JP7675634B2 - 放熱構造体およびそれを備えるバッテリー - Google Patents

Description

本発明は、放熱構造体およびそれを備えるバッテリーに関する。

自動車、航空機、船舶あるいは家庭用若しくは業務用電子機器の制御システムは、より高精度かつ複雑化してきており、それに伴って、回路基板上の小型電子部品の集積密度が増加の一途を辿っている。この結果、回路基板周辺の発熱による電子部品の故障や短寿命化を解決することが強く望まれている。

回路基板からの速やかな放熱を実現するには、従来から、回路基板自体を放熱性に優れた材料で構成し、ヒートシンクを取り付け、あるいは冷却ファンを駆動するといった手段を単一で若しくは複数組み合わせて行われている。これらの内、回路基板自体を放熱性に優れた材料、例えばダイヤモンド、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、立方晶窒化ホウ素（ｃＢＮ）等から構成する方法は、回路基板のコストを極めて高くしてしまう。また、冷却ファンの配置は、ファンという回転機器の故障、故障防止のためのメンテナンスの必要性や設置スペースの確保が難しいという問題を生じる。これに対して、放熱フィンは、熱伝導性の高い金属（例えば、アルミニウム）を用いた柱状あるいは平板状の突出部位を数多く形成することによって表面積を大きくして放熱性をより高めることのできる簡易な部材であるため、放熱部品として汎用的に用いられている（特許文献１を参照）。

ところで、現在、世界中で、地球環境への負荷軽減を目的として、従来からのガソリン車あるいはディーゼル車を徐々に電気自動車に転換しようとする動きが活発化している。特に、フランス、オランダ、ドイツをはじめとする欧州諸国の他、中国でも、電気自動車の普及が進行してきている。電気自動車の普及には、高性能バッテリーの開発の他、多数の充電スタンドの設置などが必要となる。特に、リチウム系の自動車用バッテリーの充放電機能を高めるための技術開発が重要である。上記自動車バッテリーは、摂氏６０度以上の高温下では充放電の機能を十分に発揮できないことが良く知られている。このため、先に説明した回路基板と同様、バッテリーにおいても、放熱性を高めることが重要視されている。

バッテリーの速やかな放熱を実現するには、熱の移動経路を高熱伝導性の材料で形成すること、およびバッテリーセルと当該高熱伝導性の材料との熱抵抗を下げることが必要になる。例えば、グラファイト製のシートを熱の移動経路に利用して、当該シートにゴム状弾性体を積層したものを筒状に形成した放熱構造体が考えられる。バッテリーセルは種々の形態（段差等の凹凸あるいは非平滑な表面状態を含む）をとり得ることから、かかる放熱構造体をバッテリーセルと冷却部材との間、あるいはバッテリーセル同士の間に配置すると、放熱構造体はバッテリーセルの種々の形態に順応しやすく、かつ熱の移動経路も構築しやすくなる。加えて、バッテリーセルを除去したときに元の形状に近い形状に戻りやすくなる。

特開２００８－２４３９９９

ところで、当該高熱伝導性の材料として、高熱伝導性かつ導電性を有する熱伝導性材料を放熱構造体に使用することが望まれている。しかし、かかる場合、当該熱伝導性材料とバッテリーセルの周辺部品との電気的短絡が生じる虞がある。また、放熱構造体とバッテリーセルとの間にフィルム状の絶縁部材を配置する方法も考えられるが、当該絶縁部材は非伸縮性の部材であることが多いため、当該熱伝導性材料への変形追従性が乏しく、当該熱伝導性材料の変形に応じて伝熱効率が低くなる虞がある。これは、バッテリーセルのみならず、ＤＣ／ＤＣコンバータ、回路基板、電子部品あるいは電子機器本体のような他の熱源にも通じる。このような要望に応えることは、「すべての人々の、安価かつ信頼できる持続可能な近代的エネルギーへのアクセスを確保する」という本出願人の持続可能な開発目標の達成にも資する。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、熱源の種々の形態に順応可能であって、弾性変形性に富み、放熱効率に優れ、かつ周辺部品との電気的短絡を抑制することができる放熱構造体、およびそれを備えるバッテリーを提供することを目的とする。

（１）上記目的を達成するための一実施形態に係る放熱構造体は、熱源からの放熱を高める複数の放熱部材と、前記複数の放熱部材をその長手方向と直交する方向に沿って並べた状態で、少なくとも前記熱源と前記放熱部材との間に配置される第１絶縁フィルムと、前記複数の放熱部材を保持する保持部材と、を備える放熱構造体であって、前記放熱部材は、中空若しくは中実の形状を有する複数のクッション部材と、前記熱源からの熱を伝えるためのシートであって、前記クッション部材の外側面を覆う熱伝導シートと、を備える。
（２）別の実施形態に係る放熱構造体では、好ましくは、前記第１絶縁フィルムは、前記複数の放熱部材をその長手方向と直交する方向に沿って並べた状態で、前記放熱部材の外形に沿って撓んだ凹凸形状をなして前記複数の放熱部材に面接触し、前記保持部材は、前記複数の放熱部材における前記熱源と反対側に面接触し、かつ少なくとも前記第１絶縁フィルムの凹部と接合しても良い。
（３）別の実施形態に係る放熱構造体では、好ましくは、前記保持部材は、少なくとも一方の面に粘着層を有する粘着テープであって、前記粘着層が前記複数の放熱部材および前記第１絶縁フィルムの前記凹部と接合しても良い。
（４）別の実施形態に係る放熱構造体では、好ましくは、前記保持部材は、その両面に前記粘着層を有する粘着テープであって、前記放熱部材の長手方向の両端部にそれぞれ配置される両面粘着テープと、その一方の面に前記粘着層を有する粘着テープであって、前記放熱部材の長手方向の中央部に少なくとも１つ配置される片面粘着テープと、を備えても良い。
（５）別の実施形態に係る放熱構造体では、好ましくは、前記保持部材は、前記複数の放熱部材をその長手方向と直交する方向に沿って並べた状態で、前記複数の放熱部材における前記熱源と反対側に面接触する第２絶縁フィルムであって、少なくとも前記第１絶縁フィルムの凹部と前記第２絶縁フィルムとが熱溶着しても良い。
（６）別の実施形態に係る放熱構造体では、好ましくは、前記保持部材は、その両面に粘着層を有する両面粘着テープであって、一方の面の前記粘着層が前記第１絶縁フィルムと接合し、他方の面の前記粘着層が前記放熱部材に面接触しても良い。
（７）別の実施形態に係る放熱構造体では、好ましくは、前記保持部材は、前記放熱部材の長手方向に沿って隙間を空けて配置される２枚以上のシートであっても良い。
（８）別の実施形態に係る放熱構造体では、好ましくは、前記保持部材は、糸であって、前記複数の放熱部材をその長手方向と直交する方向に連結し、かつ前記複数の放熱部材を前記第１絶縁フィルムに固定しても良い。
（９）別の実施形態に係る放熱構造体では、好ましくは、前記保持部材は、前記第１絶縁フィルムを兼ねており、前記複数の放熱部材を包む袋であっても良い。
（１０）別の実施形態に係る放熱構造体では、好ましくは、前記保持部材は、前記袋と、前記袋の内部において前記複数の放熱部材を固定する糸と、を含んでも良い。
（１１）別の実施形態に係る放熱構造体では、好ましくは、前記放熱部材は、前記長手方向に沿う中空部を備える筒状部材であっても良い。
（１２）一実施形態に係るバッテリーは、冷却部材を流す構造を持つ筐体内に、１または２以上の熱源としてのバッテリーセルを備えたバッテリーであって、前記バッテリーセルと前記筐体との間に、上述のいずれかの放熱構造体を備える。

