(57)【要約】【課題】蓄電素子のラミネート外装材に収容された電極積層体の冷却性を向上させる。【解決手段】本発明の蓄電素子たるＬＩＢ１００では、電極積層体４を収容して密封した矩形状のラミネート外装材７の一辺から、正負一対の電極端子部１２，２２が突出している。外装材７の他の三辺からは、電極端子部１２，２２とは異なる方向へ伝熱部材５の伝熱端子部５３が突出している。一方、伝熱部材５の本体部５０〜５２は、外装材７の内部で電池積層体４に電気絶縁のうえ接触している。電極積層体４から生じた熱は伝熱部材５を通じて外装材７の外部へ導出されるから電極積層体４は効率よく放熱でき、ＬＩＢ１００の冷却性が向上する。逆に冷温始動時には伝熱部材５からの加温も効果的になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極積層部（１１，１１Ｒ）とこの正極積層部に導通して突出している正極端子部（１２，１３，１３Ｒ）とを持つ正電極板（１，１Ｒ）と、
負極積層部（２１，２１Ｒ）とこの負極積層部に導通して突出している負極端子部（２２，２３，２３Ｒ）とを持つ負電極板（２，２Ｒ）と、
この正極積層部とこの負極積層部との間を隔てるセパレータ（３，３Ｒ）とを有し、
正負の両該積層部およびこれらのセパレータを積層してなる積層体（４，４Ｒ）と、
この積層体を内包し溶着によりこの積層体を密封するラミネート外装材（７，７Ｒ）と、
このラミネート外装材から少なくとも一部が突出した正負の両該端子部（１２：２２，１３：２３，１３Ｒ：２３Ｒ）と、
を有する蓄電素子において、
このラミネート外装材の内部に収容されておりこの積層体から電気絶縁されている本体部（５０〜５２，８１Ｒ）と、この本体部から延伸してこのラミネート外装材から少なくとも一部が突出している伝熱端子部（５３，５４Ｃ，５４Ｌ，５４Ｒ，５４Ｔ，５４Ｕ，８２Ｒ）とをもつ伝熱部材（５，５Ａ〜５Ｄ，８Ｒ）を有することを特徴とする、
蓄電素子（１００，２００〜２０４，３００，３０１，４００）。
【請求項２】
前記伝熱部材は、前記正極端子部の突出方向とは異なり前記負極端子部の突出方向とも異なる方向へ突出している前記伝熱端子部（５３，５４Ｃ，５４Ｌ，５４Ｒ，５４Ｕ，８２Ｒ）をもつ、
請求項１に記載の蓄電素子（１００，２００〜２０３，３００，３０１，４００）。
【請求項３】
前記伝熱部材は、互いに異なる複数の方向に突出する前記伝熱端子部をもち、
これらの伝熱端子部（５４Ｌ，５４Ｒ，５４Ｔ，５４Ｕ）の突出方向は互いに異なっている、
請求項１〜請求項２のうちいずれか一項に記載の蓄電素子（１００，２０２，２０３，３００）。
【請求項４】
前記複数の伝熱端子部は、前記突出方向が異なり互いに隣り合う前記伝熱端子部の間が一体的に連続している一体伝熱端子部（５３）である、
請求項３に記載の蓄電素子（１００）。
【請求項５】
前記積層体は、複数の前記正極積層部および前記正極積層部がそれぞれ前記セパレータを挟んで交互に積層される方向が一方向である一方向積層体（４）であり、
前記伝熱部材は、前記本体部として、前記一方向積層体の表面と前記ラミネート外装材の内面とに密着した外挿本体部（５１，５２）をもつ、
請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の蓄電素子（１００，２００〜２０４，３００，３０１）。
【請求項６】
前記伝熱部材は、前記本体部として、前記一方向積層体の積層方向の両端面（４１，４２）からこの積層体を挟持する一対の前記外挿本体部をもつ、
請求項５に記載の蓄電素子（１００，２００〜２０４，３００，３０１）。
【請求項７】
前記積層体は、複数の前記正極積層部および前記負極積層部がそれぞれ前記セパレータを挟んで交互に積層される方向が一方向である一方向積層体（４）であり、
前記伝熱部材は、前記本体部として、前記積層体のうち積層方向の中間部（４０）に挿置された内挿本体部（５０）をもつ、
請求項１〜請求項６のうちいずれか一項に記載の蓄電素子（１００，２００〜２０４，３００，３０１）。
【請求項８】
前記積層体は、一枚の前記正極積層部と一枚の前記負極積層部と正負の両該積層部の間にそれぞれ挟持された二枚の前記セパレータとが捲回され、互いに積層されて成形された捲回体（４Ｒ）であり、
前記正極端子部（１３Ｒ）は、この捲回体の軸長方向に沿って一方へ突出した捲回端子部（１２Ｒ）に接続された導電体であり、前記負極端子部（２３Ｒ）は、この軸長方向に沿って他方へ突出した捲回端子部（２２Ｒ）に接続された別の導電体であって、
