次世代熱暴走保護材料

当社の超薄型多孔質断熱パネルは、優れた耐火性能と断熱性能を発揮し、EVバッテリーおよびエネルギー貯蔵システム(ESS)に効率的な断熱と熱暴走保護を提供します。エアロゲルソリューションと比較して、当社製品は高温下での耐熱性・熱安定性に優れ、熱伝導率が大幅に低く、さらに無煙排出といった独自の利点を備えています。

Total Quality

なぜ多孔質断熱材が熱暴走保護に重要なのか?

熱暴走は、バッテリー内部の化学反応によって急激な温度上昇が引き起こされ、連鎖反応を開始することで発生します。この現象は、過熱、発煙、火災、爆発を引き起こし、人身の安全や財産に重大なリスクをもたらす可能性があります。さらに、熱暴走は隣接するバッテリーセルへと伝播し、大規模な火災へ拡大する恐れもあります。

微多孔断熱材は熱暴走防止に不可欠であり、極めて薄く軽量でありながら優れた断熱性能を提供します。その微多孔構造と不透明化材の使用により、伝導、対流、放射という熱伝達の3つの経路すべてを最小化し、過剰な熱の拡散をバッテリーセル間で遅らせます。この重要な遅延によって、熱事象を1つのセル内に封じ込め、バッテリーパック全体への拡散を防ぎ、安全システムが作動するための時間を稼ぐことができます。

当社の多孔質断熱バリアは、バッテリーシステムに対して重要な熱暴走保護を提供します:

エアロゲルブランケットをはるかに上回る断熱性能

微多孔質断熱材は、高温下においてエアロゲルブランケットと比較して数倍優れた断熱性能を発揮し、さらに高い耐熱性を備えています。

優れた難燃性能

無機質で不燃性の材料であり、UL 94 V-0 規格に適合しています。

Microporous insulation

優れた機械的性能

圧縮パッドとしての機械的性能により、バッテリーパックに適切な圧力を維持します。弊社の材料の圧縮性能は、配合調整や密度制御によって精密に調整することが可能です。さらに、各種弾性材料との複合化により、圧縮特性を向上させることができます。

Microporous insulation

絶縁安定性と絶縁性能

当社の微多孔質断熱バリアは、優れた絶縁性と耐劣化性を提供します。

当社の裸パネルは、最大漏れ電流 ≤ 0.1 mA で 3500V DC に耐え、高い絶縁品質を保証します。

薄型・軽量

当社は、材料厚さ 0.8 mm まで対応可能な軽量・薄型のバッテリーシステムソリューションを提供しています。製品は高いカスタマイズ性を備え、軽量化や特注仕様のニーズに対応します。

堅牢性と環境配慮

当社のソリューションは通常の使用条件下で影響を受けず、湿度の影響もありません。火災時にも有害物質を放出せず、煙も発生しません。

Microporous insulation

熱暴走の適用シナリオ

当社の多孔質断熱製品は、電気自動車(EV)およびエネルギー貯蔵システム(ESS)における熱暴走の伝播を効果的に抑制します。要求の厳しい用途向けに設計された当社の熱暴走バリアは、ソリューションベースの設計によりカスタマイズ可能な性能を提供し、主な用途は以下の通りです:

  • EVおよびESSにおけるセル間の熱暴走伝播
  • バッテリーパックおよびモジュール用バリア

なぜユニコーン・インサレーションズと提携すべきか

多孔質断熱材料の専門家

配合から部品製造まで、当社のセル間(C2C)バリアは自社で設計・開発・製造されています。

EVおよびESS分野での信頼性と実績

セル間バリア用の当社の多孔質断熱パネルは、市場の主要企業向けに量産されています。

エンジニアリングサポート

当社のソリューションはお客様の特定のニーズに合わせてカスタマイズされており、バッテリープラットフォーム向けに設計された熱管理ソリューションとカスタムサイズを提供します。

迅速な対応と納品

中国とマレーシアに製造拠点を持ち、強力な生産能力を維持することで、迅速かつ確実な納品を保証します。

関連商品

TT 1000 classic LB

TT 1000 classic LBは、カスタマイズされた外装を持つ超薄型マイクロポーラス断熱パネルで、リチウムイオンバッテリーの優れた熱断熱性と防火性を実現するのに適しています。既存の解決策と比較して、熱安定性、高温熱伝導性、機械的性質、および煙の排出量において、私達の製品はより競争力があります。 代表的な用途: TT 1000 classic LBは、電気自動車とエネルギーストレージシステム(ESS)における熱反応を防止するための最新世代の材料として、アエログルスや他の伝統的な製品を置き換える新しい選択肢です。 セル間の熱反応保護 パックとモジュールの熱および防火バリアとしての使用

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代表的な用途:

TT 1000 classic LBは、電気自動車とエネルギーストレージシステム(ESS)における熱反応を防止するための最新世代の材料として、アエログルスや他の伝統的な製品を置き換える新しい選択肢です。