本発明によれば、熱源の種々の形態に順応可能であって、弾性変形性に富み、放熱効率に優れ、かつ周辺部品との電気的短絡を抑制することができる放熱構造体、およびそれを備えるバッテリーを提供できる。

図１は、第１実施形態に係る放熱構造体の平面図を示す。 図２は、図１におけるＡ－Ａ線断面図およびその一部Ｃの拡大図をそれぞれ示す。 図３は、図１におけるＢ－Ｂ線断面図およびその一部Ｄの拡大図をそれぞれ示す。 図４は、第２実施形態に係る放熱構造体の平面図を示す。 図５は、図４におけるＥ－Ｅ線断面図およびその一部Ｆの拡大図をそれぞれ示す。 図６は、第３実施形態に係る放熱構造体の平面図を示す。 図７は、図６におけるＧ－Ｇ線断面図およびその一部Ｈの拡大図をそれぞれ示す。 図８は、第４実施形態に係る放熱構造体の平面図を示す。 図９は、図８におけるＩ－Ｉ線断面図およびその一部Ｊの拡大図をそれぞれ示す。 図１０は、第５実施形態に係る放熱構造体の平面図を示す。 図１１は、図１０におけるＫ－Ｋ線断面図およびその一部Ｌの拡大図をそれぞれ示す。 図１２は、図１の放熱構造体の製造方法の一部を説明するための図を示す。 図１３は、図１の放熱構造体を構成する放熱部材の変形例１の製造方法の一部を説明するための図を示す。 図１４は、図１の放熱構造体を構成する放熱部材の変形例２の側面図、平面図および当該平面図の拡大図を示す。 図１５は、図１の放熱構造体を構成する放熱部材の変形例３の側面図、平面図および当該平面図の拡大図を示す。 図１６は、図１の放熱構造体を構成する放熱部材の変形例４の側面図、平面図および当該平面図の拡大図を示す。 図１７は、一実施形態に係るバッテリーの縦断面図を示す。 図１８は、放熱構造体の上に、バッテリーセルの側面を接触させるように横置きにしたときの断面図、その一部拡大図および充放電時にバッテリーセルが膨張した際の一部断面図をそれぞれ示す。

次に、本発明の各実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また、各実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須であるとは限らない。

１．放熱構造体
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る放熱構造体の平面図を示す。図２は、図１におけるＡ－Ａ線断面図およびその一部Ｃの拡大図をそれぞれ示す。図３は、図１におけるＢ－Ｂ線断面図およびその一部Ｄの拡大図をそれぞれ示す。なお、この実施形態において、熱源は、図２および図３の紙面上方に配置されるものとする。以後の実施形態においても同様である。また、図１は、放熱構造体１は、１４本の放熱部材２０を備えているが、放熱部材２０の数は特に限定されない。以後の実施形態においても同様である。

（１）概略構成
第１実施形態に係る放熱構造体１は、熱源からの放熱を高める複数の放熱部材２０と、複数の放熱部材２０をその長手方向と直交する方向（図１の左右方向）に沿って並べた状態で、少なくとも熱源と放熱部材２０との間に配置される第１絶縁フィルム１０と、第１絶縁フィルム１０と別体であって複数の放熱部材２０を保持する保持部材１２と、を備える部材である。放熱部材２０は、中空若しくは中実の形状を有する複数のクッション部材２２と、熱源からの熱を伝えるためのシートであって、クッション部材２２の外側面を覆う熱伝導シート２１と、を備える。「第１絶縁フィルム」および後述の「第２絶縁フィルム」は、好ましくは、１．０×１０^７Ω・ｍ以上の電気抵抗率を有するフィルムである。

（２）熱伝導シート
熱伝導シート２１は、その構成材料を問わないが、好ましくは炭素を含むシートであり、さらに好ましくは９０質量％以上を炭素から構成されるシートである。例えば、熱伝導シート２１に、樹脂を焼成して成るグラファイト製のフィルムを用いることもできる。ただし、熱伝導シート２１は、炭素と樹脂とを含むシートであっても良い。その場合、樹脂は、合成繊維でも良く、その場合には、樹脂として好適にはアラミド繊維を用いることができる。本願でいう「炭素」は、グラファイト、グラファイトより結晶性の低いカーボンブラック、ダイヤモンド、ダイヤモンドに近い構造を持つダイヤモンドライクカーボン等の炭素（元素記号：Ｃ）から成る如何なる構造のものも含むように広義に解釈される。熱伝導シート２１は、この実施形態では、樹脂に、グラファイト繊維やカーボン粒子を配合分散した材料を硬化させた薄いシートとすることができる。熱伝導シート２１は、メッシュ状に編んだカーボンファイバーであっても良く、さらには混紡してあっても混編みしてあっても良い。なお、グラファイト繊維、カーボン粒子あるいはカーボンファイバーといった各種フィラーも、すべて、炭素フィラーの概念に含まれる。

熱伝導シート２１を炭素と樹脂とを備えるシートとする場合には、当該樹脂が熱伝導シート２１の全質量に対して５０質量％を超えていても、あるいは５０質量％以下であっても良い。すなわち、熱伝導シート２１は、熱伝導に大きな支障が無い限り、樹脂を主材とするか否かを問わない。樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂を好適に使用できる。熱可塑性樹脂としては、熱源からの熱を伝導する際に溶融しない程度の高融点を備える樹脂が好ましく、例えば、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、芳香族ポリアミド（アラミド繊維）等を好適に挙げることができる。樹脂は、熱伝導シート２１の成形前の状態において、炭素フィラーの隙間に、例えば粒子状あるいは繊維状に分散している。熱伝導シート２１は、炭素フィラー、樹脂の他、熱伝導をより高めるためのフィラーとして、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮあるいはダイヤモンドを分散していても良い。また、樹脂に代えて、樹脂よりも柔軟なエラストマーを用いても良い。熱伝導シート２１は、また、上述のような炭素に代えて若しくは炭素と共に、金属および／またはセラミックスを含むシートとすることができる。金属としては、アルミニウム、銅、それらの内の少なくとも１つを含む合金などの熱伝導性の比較的高いものを選択できる。また、セラミックスとしては、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ、ｃＢＮ、ｈＢＮなどの熱伝導性の比較的高いものを選択できる。

熱伝導シート２１は、導電性に優れるか否かは問わない。熱伝導シート２１の熱伝導率は、好ましくは１０Ｗ／ｍＫ以上である。この実施形態では、熱伝導シート２１は、好ましくは、グラファイト製のフィルムであり、熱伝導性と導電性に優れる材料から成る。熱伝導シート２１は、湾曲性（若しくは屈曲性）に優れるシートであるのが好ましく、その厚さに制約はないが、０．０２～３ｍｍが好ましく、０．０３～０．５ｍｍがより好ましい。ただし、熱伝導シート２１の熱伝導率は、その厚さが増加するほど厚さ方向で低下するが、熱伝送量は厚い方が多くなるため、シートの強度、可撓性および熱伝導性を総合的に考慮して、その厚さを決定するのが好ましい。熱伝導シート２１は、好ましくは、クッション部材２２の外側面を被覆する筒状体である。ただし、熱伝導シート２１は、クッション部材２２の外側面をスパイラル状に巻く細帯体でも良い。

