When battery fires were in a trade-off
between power and security...
We'll change the game.
高出力も、安全性も、妥協しない。
熱マネジメント設計の新しい提案。
Thermorphous™ FX25(開発品)
2液硬化型 熱放散・断熱ポッティング剤
高出力化・高密度化が進むリチウムイオン電池では、
モビリティ、定置型蓄電(ESS)、サーバー向けUPSなど多様な用途で、
安全性と熱設計の両立が共通の課題です。
従来は、熱暴走対策に低熱伝導の断熱・遮熱材を用いる一方で、
通常運転時の放熱性が損なわれやすく、
複数材料を組み合わせた複雑な設計が必要でした。
Thermorphous™ FX25(開発品)は、
温度に応じて機能が切り替わる熱マネジメント材料です。
通常時は熱を効率よく放散し、高温域では熱の伝播を抑制する設計を目指します。
安全性と出力性能のトレードオフを前提としない、新しい熱設計の可能性を提案します。
Flexibility for Your Thermal Design 熱設計に、自由を
Thermorphous™ FX25(開発品)は、ポッティング材料としての提供を想定した温度応答型の熱マネジメント材料です。低粘度設計により、約1mm程度のバッテリーセル間の狭小な隙間にも充填できる可能性があり、セル間、モジュール内、パック内など、さまざまな部位への適用を検討できます。
また、金型を用いた立体成形やシート状加工といった形態も検討可能で、用途や設計要件に応じて、必要な部位への組み込み方法を柔軟に検討できる点が特長です。
Characteristics 開発品仕様
以下の値は代表値(参考)です。形状・測定条件により変動する場合があります。
液物性(2液混合後、25℃)
- 粘度:3 Pa・s
- 比重:2.2 g/cm³
硬化シート物性(25℃硬化品)
- 熱伝導率(常態時):1.0 W/m・K
- 熱伝導率(熱暴走時):0.1 W/m・K
- 硬化条件:25℃/24 h
- 硬度(ショアA):60
注記
- 本ページの内容は開発中の情報を含み、記載は予告なく変更される場合があります。実機での有効性は今後の評価対象です。
高温度域において、物性が変化し、熱伝導率が大きく低下して、熱暴走時の熱伝播の抑制が期待できる遮熱挙動が観測されています。
室温条件では粘度は60分間安定しています。完全硬化までは24時間となっていますが、このグラフは、40℃環境下で硬化時間を短縮できる可能性が示されています。
図は成形物を800℃の炉で30分加熱した後の状態を示しています。加熱により膨張が生じ、断熱性の発現が観測されています。
- 外部から無拘束で加熱した結果であり、実使用時の膨張挙動とは異なる場合があります。
During normal operation
Heat dissipation when normal running 平常時の熱を、効率的にリリース
セル周りに充填された Thermorphous™ FX25(開発品)は、通常の充放電で生じる熱をパック内へ放散する挙動を示し、局所的な発熱が生じた場合でも周辺へ熱を分散させることでセルのエージング(劣化)の均一化に寄与する可能性があります。
During thermal runaway
Fire insulation only for TR cells when Fire 熱暴走セルから発生する熱を遮断し、類焼を防止
セルが熱暴走に至ると急激な温度上昇が起こり、周囲の Thermorphous™ FX25(開発品)は高温域で遮熱的な挙動へ移行することで、熱伝搬による類焼防止に寄与できる可能性があります。一方、温度が挙動変化温度に達していない周辺部は引き続き熱伝導挙動を保つため、ヒートシンクや構造体を経由した放熱経路が機能しやすくなることも期待されています。
本表示は開発コンセプトを説明するための概念イメージであり、実験データに基づくものではなく、性能を保証するものではありません
A new approach to thermal design for battery packs. 電池パックの熱設計に、新しい発想を。
低粘度のポッティング材として狭小部位にも行き渡りやすく、金型やシート化等と併用することで、最適化された実装レイアウトの検討範囲を広げられる可能性があります。
Cylindrical Cells 円筒形セル
エネルギー密度向上によりセル間隔が狭まる中でも、低粘度材料は狭小な隙間への充填に対応できる可能性があります
Prismatic Cells / Pouch Cells 角形セル / パウチ型セル
セル間に弾性を持つ遮熱材を配置する設計が一般的ですが、放熱にも対応できる材料としての活用可能性が広がります。
Temperature Migration Test 熱移行試験結果
隣接セルを模した金属筒とヒーターを1mmの間隔で配置し、Thermorphous™ FX25(開発品)を充填したうえで、ヒーター温度を300℃まで昇温する熱移行試験を行いました。本図は、熱伝導材および遮熱材を充填した場合との比較結果を示しています。Thermorphous™ FX25は約100℃付近まで熱伝導材と同様の挙動を示し、その後は遮熱材に近い挙動へ移行することが観測されています。
Potting Capability 充填性
左図は、1mm間隔で隣接セルを模したパック模型に、実機の充填設備を用いてポッティングした様子を示します。Thermorphous™ FX25(開発品)が狭い隙間から入り込み、隙間なく充填されていく様子が確認できます。
撮影協力:武蔵エンジニアリング株式会社
FAQ よくある問い合わせ
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Q
従来の熱伝導材料や遮熱材料と比べたとき、Thermorphous™ FX25(開発品)の最大の違いは何ですか?
A従来材料は、熱伝導が必要な部位と遮熱が必要な部位に分けて設計や配置をする必要がありましたが、Thermorphous FX25(開発品)は温度によって機能が切り替わるため、通常時の熱伝導材としても、熱暴走時の遮熱材としても機能するのが最も大きな違いと考えています。
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Q
温度による挙動変化は可逆的ですか?それとも不可逆的ですか?
A不可逆的です。Thermorphous™ FX25(開発品)が物性変化を起こす温度帯では、既に電池の一部に異常をきたしている可能性があり、とても危険な状態であるともいえます。よって、この危険な状態にあわせて遮熱挙動に変化させ、以後不可逆とすることで、熱暴走対策を講じるというコンセプトです
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Q
熱伝導と遮熱の挙動変化は、材料全体で一様に起こるのでしょうか?それとも局所的でしょうか?
A局所的に発生します。材料が一定の温度に達することによって、挙動が変化するため、熱の移行に合わせて局所的な変化がもたらされると観測しています。高温域に達した領域は絶縁性へと遷移しますが、隣接する低温領域は熱伝導性を維持する可能性があり、高温領域が伝搬を抑制するため、放熱経路(ヒートシンクやパック構造など)が有効な状態を維持できる可能性があります。
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Q
遮熱の効果が確認できる最小の厚みはどれくらいですか?
A1mmの厚みに成形したものを加熱し、実験を行っています。200℃で5分間加熱後の数値は約0.1W/m・Kであることを確認しています。
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Q
実際のバッテリーセルやモジュールでの評価はどこまで進んでいますか?
A国内大手バッテリーメーカー様と、製品への採用に向けた共同検証と評価を行っています
See What’s Next at BATTERY JAPAN 2026. BATTERY JAPAN 2026で、次の一手を確かめよう。
出展概要
SMART ENERGY WEEK【春】2026「BATTERY JAPAN 二次電池展」にて、温度で挙動が切り替わる熱マネジメント材料「Thermorphous™ FX25(開発品)」を中心に、熱移行試験データ、ポッティング充填デモ、成形サンプルを展示。共同開発パートナーMatwerkzの紹介も行います。
ブース番号
S33-1
関連サイト
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