前記伝熱部材は、この捲回体の外周面のうち少なくとも一部に電気絶縁のうえ密着した本体部（８１Ｒ）と、この本体部から延伸してこのラミネート外装材から少なくとも一部が突出している伝熱端子部（８２Ｒ）とをもつ外周伝熱部材（８Ｒ）である、
請求項１および請求項２のうちいずれか一項に記載の蓄電素子（４００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラミネート外装材で封止された蓄電器（キャパシタ）および蓄電池（二次電池）を含む蓄電素子に関する。蓄電器としては例えばＬＩＣ（リチウムイオン・キャパシタ）などにも適用でき、蓄電池としては例えばＬＩＢ（リチウムイオン電池）などにも適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数個のラミネート電池モジュールを電池パックに収容し、この電池パック内に設けた冷却風路中にこれらの電池モジュールの電極タブを接続した接続部を置いて空冷する技術が開示されている。各ラミネート電池モジュールの冷却は、正負の電極タブとこれら電極タブの配設側部分とだけに冷却風を当てて行われる。
【０００３】
特許文献２には、流動可能な電解液で満たした電池容器内に発電素子が収容された二次電池の内部を熱伝導部材で冷却する技術が開示されている。この熱伝導部材の一端は電池容器内で電解液に浸され発電素子の表面の一部に接しており、他端はシール材を通じて電池容器の外部にある冷却システムに接している。それゆえ、この熱電部材の一端から他端への熱伝導により電池容器内が冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２８２５４５号公報
【特許文献２】特開２０１２−１５５８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述の背景技術のうち、特許文献１に開示された技術では、ラミネート外装材で封止した電池積層体を直接的に冷却するのは正負の電極タブを通じての熱伝導による。さらにラミネート外装材のうち冷却風に触れるのは電極タブであり、冷風に含まれる湿度や砂塵等により、結露による不具合や、砂塵等による電極タブの摩滅や塵芥の集積などによる不具合が起こりかねない。
【０００６】
一方、特許文献２の技術では、流動可能な電解液で満たした電池容器内に発電素子が収容された二次電池を前提としており、ラミネート外装材で封止された蓄電素子には応用できない。
【０００７】
そこで本発明は、ラミネート外装材で封止された蓄電器または蓄電池である蓄電素子において、より強力な冷却作用が発揮される蓄電素子を提供することを解決すべき課題とする。ここで、この蓄電素子が電極タブを冷却風にさらす必要がないものであれば、なお都合が良い。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本願発明の構成とその構成がもたらす作用効果とについて、本項では簡潔に説明する。
【０００９】
本発明の蓄電素子（１００，２００〜２０４，３００，３０１，４００）は、複数の正電極板（１，１Ｒ）、負電極板（２，２Ｒ）およびセパレータ（３，３Ｒ）と、ラミネート外装材（７，７Ｒ）と、伝熱部材（５，５Ａ〜５Ｄ，５Ｒ，８Ｒ）とを有する。
【００１０】
前記正電極板は、正極積層部（１１，１１Ｒ）と、この正極積層部に導通して突出している正極端子部（１２，１３，１３Ｒ）とを持つ。一方、負電極板（２，２Ｒ）は、負極積層部（２１，２１Ｒ）とこの負極積層部に導通して突出している負極端子部（２２，２３，２３Ｒ）とを持つ。セパレータ（３，３Ｒ）は、各正極積層部（１１，１１Ｒ）と各負極積層部（２１，２１Ｒ）との間をそれぞれ隔てている。正負の両該積層部とこれらセパレータとは、互いに積層されて積層体（４，４Ｒ）を形成している。ラミネート外装材（７，７Ｒ）は、この積層体を内包し溶着によりこの積層体を密封している。このラミネート外装材からは、正負一対の両該端子部（１２：２２，１３：２３，１３Ｒ：２３Ｒ）の少なくとも一部が、それぞれ突出している。
【００１１】