（３）クッション部材
クッション部材２２の重要な機能は変形容易性と、回復力である。回復力は、弾性変形性による。変形容易性は、熱源の形状に追従するために必要な特性であり、特にリチウムイオンバッテリーなどの半固形物、液体的性状も持つ内容物などを変形しやすいパッケージに収めてあるようなバッテリーセルの場合には、設計寸法的にも不定形または寸法精度があげられない場合が多い。このため、クッション部材２２の変形容易性や追従力を保持するための回復力の保持は重要である。

クッション部材２２は、好ましくは、放熱部材２０の長手方向（図２の紙面奥行方向）に沿う中空部２３を備える筒状部材である。クッション部材２２は、熱伝導シート２１に接触する熱源が平坦でない場合でも、熱伝導シート２１と熱源との接触を良好にする。さらに、中空部２３は、クッション部材２２の変形を容易にし、加えて放熱構造体１の軽量化に寄与し、また、熱伝導シート２１と熱源との接触を高める機能を有する。クッション部材２２は、熱伝導シート２１に加わる荷重によって熱伝導シート２１が破損等しないようにする保護部材としての機能も有する。この実施形態では、クッション部材２２は、熱伝導シート２１に比べて低熱伝導性の部材である。なお、この実施形態では、中空部２３は、断面円形状に形成されているが、中空部２３の断面形状は円に限定されず、例えば、多角形、楕円形、半円形、頂点が丸みを帯びた略多角形等であっても良い。また、中空部２３は、例えば、断面円形状が上下または左右に２つに分割された２つの断面半円形状の中空部等、複数の中空部から構成されていても良い。また、クッション部材２２は、シートを完全に閉じないようにＵ字形状に丸めた形態、あるいはシートを、一周超に丸めた形態でも良い。なお、クッション部材２２は、中空部２３を備えていない中実の形状であっても良い。

クッション部材２２は、好ましくは、シリコーンゴム、ウレタンゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、天然ゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）あるいはスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等の熱硬化性エラストマー； ウレタン系、エステル系、スチレン系、オレフィン系、ブタジエン系、フッ素系等の熱可塑性エラストマー、あるいはそれらの複合物等を含むように構成される。クッション部材２２は、熱伝導シート２１を伝わる熱によって溶融あるいは分解等せずにその形態を維持できる程度の耐熱性の高い材料から構成されるのが好ましい。この実施形態では、クッション部材２２は、より好ましくは、ウレタン系エラストマー中にシリコーンを含浸したもの、あるいはシリコーンゴムにより構成される。クッション部材２２は、その熱伝導性を少しでも高めるために、ゴム中にＡｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ、ｃＢＮ、ｈＢＮ、ダイヤモンドの粒子等に代表されるフィラーを分散して構成されていても良い。クッション部材２２は、その内部に気泡を含むものの他、気泡を含まないものでも良い。また、「クッション部材」は、柔軟性に富み、熱源の表面に密着可能に弾性変形可能な部材を意味し、かかる意味では「ゴム状弾性体」と読み替えることもできる。さらに、クッション部材２２の変形例としては、上記ゴム状弾性体ではなく、金属を用いて構成することもできる。例えば、クッション部材２２は、バネ鋼で構成することも可能である。さらに、クッション部材２２として、コイルバネを配置することも可能である。また、スパイラル状に巻いた金属をバネ鋼にしてクッション部材として熱伝導シート２１の環状裏面に配置しても良い。また、クッション部材２２は、樹脂やゴム等から形成されたスポンジあるいはソリッド（スポンジのような多孔質ではない構造のもの）で構成することも可能である。

（４）第１絶縁フィルム
第１絶縁フィルム１０は、この実施形態では、放熱部材２０の長手方向（図１の上下方向）に沿う１枚のシートである。この実施形態において、第１絶縁フィルム１０は、複数の放熱部材２０をその長手方向と直交する方向（図２および図３の左右方向）に沿って並べた状態で、放熱部材２０の外形に沿って撓んだ凹凸形状をなして複数の放熱部材２０に面接触する（図２の一部Ｃの拡大図および図３の一部Ｄの拡大図を参照）。また、第１絶縁フィルム１０は、好ましくは、当該凹凸形状を構成する凹部１１が保持部材１２と接合するよう配置される（図２の一部Ｃの拡大図および図３の一部Ｄの拡大図を参照）。

第１絶縁フィルム１０は、保持部材１２に比べて絶縁性が高いシート状部材であり、好ましくは、耐熱性を有するシート状部材である。第１絶縁フィルム１０は、その構成材料を問わないが、例えばポリエステル系、ポリプロピレン系、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、フェノール樹脂系、ガラス繊維含浸エポキシ樹脂、アクリル系の絶縁フィルム等が好ましく、寸法安定性、絶縁性、耐熱性に優れる可塑性のポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド等の絶縁フィルムがより好ましい。第１絶縁フィルム１０の厚さは、５μｍ～２００μｍが好ましく、５μｍ～１５０μｍがより好ましい。ただし、第１絶縁フィルム１０は、フィルムの強度、可撓性および絶縁性等を総合的に考慮して、その厚さを決定するのが好ましい。

（５）保持部材
保持部材１２は、この実施形態では、第１絶縁フィルム１０とは別体にて、複数の放熱部材２０における熱源と反対側（図２および図３の下側）に面接触し、かつ少なくとも第１絶縁フィルム１０の凹部１１と接合する部材である（図２の一部Ｃの拡大図および図３の一部Ｄの拡大図を参照）。この実施形態において、保持部材１２は、基材１７を挟んでその両面に粘着層１５を有する粘着テープであって、放熱部材２０の長手方向（図１の上下方向）の両端部にそれぞれ配置される両面粘着テープ１３，１３と、その一方の面に粘着層１５を有する粘着テープであって、放熱部材２０の長手方向の中央部に少なくとも１つ配置される片面粘着テープ１４と、を備える（図１を参照）。両面粘着テープ１３および片面粘着テープ１４（以後、単に「粘着テープ１３，１４」とも称する。）は、好ましくは、粘着層１５が複数の放熱部材２０および第１絶縁フィルム１０の凹部１１と面接触して固定する（図２の一部Ｃの拡大図および図３の一部Ｄの拡大図を参照）。両面粘着テープ１３は、好ましくは、一方の面の粘着層１５を、放熱部材２０および第１絶縁フィルム１０の凹部１１にそれぞれ面接触させて固定し、他方の面の粘着層１５を、冷却部材を備える冷却部位と接合させる。なお、粘着テープ１３，１４は、少なくとも粘着層１５を放熱部材２０および第１絶縁フィルム１０の凹部１１にそれぞれ面接触させて固定可能であれば、互いに異なる材料で構成されていても良いし、互いに異なる形態であっても良い。両面粘着テープ１３，１３もまた、互いに異なる材料で構成されていても良いし、互いに異なる形態であっても良い。また、両面粘着テープ１３，１３は、一方の面にのみ粘着層を有する片面粘着テープであっても良い。この場合、粘着テープ１３，１３は、粘着層１５の面を放熱部材２０および第１絶縁フィルム１０の凹部１１に面接触させ、基材１７の面を冷却部位に接着剤等を介して接合させても良いし、接着剤等を介さずに接合させても良い。片面粘着テープ１４は、放熱部材２０の長手方向のうち両端部を除く領域に２以上備えられていても良い。また、片面粘着テープ１４は、その両面に粘着層１５を有する両面粘着テープであっても良い。

