ゴア バッテリーインシュレーション
超薄型で機械的耐久性に優れた断熱材です。過酷な環境下でも、バッテリー寿命にわたり熱暴走の伝播を確実かつ安定的に抑制します。
安定性と信頼性に優れた断熱性能で、熱暴走の伝播を抑制
ゴア バッテリーインシュレーションは、より高いエネルギー密度のバッテリー設計を可能にするとともに、熱暴走の伝播からバッテリーを保護します。圧縮されにくい薄型材料で、高い圧力や高温環境下でも熱抵抗を維持。また、加工しやすいよう設計されており、クリーンで効率的なバッテリーモジュール製造にも貢献します。
長期にわたり性能を維持するバッテリーモジュール用断熱材
高エネルギー密度設計では、エアロゲルパッドやシリコーンフォームなどの従来の断熱材は、継続的な圧縮荷重によって熱抵抗が低下する傾向があります。さらに荷重が大きくなると、材料性能の劣化や寸法クリープが生じることもあります。そのため、熱暴走の伝播防止性能を維持するには、断熱材を厚くしたり、安全マージンを設けたりする必要があります。
一方、ゴア バッテリーインシュレーションは、革新的な材料技術により、圧縮荷重に対する機械的安定性と高い熱抵抗を両立。従来の断熱材にはない優れた特長とメリットを備えています。
- 機械的安定性に優れ、圧縮されにくい断熱材で、1,000 kPaを超える圧力下でも高い熱抵抗を維持します。圧縮永久歪みは0.5%未満です。
- 500℃でも50 mW/m·K未満という極めて低い熱伝導率により、高エネルギー密度設計における熱伝達を抑制します。
- 発塵しにくいため製造時の汚染リスクを抑えられるほか、柔軟性があり切断・接着も可能なため、効率的な製造を実現します。
- 高度な断熱技術により、モジュールの立ち上げ・設置から運用、寿命の終了まで、ライフサイクル全体を通じて断熱性能を維持するよう設計されています。
- 超薄型（1 mm）の非フッ素系複合材料により、断熱材を厚くしたり熱暴走伝播に対する安全マージンを追加したりすることなく、コンパクトなバッテリーパック設計を実現します。
- ハイブリッドスタックに対応した形状で、変形に追従するパッドと容易に組み合わせることができ、断熱性能を損なうことなくセル膨張に対応します。
高エネルギー密度用途における熱暴走の伝播を抑制
ゴア バッテリーインシュレーションは、熱暴走対策が求められるあらゆるバッテリーモジュール向けに設計されており、さまざまなバッテリー化学系に対応します。超薄型の断熱材は、特にパウチセルおよび角形セルに最適で、円筒形セルにも使用できます。
- バッテリーエネルギー貯蔵システム（BESS）
– 電力系統用、住宅用、商業用、産業用 - 電気自動車（EV）
- 屋外用動力機器（OPE）
- 大型産業機器（IEM）
- データセンター
- 船舶・鉄道用機器
- そのほか幅広い用途に対応
高エネルギー密度のバッテリーパックでは、セル間材料に継続的な機械的予荷重がかかります。断熱材は時間の経過とともにさらに圧縮されるため、厚さの減少は避けられず、セル間での熱伝播リスクが高まります。そのため、長期的な熱保護には、荷重下でも断熱材の耐久性と厚さを確保することが重要です。
断熱材を徹底比較
高密度セル構造で重要となる特性と総合的な性能について、ゴア バッテリーインシュレーションと従来の断熱材の違いをご覧ください。
| 重要な特性 | フォームパッド | 硬質無機層（マイカ） | エアロゲルパッド | ゴア バッテリーインシュレーション |
|---|---|---|---|---|
常温・常圧での熱伝導率 | ❌ | ❌ | ✔️ | ⚠️ |
圧縮時の熱抵抗 | ❌ | ⚠️ | ❌ | ✔️ |
使用期間にわたる機械的安定性 | ❌ | ✔️ | ❌ | ✔️ |
高温環境下での安定性 | ❌ | ✔️ | ✔️ | ✔️ |
充放電サイクルおよびセル膨張に対する耐久性 | ✔️ | ⚠️ | ❌ | ✔️ |
取り扱い時の清浄性 | ✔️ | ❌ | ❌ | ✔️ |
