够得到纤维从第一面1a和第二面1b这两个面突出的隔热件1。

<粘接工序>

接着，在得到的隔热件1的表面的至少一部分粘接有机膜2。在该粘接工序中，在隔热件1的至少第一面1a侧粘接有机膜2。当在隔热件1的第一面1a和第二面1b这两个面上有纤维突出的情况下，也可以在两个面粘接有机膜2。

作为使隔热件1与有机膜2粘接的方法，如上所述，可以使用粘接剂，也可以使用将两者重叠后一边加热一边加压的方法等。这样，能够制造本实施方式的保护盖罩10。

根据上述本实施方式的保护盖罩的制造方法，能够容易地制造与有机膜2的粘接性优异的隔热件1，因此能够以低制造成本容易地制造保护盖罩。

[电池模块]

图4是表示本实用新型的实施方式的电池模块的示意性剖视图。如图4所示，电池模块100是将多个蓄电池110收容于电池壳体120中的结构。另外，各蓄电池110的电极端子111通过母线130而串联连接。

另外，电池壳体120在内部具有顶面120a、侧壁面120b以及底壁面120c。在电池壳体120的顶面120a的整个面，例如通过胶带等安装有第一实施方式的保护盖罩10。此外，虽然省略了图示，但以保护盖罩10中的粘接了有机膜2的面与电池壳体120的顶面侧对置的方式配置保护盖罩10。

在这样构成的电池模块100中，保护盖罩10具有隔热件1和有机膜2，它们具有优异的粘接性，因此能够抑制在使用蓄电池110时隔热件1从顶面120a剥落。因此，能够保持隔热件1的隔热性，即使产生火焰也能够更可靠地防止向外部的延烧。

而且，在将图4所示的保护盖罩10作为第三实施方式的保护盖罩20的情况下，能够在隔热件1的蓄电池110侧配置无机纤维层7。在这样构成的电池模块中，在蓄电池110因热失控而破裂的情况下，能够通过无机纤维层7保护隔热件，因此能够抑制隔热件1的破损，能够进一步保持隔热件1的隔热性。

此外，图4所示的电池模块100仅在电池壳体120的顶面120a安装有保护盖罩10，但本实用新型不限于该结构。例如，通过在电池壳体120的顶面120a、侧壁面120b以及底壁面120c中的至少一方上安装保护盖罩10，能够使向电池壳体120的外部的热传递延迟。另外，若在电池壳体120的顶面120a、侧壁面120b以及底壁面120c的全部的面安装保护盖罩10，则能够进一步提高隔热性以及防火性。并且，保护盖罩10也可以安装于多个蓄电池110之间。

以上，对各种实施方式进行了说明，但本实用新型当然不限定于这样的例子。本领域技术人员可以明确的是在申请文件所记载的范围内能够想到各种变更例或修正例，并且应当理解，它们将自然地归入本实用新型的技术范围。另外，在不脱离实用新型的主旨的范围内，也可以将上述实施方式中的各构成要素任意地组合。

另外，本申请是基于2023年3月29日提出申请的日本专利申请(日本特愿2023-053778)和2024年2月9日提出申请的日本专利申请(日本特愿2024-018669)的申请，其内容作为参照而被援引到本申请中。

Claims (11)

1.一种保护盖罩，其特征在于，具有：

隔热件，其包含纤维；以及

有机膜，其粘接于所述隔热件的表面的至少一部分，

所述纤维的至少一部分从所述隔热件的表面突出。

2.根据权利要求1所述的保护盖罩，其特征在于，

所述纤维由第一有机纤维和无机纤维中的至少一方构成。

3.根据权利要求2所述的保护盖罩，其特征在于，

所述隔热件包含所述第一有机纤维和与所述第一有机纤维不同的第二有机纤维。

4.根据权利要求3所述的保护盖罩，其特征在于，

所述第一有机纤维是聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维，

所述第二有机纤维是维尼纶纤维。

5.根据权利要求1所述的保护盖罩，其特征在于，

从所述隔热件的表面突出的所述纤维熔接于所述有机膜。

6.根据权利要求1所述的保护盖罩，其特征在于，

所述隔热件具有对置的第一面和第二面，

在所述第一面配置有所述有机膜，

在所述第二面配置有无机纤维层。

7.根据权利要求6所述的保护盖罩，其特征在于，

所述隔热件与所述无机纤维层通过粘接层而接合。

8.根据权利要求6所述的保护盖罩，其特征在于，

所述隔热件和所述无机纤维层被所述有机膜覆盖。

9.根据权利要求6所述的保护盖罩，其特征在于，

所述无机纤维层是将选自二氧化硅纤维、氧化铝纤维、玻璃纤维以及金属纤维中的至少一种加工成层状而得到的。

10.一种电池模块，其特征在于，具有：

权利要求1～9中任一项所述的保护盖罩；

蓄电池；以及

电池壳体，其收容所述保护盖罩和所述蓄电池。

11.根据权利要求10所述的电池模块，其特征在于，

所述电池壳体在其内部具有顶面、侧壁面及底壁面，

所述保护盖罩中的所述有机膜与选自所述顶面、侧壁面及底壁面中的至少一方相粘接，所述保护盖罩被安装于所述电池壳体内。