粘着テープ１３，１４は、第１絶縁フィルム１０に比べて低硬度のテープであって、好ましくは、第１絶縁フィルム１０に比べて高熱伝導性を有するテープである。また、粘着テープ１３，１４は、好ましくは、熱源からの放熱による温度上昇に耐え得るテープである。より具体的には、粘着テープ１３，１４は、１００℃程度の高温に耐え得るテープであって、シリコーンゴム、アクリル系樹脂からなる熱伝導性粘着テープで構成されることが好ましい。

粘着テープ１３，１４は、熱伝導をより高めるためのフィラーとして、炭素フィラー、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮあるいはダイヤモンドを分散していても良い。粘着テープ１３，１４は、また、上述のような樹脂に代えて若しくは樹脂と共に、金属および／またはセラミックスを含むテープとすることができる。金属としては、アルミニウム、銅、それらの内の少なくとも１つを含む合金等の熱伝導性の比較的高いものを選択できる。また、セラミックスとしては、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ、ｃＢＮ、ｈＢＮ等の熱伝導性の比較的高いものを選択できる。また、粘着テープ１３，１４は、導電性に優れるか否かは問わない。粘着テープ１３，１４の熱伝導率は、好ましくは１Ｗ／ｍＫ以上である。ただし、粘着テープ１３，１４は、第１絶縁フィルム１０と同等の熱伝導性或いは第１絶縁フィルム１０に比べて低熱伝導性のテープであっても良い。粘着テープ１３，１４は、湾曲性（若しくは屈曲性）に優れるテープであるのが好ましく、その厚さに制約はないが、１μｍ～２０μｍが好ましく、３μｍ～１０μｍがより好ましい。ただし、粘着テープ１３，１４の熱伝導率は、その厚さが増加するほど厚さ方向で低下するが、熱伝送量は厚い方が多くなるため、シートの強度、可撓性および熱伝導性を総合的に考慮して、その厚さを決定するのが好ましい。

放熱部材２０間の距離Ｌ１は、放熱部材２０が熱源からの押圧を受けて潰れる際に、狭くなる。放熱部材２０がほとんど潰れない場合には、熱伝導シート２１と熱源等との密着性が低くなる可能性がある。かかるリスクを低減するのに適切な放熱部材２０の上下方向、すなわち熱源から冷却部材を備える冷却部位に向かう方向に圧縮されたときの厚みは、少なくとも、放熱部材２０の管径（＝円換算直径：Ｄ）の８０％である。ここで、「円換算直径」とは、放熱部材２０をその長手方向と垂直に切断したときの管断面の面積と同じ面積の真円の直径を意味する。放熱部材２０が真円の断面をもった円筒の場合には、その直径は円換算直径と同一である。放熱部材２０は、上記の圧縮を受けると、第１絶縁フィルム１０を介して熱源と接する面および冷却部位と接する面を平面とし、放熱部材２０間の距離Ｌ１の方向を略円弧断面とするように変形するとみなすことができる（図２の一部Ｃの拡大図を参照）。距離Ｌ１を十分に大きくすれば、放熱部材２０は隣接する放熱部材２０と接触しない。逆に、隙間Ｌ１が小さすぎると、放熱部材２０が上下方向に圧縮されても、隣接する放熱部材２０に接触して、それ以上に潰れなくなる可能性がある。距離Ｌ１を放熱部材２０の円換算直径Ｄの１１．４％以上にすれば、放熱部材２０が円換算直径Ｄの８０％の厚さに圧縮されて変形する際に、放熱部材２０同士が接触して、当該変形の障害となることを防止できる。よって、放熱構造体１は、放熱部材２０間の距離Ｌ１が放熱部材２０の円換算直径Ｄの１１．４％以上となるように、複数の放熱部材２０が配置されることが好ましい。

放熱構造体１は、複数の放熱部材２０がその長手方向と直交する方向に沿って並べられた状態で、保持部材１２を構成する粘着テープ１３，１４の粘着層１５が当該複数の放熱部材２０および第１絶縁フィルム１０の凹部１１にそれぞれ面接触することにより、複数の放熱部材２０が保持される。これにより、複数の熱源の下端部が平坦でない場合でも、熱伝導シート２１と当該下端部との接触が良好になる。また、第１絶縁フィルム１０は、複数の放熱部材２０をその長手方向と直交する方向に沿って並べた状態で、放熱部材２０の外形に沿って撓んだ凹凸形状をなしており、当該凹凸形状を構成する凹部１１が保持部材１２と接合するよう配置される（図２の一部Ｃの拡大図および図３の一部Ｄの拡大図を参照）。このため、放熱構造体１は、放熱部材２０の変形に応じた伝熱効率の低下を抑制し、かつ周辺部品との電気的短絡を抑制することができる。高い伝熱効率を実現するためには、多数の熱源各々の温度が均一となるように、多数の熱源各々から均一に放熱させることが望ましい。そのためには、各熱源に接触する放熱部材２０の数が均一となるように、複数の放熱部材２０を配置することが好ましい。放熱構造体１は、放熱部材２０が第１絶縁フィルム１０の凹凸形状を形成する凸部と保持部材１２との間の空間に配置され、当該凸部の両側の凹部１１，１１が保持部材１２と接合する。これにより、放熱構造体１は、放熱部材２０が第１絶縁フィルム１０と保持部材１２とにより位置決めされているので、熱源からの押圧を受けて潰れた際にも放熱部材２０間の距離Ｌ１のばらつきが小さくなる。よって、放熱構造体１は、多数の熱源各々における放熱性の均一化を高めることができる。なお、複数の放熱部材２０は、放熱部材２０間の距離Ｌ１が等間隔となるよう配置されることに限定されない。放熱構造体１は、好ましくは、複数の熱源のうち温度の高い熱源の位置に放熱部材２０を密集させるように、距離Ｌ１を変化させて配置する。すなわち、放熱構造体１は、温度の高い熱源に接触する放熱部材２０の数がその他の熱源に接触する放熱部材２０の数より多くなるように、当該温度の高い熱源に接触する放熱部材２０間の距離Ｌ１を小さくすることが好ましい。このように、放熱構造体１は、熱源の形態等に応じて、複数の熱源各々における放熱性が均一となるように、容易かつ確実に熱源との位置決めを行うことができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る放熱構造体について説明する。先の実施形態と共通する部分については同じ符号を付して重複した説明を省略する。

図４は、第２実施形態に係る放熱構造体の平面図を示す。図５は、図４におけるＥ－Ｅ線断面図およびその一部Ｆの拡大図をそれぞれ示す。

第２実施形態に係る放熱構造体１ａは、第１実施形態に係る放熱構造体１と類似の構造を有するが、保持部材１２に代えて、保持部材１２ａを備える点において、第１実施形態に係る放熱構造体１と異なる。なお、放熱構造体１ａは、保持部材１２ａ以外の構成は、第１実施形態に係る放熱構造体１と同様のため、詳細な説明を省略する。

