logo好方法网

耐火叠层体及电池


技术摘要:
耐火叠层体(20)具备基材(21)、和设置在基材(21)的至少一面的耐火树脂层(22),耐火树脂层(22)由耐火树脂组合物形成,上述耐火树脂组合物包含:树脂;以及选自吸热剂、阻燃剂、和热膨胀性层状无机物中的至少1种耐火性添加剂,基材(21)的软化点或熔点为300℃以上。
背景技术:
以锂电池为代表的各种电池有时因为内部短路等原因而电池热失控,发生起火、 冒烟等不良状况。为了将由这样的不良状况引起的危害抑制到最小限度,研究了不易将变 为异常高温的电池的热传到周围的电池和收容了电池的壳体的方法,可举出例如,在电池 单元的周边使用耐火材料、绝热层等保护材料的方法。 例如,在专利文献1中公开了外侧的至少一部分被耐火性涂层覆盖的电池单元,并 公开了耐火性涂层为烧蚀涂层、膨胀性涂层或吸热性涂层,能够使用聚氨酯系涂层。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特表2013-528911号公报
技术实现要素:
发明所要解决的课题 可是,近年来,对于便携电话的电池等,电池容量高,因为急剧的温度上升而易于 起火,要求高耐火性和灭火性能。然而,专利文献1的耐火性涂层如果发生起火则不能保持 其形状,不能发挥充分的耐火性和灭火性能。 此外,便携电话等电子设备的电池有时热失控而起火,在电池热失控时,由于电极 材料的活性物质分解而生成的气体或气化了的电解液而电池大幅膨胀后,火焰以非常强的 火势喷出,产生大损害。因此,要求设置在电池的外周,使从热失控了的电池喷出的火焰的 火势有效率地分散而减小火焰的火势,具有高灭火性能和耐火性的被覆材。然而,专利文献 1的耐火性涂层如果发生起火则因为火焰的火势而不能保持其形状,不能发挥充分的耐火 性和灭火性能。 因此,本发明以提供例如对于伴随电池的温度上升等的起火,具有高耐火性和灭 火性能的耐火叠层体、以及具备耐火叠层体的电池作为课题。 此外,本发明也以提供例如对于由伴随电池的温度上升等的热失控引起的起火, 使从电池喷出的火焰有效率地分散而减小火焰的火势,具有高灭火性能和耐火性的耐火叠 层体、以及具备耐火叠层体的电池作为课题。 用于解决课题的手段 本发明人等进行了深入研究,结果发现,通过在具有高软化点或熔点的基材上设 置具有耐火性添加剂的耐火树脂层,从而即使在发生了起火后,基材也作为支持体而有效 地起作用,将耐火性添加剂保留在原地,从而可以发挥高耐火性和灭火性能,完成了以下的 本发明的第1方案。 即,本发明的第1方案以下述[1]~[18]作为主旨。 4 CN 111727120 A 说 明 书 2/46 页 [1]一种耐火叠层体,其具备基材、和设置在上述基材的至少一面的耐火树脂层, 上述耐火树脂层由耐火树脂组合物形成,上述耐火树脂组合物包含:树脂;以及选 自吸热剂、阻燃剂、和热膨胀性层状无机物中的至少1种耐火性添加剂, 上述基材的软化点或熔点为300℃以上。 [2]根据上述[1]所述的耐火叠层体,上述基材具有1个或2个以上孔,上述基材的 开口率为5~60%。 [3]根据上述[1]或[2]所述的耐火叠层体,上述基材的200℃下的抗拉强度为3GPa 以上。 [4]根据上述[1]~[3]中任一项所述的耐火叠层体,上述基材为金属基材。 [5]根据上述[1]~[4]中任一项所述的耐火叠层体,上述吸热剂的热分解开始温 度为800℃以下,吸热量为300J/g以上。 [6]根据上述[1]~[5]中任一项所述的耐火叠层体,上述吸热剂的热分解开始温 度为500℃以下,吸热量为500J/g以上。 [7]根据上述[1]~[6]中任一项所述的耐火叠层体,上述吸热剂为水合金属化合 物。 [8]根据上述[1]~[7]中任一项所述的耐火叠层体,上述吸热剂为选自氢氧化铝、 氢氧化镁、硫酸钙二水合物、和硫酸镁七水合物中的至少1种。 [9]根据上述[1]~[8]中任一项所述的耐火叠层体,上述热膨胀性层状无机物为 热膨胀性石墨。 [10]根据上述[1]~[9]中任一项所述的耐火叠层体,上述阻燃剂为含有磷原子的 化合物。 [11]根据上述[1]~[10]中任一项所述的耐火叠层体,上述耐火性添加剂的含量 相对于树脂100质量份为50~2500质量份。 [12]根据上述[1]~[11]中任一项所述的耐火叠层体,上述树脂为热塑性树脂。 [13]根据上述[1]~[12]中任一项所述的耐火叠层体,上述耐火树脂层的厚度为2 ~5000μm。 [14]根据上述[1]~[13]中任一项所述的耐火叠层体,上述耐火树脂层的厚度相 对于上述基材的厚度之比为2/8~9/1。 [15]根据上述[1]~[14]中任一项所述的耐火叠层体,其用于电池。 [16]一种电池,其具备上述[1]~[15]中任一项所述的耐火叠层体、和电池单元, 上述耐火叠层体设置在电池单元的表面上。 [17]根据上述[16]所述的电池,上述耐火叠层体以从上述电池单元侧起依次配置 上述耐火树脂层和上述基材的方式设置在上述电池单元的表面上。 [18]根据上述[16]或上述[17]所述的电池,上述电池单元被上述耐火叠层体被 覆,上述电池单元被上述基材被覆的被覆率为40~95%。 本发明人等此外还进行了深入研究,结果发现,通过在具有特定范围的开口率的 基材上设置耐火树脂层,可以有效率地分散从电池喷出的火焰,进一步,基材作为支持体有 效地起作用,保留在原地的耐火性添加剂可以发挥高耐火性和灭火性能。此外,本发明人等 发现,通过使电池单元被叠层有耐火树脂层的基材被覆的被覆率为特定范围,也发挥同样 5 CN 111727120 A 说 明 书 3/46 页 的效果。基于这些认识,完成了以下的本发明的第2方案。 即,本发明的第2方案提供下述[19]~[35]。 [19]一种耐火叠层体,其具备基材、和设置在上述基材的至少一面的耐火树脂层, 上述耐火树脂层由耐火树脂组合物形成,上述耐火树脂组合物包含:树脂;以及选自吸热 剂、阻燃剂、和热膨胀性层状无机物中的至少1种耐火性添加剂,上述基材具有1个或2个以 上孔,上述基材的开口率为5~60%。 [20]根据上述[19]所述的耐火叠层体,上述基材的200℃下的抗拉强度为3GPa以 上。 [21]根据[19]或[20]所述的耐火叠层体,上述基材为金属基材。 [22]根据上述[19]~[21]中任一项所述的耐火叠层体,上述吸热剂的热分解开始 温度为800℃以下,吸热量为300J/g以上。 [23]根据上述[19]~[22]中任一项所述的耐火叠层体,上述吸热剂的热分解开始 温度为500℃以下,吸热量为500J/g以上。 [24]根据上述[19]~[23]中任一项所述的耐火叠层体,上述吸热剂为水合金属化 合物。 [25]根据上述[19]~[24]中任一项所述的耐火叠层体,上述吸热剂为选自氢氧化 铝、氢氧化镁、硫酸钙二水合物、和硫酸镁七水合物中的至少1种。 [26]根据上述[19]~[25]中任一项所述的耐火叠层体,上述热膨胀性层状无机物 为热膨胀性石墨。 [27]根据上述[19]~[26]中任一项所述的耐火叠层体,上述阻燃剂为含有磷原子 的化合物。 [28]根据上述[19]~[27]中任一项所述的耐火叠层体,上述耐火性添加剂的含量 相对于树脂100质量份为50~2500质量份。 [29]根据上述[19]~[28]中任一项所述的耐火叠层体,上述树脂为热塑性树脂。 [30]根据上述[19]~[29]中任一项所述的耐火叠层体,上述耐火树脂层的厚度为 2~5000μm。 [31]根据上述[19]~[30]中任一项所述的耐火叠层体,上述耐火树脂层的厚度相 对于上述基材的厚度之比为2/8~9/1。 [32]根据上述[19]~[31]中任一项所述的耐火叠层体,其用于电池。 [33]一种电池,其具备上述[19]~[32]中任一项所述的耐火叠层体、和电池单元, 上述耐火叠层体设置在上述电池单元的表面上。 [34]根据上述[33]所述的电池,上述耐火叠层体以从上述电池单元侧起依次配置 上述耐火树脂层和上述基材的方式设置在上述电池单元的表面上。 [35]一种电池,其具备耐火叠层体和电池单元,且上述电池单元被上述耐火叠层 体被覆,上述耐火叠层体具备基材、和设置在上述基材的至少一面的耐火树脂层,上述耐火 树脂层由耐火树脂组合物形成,上述耐火树脂组合物包含:树脂;以及选自吸热剂、阻燃剂、 和热膨胀性层状无机物中的至少1种耐火性添加剂,上述电池单元被上述基材被覆的被覆 率为40~95%。 进一步,本发明也提供以下的[36]~[46]。 6 CN 111727120 A 说 明 书 4/46 页 [36]一种耐火树脂组合物,其含有液体化开始温度为50~700℃的阻燃剂(A)、和 树脂。 [37]根据上述[36]所述的耐火树脂组合物,上述阻燃剂(A)为选自红磷、磷酸三苯 酯、多磷酸铵、和硼酸锌中的1种以上。 [38]根据上述[36]或[37]所述的耐火树脂组合物,上述阻燃剂(A)的平均粒径为1 ~60μm。 [39]根据上述[36]~[38]中任一项所述的耐火树脂组合物,上述树脂为热塑性树 脂。 [40]根据上述[36]~[39]中任一项所述的耐火树脂组合物,上述树脂的熔体流动 速率为1.0g/10分钟以上。 [41]根据上述[36]~[40]中任一项所述的耐火树脂组合物,上述阻燃剂(A)的含 量相对于上述树脂100质量份为15~2500质量份。 [42]根据上述[36]~[41]中任一项所述的耐火树脂组合物,其用于电池。 [43]一种耐火片,其是由上述[36]~[42]中任一项所述的耐火树脂组合物形成 的。 [44]根据上述[43]所述的耐火片,其厚度为5~10000μm。 [45]一种电池,其具备上述[43]或[44]所述的耐火片、和电池单元,上述耐火片安 装在电池单元的表面。 [46]根据上述[45]所述的电池,上述电池单元具备安全阀,上述耐火片覆盖上述 安全阀。 发明的效果 根据本发明的第1方案,可以提供具有高耐火性,并且在发生了起火时可以发挥高 灭火性能的耐火叠层体、以及具备耐火叠层体的电池。 根据本发明的第2方案,可以提供使从电池喷出的火焰有效率地分散而使火焰的 火势减小,并且可以发挥高灭火性能和耐火性的耐火叠层体、以及具备耐火叠层体并具有 上述特性的电池。 附图说明 图1为显示耐火叠层体的一实施方式的示意性截面图。 图2为显示耐火叠层体的其它一实施方式的示意性截面图。 图3为显示设置于基材的孔的一实施方式的概略的俯视图。 图4为显示设置于基材的孔和耐火树脂层的一实施方式的示意性截面图。 图5为显示具有方型电池单元的电池的一实施方式的概略的截面图。 图6为显示具有方型电池单元的电池的其它实施方式的概略的截面图。 图7为显示具有层压型的电池单元的电池的一实施方式的概略的截面图。 图8为显示具有圆筒形电池单元的电池的一实施方式的概略的截面图。 图9为显示设置有2个电池单元的电池的一实施方式的概略的截面图。 图10为显示具有方型电池单元的电池的一实施方式的概略的立体图。 7 CN 111727120 A 说 明 书 5/46 页
下载此资料需消耗2积分,
分享到:
收藏