  • セル間の熱反応保護
  • パックとモジュールの熱および防火バリアとしての使用

ケーススタディ

大型EVバッテリーパック向けセル間熱暴走防止用超薄型サーマルバリア材料

プロジェクトの背景

大手商用車メーカーは、長距離輸送用電動トラック向けの高エネルギー密度バッテリーパックを開発していました。高度に統合されたシャーシ設計とコンパクトなバッテリー構造により、角形セル間に熱保護材料を配置できるスペースは極めて限られていました。

バッテリーパックの開発過程において、お客様はエアロゲル系サーマルバリアでは、利用可能な取付厚さの範囲内で必要な熱保護性能を満たせないことを確認しました。そのため、バッテリーパックのサイズやエネルギー密度を犠牲にすることなく、優れた断熱性能を発揮できる超薄型断熱材料が求められました。

お客様の課題

バッテリーパック設計では、以下の要件を満たす熱保護材料が必要でした。

  • 取付厚さ≤1 mmで優れた断熱性能を実現すること。
  • 熱暴走発生時にセル間の熱伝播を効果的に遅延させること。
  • バッテリーパックの重量および体積エネルギー密度への影響を最小限に抑えること。
  • バッテリーの動作および充放電サイクルを通じて安定した機械的特性を維持すること。
  • バッテリーパックの自動組立および大量生産に対応できること。

Unicornのソリューション

Unicornは、お客様のホットプレート断熱試験および火炎暴露試験の要件を満たす、厚さ0.8 mmのカスタマイズされたマイクロポーラス断熱コアを提供しました。PETフィルムでラミネートした後、完成したサーマルバリアの総厚さは1 mm未満となり、優れた熱保護性能を発揮するとともに、バッテリーパックの自動組立にも対応しました。

お客様のメリット

優れた熱暴走保護性能

超薄型マイクロポーラス断熱材は、最高使用温度1200℃、平均温度800℃における熱伝導率≤0.038 W/m·Kという優れた高温断熱性能を備えており、熱暴走時のセル間熱伝播を効果的に抑制します。

より高いエネルギー密度を実現するバッテリーパック設計

最小0.8 mmの超薄型仕様で提供されるこのソリューションは、極めて限られた設置スペースでも高い熱保護性能を発揮し、バッテリーパックの外形寸法を拡大することなくエネルギー密度の最大化に貢献します。

超薄型設計と信頼性の高い量産対応

Unicornの先進的な製造プロセスにより、厚さ0.8 mmの超薄型マイクロポーラス断熱パネルを、高い厚み均一性と安定した断熱性能で製造することが可能です。また、最適化された材料配合と製造プロセスにより、組立時の柔軟性と作業性が向上し、信頼性の高い大量生産と効率的なバッテリーパック製造を実現します。

大規模BESS向けセル間熱暴走防止用マイクロポーラス熱バリア材料

プロジェクトの背景

大手エネルギー貯蔵システムインテグレーターは、海外の電力系統向けコンテナ型リチウムイオンバッテリーエネルギー貯蔵システム(BESS)を開発していました。20フィートコンテナには、314Ah LFPセルを高密度に配置した5MWhのラック式バッテリー構成が採用されていました。限られたコンテナサイズの中でバッテリー容量が継続的に増加する中、お客様はエネルギー密度やシステム統合性を損なうことなく、より優れた断熱性能を実現できる超薄型サーマルバリアを必要としていました。

お客様の課題

バッテリー構造には、以下の厳しい技術要件を満たすセル間熱保護材が求められました。

  • セル間の総断熱厚さを≤1.5 mmに維持すること。
  • 高温環境下で熱伝導率≤0.05 W/m·Kを実現すること。
  • 長期の充放電サイクルに伴うバッテリーセルの膨張・収縮に対応できる安定した圧縮特性を備えること。
  • 高速自動生産およびバッテリーモジュール組立に対応できること。
  • 大規模BESS向けに、安定した大量供給を実現できること。

Unicornのソリューション

Unicornは、セル間熱保護に必要な断熱性能と機械的特性を満たすよう設計された、厚さ1.35 mmのTT 1000 Classic LBマイクロポーラス断熱コアを提供しました。この材料は、お客様が指定した1200°C火炎暴露試験および675°C加熱圧縮試験に合格し、優れた高温断熱性能と構造安定性を実証しました。また、この断熱コアは後工程であるカプセル化および各種加工プロセスに適合するよう最適化されており、お客様のバッテリーモジュール製造ラインへのスムーズな組み込みを可能にしました。

お客様のメリット

大規模エネルギー貯蔵システム向けの信頼性の高い熱保護

マイクロポーラス断熱コアは、極めて高温な環境下でも安定した断熱性能を維持し、優れた耐熱性と極めて低い熱伝導率を兼ね備えています。これにより、バッテリーメーカーは大規模エネルギー貯蔵システム向けに効果的なセル間熱保護設計を実現できます。

後工程との優れた適合性

マイクロポーラス断熱コアは、バッテリーモジュールの設計要件に応じて厚さ、寸法、機械的特性をカスタマイズできます。優れた加工性により、お客様独自のカプセル化、ラミネート、および各種加工プロセスに柔軟に対応し、さまざまなサーマルバリア構造の設計を可能にします。