保持部材１２ａは、好ましくは、複数の放熱部材２０をその長手方向と直交する方向（図５の左右方向）に沿って並べた状態で、複数の放熱部材２０における熱源と反対側（図５の下側）に面接触する第２絶縁フィルムである。第２絶縁フィルム１２ａは、好ましくは、放熱部材２０の長手方向（図３の上下方向）に沿う１枚のシートである。放熱構造体１ａは、第１絶縁フィルム１０の凹部１１と第２絶縁フィルム１２ａとが熱溶着により接合されている。第２絶縁フィルム１２ａの構成材料等は、第１絶縁フィルム１０と同様であるため、詳細な説明を省略する。このように構成された放熱構造体１ａもまた、第１実施形態と同様の効果を奏する。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係る放熱構造体について説明する。先の実施形態と共通する部分については同じ符号を付して重複した説明を省略する。

図６は、第３実施形態に係る放熱構造体の平面図を示す。図７は、図６におけるＧ－Ｇ線断面図およびその一部Ｈの拡大図をそれぞれ示す。

第３実施形態に係る放熱構造体１ｂは、第１実施形態に係る放熱構造体１と類似の構造を有するが、保持部材１２に代えて、保持部材１２ｂを備える点において、第１実施形態に係る放熱構造体１と異なる。なお、放熱構造体１ａは、保持部材１２ｂ以外の構成は、第１実施形態に係る放熱構造体１と同様のため、詳細な説明を省略する。

保持部材１２ｂは、好ましくは、第１絶縁フィルム１０とは別体にて、基材１７を挟んでその両面に粘着層１５，１５を有する両面粘着テープである。保持部材１２ｂは、好ましくは、一方の面の粘着層１５が第１絶縁フィルム１０と接合し、他方の面の粘着層１５が放熱部材２０に面接触する（図７の一部Ｈの拡大図を参照）。なお、保持部材１２ｂの構成材料等は、第１実施形態の両面粘着テープ１３と同様であるため、詳細な説明を省略する。保持部材１２ｂは、好ましくは、放熱部材２０の長手方向（図６の上下方向）に沿って隙間を空けて配置される２枚以上のシートである。この実施形態において、保持部材１２ｂは、放熱部材２０の長手方向の両端部にそれぞれ配置される２枚のシートである。保持部材１２ｂは、各シートの大きさが大きいほど、第１絶縁フィルム１０および放熱部材２０にそれぞれ面接触させてより強固に固定することができる。また、保持部材１２ｂは、各シート間の隙間が小さいほど、周辺部品との電気的短絡を抑制することができる。ただし、保持部材１２ｂを構成するシートの大きさおよび各シート間の隙間は、熱源および放熱部材２０の形態に応じて、適宜決定されることが好ましい。このように構成された放熱構造体１ｂもまた、第１実施形態と同様の効果を奏する。なお、保持部材１２ｂを構成するシートの数は、２以上であれば特に制約されない。また、複数のシートは、互いに異なる形状および／または大きさであっても良い。また、保持部材１２ｂは、各シート間の隙間が等間隔となるよう配置されることに限定されない。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態に係る放熱構造体について説明する。先の実施形態と共通する部分については同じ符号を付して重複した説明を省略する。

図８は、第４実施形態に係る放熱構造体の平面図を示す。図９は、図８におけるＩ－Ｉ線断面図およびその一部Ｊの拡大図をそれぞれ示す。

第４実施形態に係る放熱構造体１ｃは、第１実施形態に係る放熱構造体１と類似の構造を有するが、保持部材１２に代えて保持部材１２ｃを備え、かつ２枚の第１絶縁フィルム１０を備える点において、第１実施形態に係る放熱構造体１と異なる。なお、放熱構造体１ａは、第１絶縁フィルム１０および保持部材１２ｃ以外の構成は、第１実施形態に係る放熱構造体１と同様のため、詳細な説明を省略する。

放熱構造体１ｃは、好ましくは、複数の放熱部材２０をその長手方向と直交する方向（図９の左右方向）に沿って並べた状態で、熱源と放熱部材２０との間および放熱部材２０と冷却部位との間にそれぞれ配置される２枚の第１絶縁フィルム１０，１０を備える。すなわち、２枚の第１絶縁フィルム１０，１０は、好ましくは、複数の放熱部材２０をその長手方向と直交する方向（図９の左右方向）に沿って並べた状態で、当該放熱部材２０の厚さ方向（図９の上下方向）の両側に配置される。この実施形態において、第１絶縁フィルム１０，１０は、好ましくは、放熱部材２０の長手方向（図８の上下方向）に沿う１枚のシートである。保持部材１２ｃは、好ましくは、第１絶縁フィルム１０と別体の糸であり、より好ましくは、熱源からの放熱による温度上昇に耐え得る糸である。より具体的には、保持部材１２ｃは、１２０℃程度の高温に耐え得る糸であって、天然繊維、合成繊維、カーボン繊維、金属繊維等の繊維からなる撚糸で構成されることが好ましい。

保持部材１２ｃは、好ましくは、複数の放熱部材２０をその長手方向と直交する方向に連結し、かつ複数の放熱部材２０を第１絶縁フィルム１０に固定する部材である。より具体的には、保持部材１２ｃは、ミシン等を用いて、複数の放熱部材２０を当該放熱部材２０の厚さ方向両側に配置される第１絶縁フィルム１０，１０に縫い付けて固定する部材である。保持部材１２ｃの縫い方は、特に制約されず、例えば、手縫い、本縫い、千鳥縫い、単環縫い、二重環縫い、縁かがり縫い、扁平縫い、安全縫い、オーバーロック等の如何なる縫い方でも良い。また、ＪＩＳ Ｌ ０１２０の規定する表示記号によれば、好適な縫い方として、「１０１」、「２０９」、「３０１」、「３０４」、「４０１」、「４０６」、「４０７」、「４１０」、「５０１」、「５０２」、「５０３」、「５０４」、「５０５」、「５０９」、「５１２」、「５１４」、「６０２」および「６０５」の各種縫い目を構成する縫い方を例示できる。このように構成された放熱構造体１ｃもまた、第１実施形態と同様の効果を奏する。なお、第１絶縁フィルム１０は、放熱部材２０の長手方向（図８の上下方向）に沿って隙間を空けて配置される２枚以上のシートで構成されていても良い。この場合、第１絶縁フィルム１０は、少なくとも放熱部材２０の長手方向の両端部に配置される２枚以上のシートで構成されることが好ましい。また、放熱構造体１ｃは、熱源と放熱部材２０との間に配置される１枚の第１絶縁フィルム１０を備えていても良い。すなわち、放熱構造体１ｃは、放熱部材２０と冷却部位との間に第１絶縁フィルム１０が配置されていなくとも良い。この場合、保持部材１２ｃは、ミシン等を用いて、複数の放熱部材２０を第１絶縁フィルム１０に縫い付けて固定することが好ましい。

（第５実施形態）
次に、第５実施形態に係る放熱構造体について説明する。先の実施形態と共通する部分については同じ符号を付して重複した説明を省略する。

図１０は、第５実施形態に係る放熱構造体の平面図を示す。図１１は、図１０におけるＫ－Ｋ線断面図およびその一部Ｌの拡大図をそれぞれ示す。

第５実施形態に係る放熱構造体１ｄは、第４実施形態に係る放熱構造体１ｃと類似の構造を有するが、第１絶縁フィルム１０および保持部材１２ｃに代えて、保持部材１２ｄを備える点において、第４実施形態に係る放熱構造体１ｃと異なる。なお、放熱構造体１ｄは、保持部材１２ｄ以外の構成は、第４実施形態に係る放熱構造体１ｃと同様のため、詳細な説明を省略する。

