高容量リチウムイオン電池の発火に耐える「難燃軽量シート」を開発 積水化学

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積水化学工業は2022年3月31日、高容量リチウムイオン電池の激しい発火に耐え、炎上事故などを防止できる「難燃軽量シート」を開発したと発表した。

独自開発の高難燃性樹脂、塩素化ポリ塩化ビニル(CPVC)をガラスマットに含浸させ、樹脂繊維複合素材にした。従来の塩ビ系樹脂は溶融状態でも粘度が高く、繊維へ含浸させるのが難しかったが、独自の樹脂複合技術を使い、繊維を高比率で含有した状態での複合化が可能になったという。熱プレスでの成形加工やリサイクルもできる。

リチウムイオン電池は発火すると、激しい炎とともに、高温になった内部の金属などが高速で噴出する。このため、電池パックカバーには、電池が発火しても燃えず、噴出物による衝撃を受けても穴が開かないことが求められる。これまで、無機鉱物含有シートや無機多孔質シートなどが提案されているが、重さのほか、シートからの無機物粒子の脱落、電池パックカバーに貼る際の形状への追従性などに課題があった。

開発した難燃軽量シートの裏側から1200℃の炎をバーナー2本で当てる実験をしたところ、裏面の温度は2分後でも300℃以下で、7分後でも表面に穴は開かなかった。また、シートとアルミで電池パック模型を作り、内部にセットした電池セルを熱暴走させる実験でも、炎が噴き出すことなく、発火を模型内にとどめることができた。なお、アルミのみで作った模型による実験では、熱暴走の2秒後に炎が噴き出した。

同社では電気自動車向けに製品化を進めているが、将来的には住宅用電池や、航空機や太陽光発電所などの電池システムの筐体への活用も図っていく。

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