組み込みやすさ | ✔️ | ❌ | ⚠️ | ✔️ |
エネルギー密度への影響 | ❌ | ❌ | ⚠️ | ✔️ |
✔️ = 許容可能/良好
⚠️ = 懸念あり/要確認
❌ = 不可/性能不足
実環境を想定した比較試験
熱暴走を模擬した試験では、断熱材とセルに1 MPaの実使用を想定した圧縮荷重を加えました。その結果、ゴア バッテリーインシュレーションは、試験したすべての厚さにおいて競合他社のエアロゲル材料を上回る性能を示し、一般的なエアロゲル断熱材の半分の厚さで同等の熱保護性能を実現しました。
ゴアの専門家が、ゴアの断熱材がバッテリーストレージ設備の安全性向上と熱暴走の伝播抑制にどのように貢献するのかを解説します。
無料のオンデマンドウェビナーでは、実際の事例を交えながら、ゴアの革新的なバッテリー断熱技術について詳しく解説します。質疑応答もご覧いただけます。
技術情報
ゴア バッテリーインシュレーションは、高エネルギー密度用途における長期にわたるスタック圧下でも、その寸法安定性と断熱性能を維持します。
| 評価項目 | 目標値 |
|---|---|
材料の公称厚さ¹（mm） | 1 |
寸法公差（%） | ± 10 |
1 MPaの圧縮応力下での圧縮歪み（%） | < 5 |
密度（g/cc） | 0.4 |
600℃での熱伝導率（mW/m·K） | < 50 |
平均絶縁破壊強度（V/mm） | 25,740 |
難燃性等級 | UL94 HB |
材料構成 | 非フッ素系複合材料 |
1 材料厚さは変更される場合があります。
注目コンテンツ
よくあるご質問
ゴア バッテリーインシュレーションは、エアロゲル、シリコーン、フォーム、コルクなどの従来の断熱材と比べて圧縮されにくいという特長があります。そのため、バッテリーモジュールの製造工程や熱暴走時のような高い圧縮応力が加わる環境でも、厚さと熱抵抗を維持できます。
また、より薄い断熱層で性能を発揮できるため、モジュールレベルでのエネルギー密度向上にも貢献します。さらに、ゴア バッテリーインシュレーションは発塵しにくく、切断や接着が容易なため、製造工程での取り扱いにも優れています。
断熱材は圧縮されると厚さが減少し、それに伴って熱抵抗（R値）も低下します。エアロゲル複合材やシリコーンフォームパッドなどの圧縮されやすい従来材料では、熱暴走の伝播を防ぐ性能を維持するためには、材料自体をより厚くするか、安全マージンを見込んだ設計が必要になります。
一方、ゴア バッテリーインシュレーションは圧縮されにくい構造を採用しているため、BESSやEVシステムで使用寿命末期に想定される1,000 kPaの圧力下でも、安定した熱抵抗を維持します。
ゴア バッテリーインシュレーションは従来の熱暴走対策用断熱材とは異なり、高い圧縮応力が加わっても変形しにくく、高い熱抵抗を維持します。
また、セル膨張への追従性が求められるバッテリーモジュールでは、変形に追従する専用設計のパッドと組み合わせて使用できます。これにより、熱暴走の伝播防止とセル膨張への対応をそれぞれ別の材料に担わせ、性能を最適化できます。
はい。置き換えて使用できます。また、エアロゲル系断熱材をはじめとする従来の熱暴走対策用断熱材で課題となりやすい、粉じんの発生、機械的な脆さ、圧縮による厚さの減少を抑えることができます。
ゴアでは、UL94 HB難燃性をはじめとする、バッテリーの安全性と信頼性に関する主要な業界規格への適合を目指して、各種試験を実施しています。また、非フッ素系のゴア バッテリーインシュレーションは、EU REACH規則および米国環境保護庁（EPA）のPFAS規制にも対応しています。
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本製品は、一般工業用途に限定してご使用ください。
食品、医薬品、化粧品、医療機器の製造、処理、または包装作業にはご利用いただけません。