放熱構造体１ｄにおいて、保持部材１２ｄは、好ましくは、第１絶縁フィルム１０を兼ねており、複数の放熱部材２０を包む袋１０ａと、袋１０ａの内部において複数の放熱部材２０を固定する糸１８と、を含む部材である。袋１０ａは、複数の放熱部材２０をその長手方向と直交する方向（図１０および図１１の左右方向）に沿って並べた状態で、当該複数の放熱部材２０を包む袋である。袋１０ａは、その構成材料を問わないが、第１絶縁フィルム１０を構成する材料の上記好適な選択肢の内の１または２以上の材料であることが好ましい。また、袋１０ａは、（図１０および図１１の左右方向）に沿って並べた状態で当該複数の放熱部材２０を包むことが可能な形態であれば、その形態は特に制約されない。糸１８は、ミシン等により、複数の放熱部材２０をその長手方向と直交する方向に沿って並べた状態で、当該放熱部材２０同士を縫い付けて連結する。糸１８の縫い方は、特に制約されないが、第４実施形態の保持部材１２ｃの縫い方の上記好適な選択肢の内の何れかの縫い方であることが好ましい。このように構成された放熱構造体１ｄもまた、第１実施形態と同様の効果を奏する。なお、糸１８は、複数の放熱部材２０の間に、撚りが加えられていても良い。放熱構造体１ｄは、糸１８が複数の放熱部材２０の間に撚りを加えることにより、熱源の表面への追従・密着性を高めることができる。

２．放熱構造体の製造方法
次に、第１実施形態に係る放熱構造体１の好適な製造方法の一例を説明する。

図１２は、図１の放熱構造体の製造方法の一部を説明するための図を示す。

まず、放熱構造体１を構成している放熱部材２０の好適な製造方法の一例を説明する。まず、中空部２３を有するクッション部材２２を成形する。次に、帯状の熱伝導シート２１をクッション部材２２の外側面にスパイラル状に巻く。このとき、クッション部材２２が完全には硬化していない未硬化状態で、熱伝導シート２１をクッション部材２２の外側面に巻き、その後、加温によりクッション部材２２を完全に硬化させる。そして、帯状の熱伝導シート２１のクッション部材２２の両端からはみ出した部分があればカットする。放熱部材２０をこのように製造することにより、熱伝導シート２１の微視的な隙間に未硬化状態のクッション部材２２が入り込んだ状態で硬化されるため、接着剤等を使用しなくともクッション部材２２と熱伝導シート２１とを強固に固定することができる。こうして出来上がった放熱部材２０は、クッション部材２２の外側面よりも熱伝導シート２１の厚さ分だけ突出した形態を有する。ただし、熱伝導シート２１とクッション部材２２とは、面一であっても良い。なお、クッション部材２２の外側面が粘着性有していなければ、接着剤等を使用して熱伝導シート２１をクッション部材２２に固定してもよい。

放熱構造体１は、次のように製造される。まず、両面粘着テープ１３、片面粘着テープ１４、両面粘着テープ１３の順に隙間を空けて配置された状態の保持部材１２上に、上述の製造方法により製造された複数の放熱部材２０を、粘着テープ１３，１４の長手方向（図１の左右方向）に沿って、放熱部材２０の長手方向と直交する方向に並べる。このとき、粘着テープ１３，１４は、放熱部材２０の長手方向（図１の上下方向）に沿って隙間を空けて配置されることが好ましい。また、粘着テープ１３，１４は、粘着層１５が複数の放熱部材２０と面接触するように配置されることが好ましい。そして、複数の放熱部材２０がその長手方向と直交する方向に並べられた状態で、第１絶縁フィルム１０を、放熱部材２０の外形に沿って撓んだ凹凸形状をなすよう複数の放熱部材２０にそれぞれ面接触させ、かつ第１絶縁フィルム１０の凹部１１を粘着テープ１３，１４の粘着層１５と接合させることにより、放熱構造体１が製造される。

第２実施形態に係る放熱構造体１ａは、保持部材である第２絶縁フィルム１２ａ上に、上述の製造方法により製造された複数の放熱部材２０を放熱部材２０の長手方向と直交する方向（図４の左右方向）に並べた状態で、第１絶縁フィルム１０を、放熱部材２０の外形に沿って撓んだ凹凸形状をなすよう複数の放熱部材２０にそれぞれ面接触させ、かつ第１絶縁フィルム１０の凹部１１と第２絶縁フィルム１２ａとを熱溶着させることにより製造される。なお、熱溶着の方法は、第１絶縁フィルム１０の凹部１１と第２絶縁フィルム１２ａとが溶着可能な方法であれば、特に制約されない。

第３実施形態に係る放熱構造体１ｂは、上述の製造方法により製造された複数の放熱部材２０を、放熱部材２０の長手方向と直交する方向（図６の左右方向）に並べた状態で、保持部材１２ｂの一方の面の粘着層１５が放熱部材２０と面接触するように保持部材１２ｂを複数の放熱部材２０上に配置させ、第１絶縁フィルム１０を当該保持部材１２ｂの他方の面の粘着層１５と接合させることにより製造される。この場合、保持部材１２ｂは、放熱部材２０の長手方向（図６の上下方向）に沿って隙間を空けて複数枚配置されることが好ましく、放熱部材２０の長手方向の両端部にそれぞれ配置されることがより好ましい（図６を参照）。

第４実施形態に係る放熱構造体１ｃは、次のように製造される。まず、２枚の第１絶縁フィルム１０のうち一方の第１絶縁フィルム１０上に、上述の製造方法により製造された複数の放熱部材２０が放熱部材２０の長手方向と直交する方向（図４の左右方向）に並べられ、さらに当該複数の放熱部材２０の上に他方の第１絶縁フィルム１０が配置される。そして、ミシン等を用いて、糸である保持部材１２ｃにより、複数の放熱部材２０が当該放熱部材２０の厚さ方向（図９の上下方向）両側に配置される２枚の第１絶縁フィルム１０，１０に縫い付けて固定されることにより、放熱構造体１ｃが製造される。

第５実施形態に係る放熱構造体１ｄは、上述の製造方法により製造された複数の放熱部材２０を、放熱部材２０の長手方向と直交する方向（図１０の左右方向）に並べた状態で、糸１８により縫い付けて連結し、当該連結された複数の放熱部材２０を袋１０ａの内部に挿入させることにより製造される。

３．放熱部材の変形例

（変形例１）
図１３は、図１の放熱構造体を構成する放熱部材の変形例１の製造方法の一部を説明するための図を示す。

変形例１の放熱部材２０ａは、クッション部材２２を、筒状クッション部材とせずに、熱伝導シート２１の裏側に備えられる帯状のクッション部材であって熱伝導シート２１と共にスパイラル状に巻回されているスパイラル状のクッション部材とする。

上述のスパイラル状のクッション部材（「スパイラル状クッション部材」ともいう）を備える放熱部材２０ａおよび放熱部材２０ａを複数備える放熱構造体の製造方法の一例は、次の通りである。