大量生産に対応する安定した材料品質

安定した製造プロセスにより、生産ロット間で厚さ、断熱性能、および寸法精度の高い一貫性を維持します。これにより、大規模BESSの製造に必要な安定した材料供給と効率的な後工程を実現します。

安全性と高密度化を両立するエネルギー貯蔵システム設計を支援

優れた耐熱性、高い断熱性能、そして超薄型構造を兼ね備えたこの材料は、高容量エネルギー貯蔵システムにおいて、熱安全性とスペースの有効活用を両立する設計を可能にします。

よくある質問

熱暴走とは何ですか。また、なぜ熱暴走対策が重要なのですか?+

熱暴走とは、バッテリーセル内部で化学反応が急激な温度上昇を引き起こし、連鎖反応を誘発する現象です。その結果、過熱、発煙、火災、さらには爆発につながる可能性があります。効果的な熱暴走対策は、セル間への熱暴走の伝播を防ぎ、異常を封じ込めるとともに、バッテリー安全システムが作動するための時間を確保するうえで不可欠です。

なぜ従来の断熱材ではなく、マイクロポーラス断熱材を選ぶべきなのでしょうか?+

当社のマイクロポーラス断熱材は、従来の断熱材と比べて優れた熱安定性と高い耐熱性を備えています。さらに、高温域でも極めて低い熱伝導率を維持するため、同じ厚さであっても低い冷面温度とより高い保護性能を実現します。また、同等の断熱性能が求められる場合には、より薄い設計が可能となり、バッテリーパック内部のスペースをより有効に活用できます。

マイクロポーラス断熱バリアは、どのように熱伝播を防ぐのでしょうか?+

マイクロポーラス熱バリアは、高い多孔質構造と赤外線オパシファイア(遮熱材)の相乗効果により、熱伝導・対流・放射による熱移動を最小限に抑えます。これらの材料をバッテリーセル間に配置することで、熱異常が発生したセルから隣接セルへの熱伝達を低減し、熱伝播を遅らせることで、より安全なバッテリーシステム設計を実現します。

貴社の熱保護材料で実現できる最小厚さはどのくらいですか?+

当社のマイクロポーラス断熱材は、最小0.8 mmの超薄型仕様で提供されており、省スペース性が重要となる用途向けに設計されています。さらに薄型の製品についても現在開発および評価を進めており、ますます厳しくなるバッテリーパックの省スペース設計に対応しています。

貴社の断熱材は誘電性を備え、電気絶縁性がありますか?+

はい。当社のマイクロポーラス断熱バリアは、優れた絶縁耐力と耐経年劣化性を備えています。当社のコアパネルは最大漏れ電流≤0.1 mAの条件で3500 V DCに耐えることができ、高い電気絶縁性能を実現します。

特定のバッテリーセル設計に合わせたカスタマイズに対応していますか?+

はい。当社では、お客様のご要望に応じて、厚さ、寸法、密度、機械的特性などをカスタマイズしたマイクロポーラス断熱材をご提供しています。

熱性能に加え、当社のマイクロポーラス断熱コアは、バッテリーモジュール固有の要求に合わせて圧縮特性を調整することも可能です。材料構造を最適化することで、高い柔軟性と圧縮追従性を実現し、厳しい用途においてはセラミックファイバーエアロゲルに匹敵する性能を発揮します。

貴社の製品は火災安全基準に適合していますか?+

はい。当社の材料は無機質かつ不燃性であり、UL 94 V-0認証(イエローカード)を取得しています。これにより、電気自動車(EV)およびエネルギー貯蔵システム向けの厳しい用途において、最高レベルの難燃性能を実現します。

貴社の断熱材は熱暴走対策として検証されていますか?+

はい。当社のマイクロポーラス断熱材は、車載用バッテリーおよびエネルギー貯蔵用途の両方において、熱暴走伝播試験による性能検証を実施しています。314AhのLFPセルを用いた試験では、厚さ1.3 mmの断熱パネルが熱暴走を起こしたセルから隣接セルへの熱伝播を効果的に防止し、隣接セルは試験後も損傷なく正常に機能しました。

さらに、カスタマイズされた断熱材は、NMCバッテリーセルおよび500Ahを超える大型エネルギー貯蔵セルを用いたお客様の熱暴走試験でも検証されています。当社の材料は、複数のGWh級エネルギー貯蔵プロジェクトや車載用バッテリー用途に採用され、お客様のより安全なバッテリーシステム開発を支援しています。

バッテリーシステムにおけるマイクロポーラス熱バリアの用途にはどのようなものがありますか?+

マイクロポーラス熱バリアは、主に以下の用途で使用されています。
セル間断熱 – 隣接するバッテリーセル間に配置。
モジュールレベルの保護 – バッテリーモジュール内で熱絶縁性能を向上させるために使用。
バッテリーと筐体の間 – バッテリー部品と外部構造との間の熱バリアとして使用。