まず、略同等の幅を持つ熱伝導シート２１およびクッション部材２２の二層からなる積層体３０を製造する。次に、積層体３０をスパイラル状（コイル状と称しても良い）に、一方向に進行するように巻回する。こうして、積層体３０をスパイラル状に巻回した細長い形状の放熱部材２０ａが完成する。積層体３０は、好ましくは、クッション部材２２が完全には硬化していない未硬化状態で、熱伝導シート２１をクッション部材２２に積層し、その後、加温によりクッション部材２２を完全に硬化させて形成される。

放熱構造体１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、放熱部材２０を放熱部材２０ａに代える以外は、上述の各製造方法と同様の方法により製造される。

（変形例２）
図１４は、図１の放熱構造体を構成する放熱部材の変形例２の側面図、平面図および当該平面図の拡大図を示す。

変形例２の放熱部材２０ｂは、クッション部材２２の外側面に熱伝導シート２１をスパイラル状に巻回せず、クッション部材２２の外側面を熱伝導シート２１で被覆したものである。熱伝導シート２１は、クッション部材２２の端面の周囲に沿って巻かれても良い。また、熱伝導シート２１を筒状にして、その中にクッション部材２２を挿入しても良い。

放熱構造体１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、放熱部材２０を放熱部材２０ｂに代える以外は、上述の各製造方法と同様の方法により製造される。

（変形例３）
図１５は、図１の放熱構造体を構成する放熱部材の変形例３の側面図、平面図および当該平面図の拡大図を示す。

変形例３の放熱部材２０ｃは、クッション部材２２の外側面に、クッション部材２２の長さ方向に沿って長いスリット２５を形成するように、熱伝導シート２１で覆ったものである。

放熱構造体１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、放熱部材２０を放熱部材２０ｃに代える以外は、上述の各製造方法と同様の方法により製造される。

（変形例４）
図１６は、図１の放熱構造体を構成する放熱部材の変形例４の側面図、平面図および当該平面図の拡大図を示す。

変形例４の放熱部材２０ｄは、上述の放熱部材２０ｂ（図１４を参照）のクッション部材２２から中空部２３を無くした形態のものである。クッション部材２２は、中空部２３を有していなくとも、十分に柔軟で、あるいは軽量であれば良い。

放熱構造体１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、放熱部材２０を放熱部材２０ｄに代える以外は、上述の各製造方法と同様の方法により製造される。

４．バッテリー
次に、本実施形態に係るバッテリーについて説明する。

図１７は、一実施形態に係るバッテリーの縦断面図を示す。ここで、「縦断面図」は、バッテリーの筐体内部の上方開口面から底部へと垂直に切断する図を意味する。

この実施形態において、バッテリー４０は、例えば、電気自動車用のバッテリーであって、多数のバッテリーセル５０を備える。バッテリー４０は、好ましくは、リチウムイオンバッテリーである。バッテリー４０は、一方に開口する有底型の筐体４１を備える。筐体４１は、好ましくは、アルミニウム若しくはアルミニウム基合金から成る。バッテリーセル５０は、筐体４１の内部４４に配置される。バッテリーセル５０の上方には、電極（不図示）が突出して設けられている。複数のバッテリーセル５０は、好ましくは、筐体４１内において、その両側からネジ等を利用して圧縮する方向に力を与えられて、互いに密着するようになっている（不図示）。筐体４１の底部４２には、冷却部材４５の一例である冷却水を流すために、１または複数の水冷パイプ４３が備えられている。バッテリーセル５０は、底部４２との間に、放熱構造体１を挟むようにして筐体４１内に配置される。

バッテリー４０は、冷却部材４５を流す構造を持つ筐体４１内に、１または２以上の熱源としてのバッテリーセル５０を備える。放熱構造体１は、バッテリーセル５０と冷却部材４５との間に介在する。放熱構造体１は、バッテリーセル５０に第１絶縁フィルム１０を面接触させ、かつ冷却部材４５を備える冷却部位に粘着テープ１３，１４を面接触させる。特に、両面粘着テープ１３，１３の一方の粘着層１５，１５を冷却部位に面接触させて固定する。このような構造のバッテリー４０では、バッテリーセル５０は、放熱構造体１を通じて筐体４１に伝熱して、水冷によって効果的に除熱される。なお、冷却部材４５は、「冷却媒体」あるいは「冷却剤」と読み替えても良い。冷却部材４５は、冷却水に限定されず、液体窒素、エタノール等の有機溶剤も含むように解釈される。冷却部材４５は、冷却に用いられる状況下にて、液体であるとは限らず、気体あるいは固体でも良い。

バッテリーセル５０を筐体４１内にセットした状態では（図１７を参照）、放熱構造体１は、バッテリーセル５０と、水冷パイプ４３を備える底部４２との間において、放熱構造体１の厚さ方向に圧縮される。この結果、バッテリーセル５０からの熱は、第１絶縁フィルム１０、熱伝導シート２１、底部４２、水冷パイプ４３、冷却部材４５へと伝わりやすくなる。また、放熱構造体１は、第１絶縁フィルム１０が放熱部材２０の外形に沿って撓んだ凹凸形状をなして複数の放熱部材２０および熱源と面接触するよう配置され、かつ保持部材１２を構成する粘着テープ１３，１４の粘着層１５が複数の放熱部材２０および第１絶縁フィルム１０の凹部１１と接合されるため、放熱部材２０の変形に追従しやすく、当該変形に応じた伝熱効率の低下を抑制することができる。また、放熱構造体１は、第１絶縁フィルム１０を備えるため、熱伝導シート２１が導電性を有する場合であっても周辺部品との電気的短絡を抑制することができる。なお、バッテリー４０は、放熱構造体１に代えて、先述の放熱構造体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを備えていても良い。この場合、放熱構造体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、保持部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄにより複数の放熱部材２０が保持された状態で、第１絶縁フィルム１０，１０ａが複数の放熱部材２０および熱源と面接触するよう配置されるため、上述の放熱構造体１を備えるバッテリー４０と同様の効果を奏する。

５．その他の実施形態
上述のように、本発明の好適な各実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されることなく、種々変形して実施可能である。

図１８は、放熱構造体の上に、バッテリーセルの側面を接触させるように横置きにしたときの断面図、その一部拡大図および充放電時にバッテリーセルが膨張した際の一部断面図をそれぞれ示す。

先述の第１実施形態では、バッテリーセル５０を縦にしてその下端に放熱構造体１を接触せしめている状況について説明したが、バッテリーセル５０の配置形態は、これに限定されない。図１８に示すように、バッテリーセル５０の側面を放熱構造体１の各放熱部材２０に接触させるように、バッテリーセル５０を配置しても良い。バッテリーセル５０は、充電および放電の際に温度上昇する。バッテリーセル５０の容器自体が柔軟性に富む材料にて形成されていると、バッテリーセル５０の特に側面が膨らむ可能性がある。そのような場合でも、図１８に示すように、放熱構造体１の構成している各放熱部材２０がバッテリーセル５０の外面の形状に合わせて変形できるので、充放電時にも放熱性を高く維持できる。また、放熱構造体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄにおいても同様に、バッテリーセル５０の側面を放熱構造体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの各放熱部材２０に接触させるように、バッテリーセル５０を配置しても良い。

また、第１絶縁フィルム１０は、その形態に制約はなく、少なくとも複数の放熱部材２０をその長手方向と直交する方向に沿って並べた状態で、熱源と放熱部材２０との間に配置可能な形態であれば、例えば、平面視において、多角形、楕円形、円形、頂点が丸みを帯びた略多角形等の形状であっても良い。

前記各実施形態における保持部材は、第１絶縁フィルムと兼ねているか否かを問わない。また、保持部材１２を構成する両面粘着テープ１３および片面粘着テープ１４は、その形態に制約はなく、少なくとも複数の放熱部材２０をその長手方向と直交する方向に沿って並べた状態で、粘着層１５を放熱部材２０および第１絶縁フィルム１０の凹部１１にそれぞれ面接触させて固定可能な形態であれば、例えば、平面視において、多角形、楕円形、円形、頂点が丸みを帯びた略多角形等の形状であっても良い。

また、保持部材１２ａは、その形態に制約はなく、少なくとも複数の放熱部材２０をその長手方向と直交する方向に沿って並べた状態で、第１絶縁フィルム１０の凹部１１と熱溶着可能な形態であれば、例えば、平面視において、多角形、楕円形、円形、頂点が丸みを帯びた略多角形等の形状であっても良い。

また、保持部材１２ｂは、その形態に制約はなく、少なくとも複数の放熱部材２０をその長手方向と直交する方向に沿って並べた状態で、粘着層１５を熱源および放熱部材２０にそれぞれ面接触させて固定可能な形態であれば、例えば、平面視において、多角形、楕円形、円形、頂点が丸みを帯びた略多角形等の形状であっても良い。

また、保持部材１２ｄは、糸１８を備えていなくとも良い。この場合、放熱構造体１ｄは、複数の放熱部材２０をその長手方向と直交する方向に沿って並べた状態で、袋１０ａに包まれて保持される。

また、放熱構造体１ｃにおいて、２枚の第１絶縁フィルム１０，１０は、放熱構造体１ｄ（図１１を参照）と同様に、袋１０ａであっても良い。

また、放熱部材２０は、クッション部材２２に中空部２３が形成されていなくても良い。その場合、放熱部材２０は、熱伝導シート２１の中空部内にクッション部材２２を充填した構成を有する。中空部は、熱伝導シート２１およびクッション部材２２のうち、少なくとも熱伝導シート２１の巻回構造によって形成されていれば、クッション部材２２に形成されていなくとも良い。

また、熱源は、バッテリーセル５０のみならず、回路基板や電子機器本体などの熱を発する対象物を全て含む。例えば、熱源は、ＤＣ／ＤＣコンバータ、キャパシタおよびＩＣチップ等の電子部品であっても良い。同様に、冷却媒体４５は、冷却用の水のみならず、有機溶剤、液体窒素、冷却用の気体であっても良い。また、放熱構造体１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、バッテリー４０以外の構造物、例えば、電子機器、家電、発電装置等に配置されていても良い。

また、上述の各実施形態の複数の構成要素は、互いに組み合わせ不可能な場合を除いて、自由に組み合わせ可能である。例えば、放熱構造体１ａは、バッテリー４０に備えられていても良い。

１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ・・・放熱構造体、１０・・・第１絶縁フィルム、１０ａ・・・袋、１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ・・・保持部材、１３・・・両面粘着テープ、１４・・・片面粘着テープ、１５・・・粘着層、１８・・・糸、２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ・・・放熱部材、２１・・・熱伝導シート、２２・・・クッション部材、２３・・・中空部、４０・・・バッテリー、４１・・・筐体、４５・・・冷却部材、５０・・・バッテリーセル（熱源の一例）。

Claims (11)

1. 熱源からの放熱を高める複数の放熱部材と、
   前記複数の放熱部材をその長手方向と直交する方向に沿って並べた状態で、少なくとも前記熱源と前記放熱部材との間に配置される第１絶縁フィルムと、
   前記複数の放熱部材を保持する保持部材と、
   を備える放熱構造体であって、
   前記放熱部材は、
   中空若しくは中実の形状を有する複数のクッション部材と、
   前記熱源からの熱を伝えるためのシートであって、前記クッション部材の外側面を覆う熱伝導シートと、
   を備え、
   前記第１絶縁フィルムは、前記複数の放熱部材をその長手方向と直交する方向に沿って並べた状態で、前記放熱部材の外形に沿って撓んだ凹凸形状をなして前記複数の放熱部材に面接触し、
   前記保持部材は、前記複数の放熱部材における前記熱源と反対側に面接触し、かつ少なくとも前記第１絶縁フィルムの凹部と接合することを特徴とする放熱構造体。
2. 前記保持部材は、少なくとも一方の面に粘着層を有する粘着テープであって、前記粘着層が前記複数の放熱部材および前記第１絶縁フィルムの前記凹部と接合することを特徴とする請求項１に記載の放熱構造体。
3. 前記保持部材は、
   その両面に前記粘着層を有する粘着テープであって、前記放熱部材の長手方向の両端部にそれぞれ配置される両面粘着テープと、
   その一方の面に前記粘着層を有する粘着テープであって、前記放熱部材の長手方向の中央部に少なくとも１つ配置される片面粘着テープと、
   を備えることを特徴とする請求項２に記載の放熱構造体。
4. 前記保持部材は、前記複数の放熱部材をその長手方向と直交する方向に沿って並べた状態で、前記複数の放熱部材における前記熱源と反対側に面接触する第２絶縁フィルムであって、少なくとも前記第１絶縁フィルムの凹部と前記第２絶縁フィルムとが熱溶着することを特徴とする請求項１に記載の放熱構造体。
5. 熱源からの放熱を高める複数の放熱部材と、
   前記複数の放熱部材をその長手方向と直交する方向に沿って並べた状態で、少なくとも前記熱源と前記放熱部材との間に配置される第１絶縁フィルムと、
   前記複数の放熱部材を保持する保持部材と、
   を備える放熱構造体であって、
   前記放熱部材は、
   中空若しくは中実の形状を有する複数のクッション部材と、
   前記熱源からの熱を伝えるためのシートであって、前記クッション部材の外側面を覆う熱伝導シートと、
   を備え、
   前記保持部材は、その両面に粘着層を有する両面粘着テープであって、一方の面の前記粘着層が前記第１絶縁フィルムと接合し、他方の面の前記粘着層が前記放熱部材に面接触することを特徴とする放熱構造体。
6. 前記保持部材は、前記放熱部材の長手方向に沿って隙間を空けて配置される２枚以上のシートであることを特徴とする請求項５に記載の放熱構造体。
7. 前記保持部材は、糸であって、前記複数の放熱部材をその長手方向と直交する方向に連結し、かつ前記複数の放熱部材を前記第１絶縁フィルムに固定することを特徴とする請求項１に記載の放熱構造体。
8. 前記保持部材は、前記第１絶縁フィルムを兼ねており、前記複数の放熱部材を包む袋であることを特徴とする請求項１に記載の放熱構造体。
9. 前記保持部材は、前記袋と、前記袋の内部において前記複数の放熱部材を固定する糸と、を含むことを特徴とする請求項８に記載の放熱構造体。
10. 前記放熱部材は、前記長手方向に沿う中空部を備える筒状部材であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の放熱構造体。
11. 冷却部材を流す構造を持つ筐体内に、１または２以上の熱源としてのバッテリーセルを備えたバッテリーであって、前記バッテリーセルと前記筐体との間に、請求項１から１０のいずれか１項に記載の放熱構造体を備えるバッテリー。