前記伝熱部材は、本体部（５０〜５２，５１Ｒ，８１Ｒ）と、伝熱端子部（５３，５４Ｌ，５４Ｒ，５４Ｔ，５４Ｕ,５２Ｒ，８２Ｒ）とをもつ。この本体部は、このラミネート外装材の内部に収容されており、この積層体から電気絶縁されてこの積層体に密着している。一方、この伝熱端子部は、この本体部から延伸してこのラミネート外装材に保護部材を介して溶着されており、このラミネート外装材から少なくとも一部が突出している。
【００１２】
すなわち、本発明の蓄電池電極は、ラミネート外装材に収容された電極積層体と同外装材の外部空間との間で熱伝導作用を担う伝熱部材を、正負の電極端子部とは別に有することを特徴としている。
【００１３】
本発明の蓄電素子では、ラミネート外装材に収容された電池積層体と同外装材の外部との間の熱のやり取りは、同外装材表面と正極端子部および負極端子部とを通じて行われるだけではない。伝熱部材５の熱伝導作用により、同外装材の内部に収容された電池積層体と同外装材の外部との間で熱抵抗が小さくなり効率よく熱伝導が行われるから、電極積層体からの発熱を同外装材の外部に逃がしやすくなり、より強力な冷却作用が発揮される。逆に、電極積層体の温度が低すぎて電池作用が十分に発揮できないときには、伝熱部材を通じて外部から効率的に電極積層体を暖めて電池作用をより短時間で回復させることもできるようになる。
【００１４】
したがって、本発明の蓄電素子によれば、ラミネート外装材に収容された電極積層体をより強力に冷却することができるという効果があり、逆に外部から電極積層体をより急速に暖めることも可能になるという効果がある。
【００１５】
また、伝熱部材の伝熱端子部は、正負の電極端子部とは別にラミネート外装材から突出しているから、伝熱端子部に冷却風や冷媒を当てたとしても、それは必ずしも正負の電極端子部に冷却風を当てることにはならない。それゆえ、ラミネート外装材に収容された電極積層体と同外装材の外部との間で熱のやり取りをしても、電極端子部に結露や砂塵等による不都合が起こりにくくすることができる。なお、前述の特許文献１でいう電極タブは、本発明では正負の電極端子部にあたる。
【００１６】
ここで、前記伝熱部材が、前記正極端子部の突出方向とは異なり前記負極端子部の突出方向とも異なる方向へ突出している前記伝熱端子部（５３，５４Ｌ，５４Ｒ，５４Ｕ，５２Ｒ，８２Ｒ）をもつようにしてもよい。そうすれば、両電極端子部（１２：２２，１３：２３，１２Ｒ：２２Ｒ）に対する伝熱端子部の干渉を実質的になくすことができる。それゆえ、こうすることにより、両電極端子部に結露や砂塵等による不都合をよりいっそう起こりにくくすることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例１としてのＬＩＢの構成を模式的に示す正面図
【図２】実施例１のＬＩＢの構成を外装材熱圧着前の状態で示す側断面図
【図３】実施例２としてのＬＩＢの構成を模式的に示す正面図
【図４】実施例２としてのＬＩＢの構成を模式的に外見で示す正面外形図
【図５】実施例２の変形態様１のＬＩＢがもつ構成を外見で示す正面外形図
【図６】実施例２の変形態様２のＬＩＢがもつ構成を外見で示す正面外形図
【図７】実施例２の変形態様３のＬＩＢがもつ構成を外見で示す正面外形図
【図８】実施例２の変形態様４のＬＩＢがもつ構成を外見で示す正面外形図
【図９】実施例３としてのＬＩＢの構成を模式的に外見で示す正面外形図
【図１０】実施例３の変形態様１のＬＩＢがもつ構成を外見で示す正面外形図
【図１１】実施例４としてのＬＩＢの構成を模式的に示す正面からの半断面図
【図１２】実施例４としてのＬＩＢの構成を模式的に示す側断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の蓄電素子がもつ実施形態については、当業者に本発明を実施できるだけの理解が得られるよう以下の記載で明確かつ十分に説明する。なお、本発明の出願時点では、以下の実施例ないしその変形態様のうちに最良の実施形態が開示されているものと、発明者らは考えている。
【実施例１】
【００１９】
（構成）
本発明の実施例１たる蓄電素子は、図１および図２に示すように、ラミネート外装材７中に電極積層体４が密封されているＬＩＢ（リチウムイオン二次電池）１００である。ＬＩＢ１００は、所定枚数の正電極板１および負電極板２と、それに見合う枚数のセパレータ３と、二枚一対の略矩形のラミネート外装材７と、伝熱部材５とを有する。
【００２０】
ここで、正電極板１は、それぞれの正極積層部１１と、全ての正極積層部１１に導通して外部に突出している正極端子部１２とをもつ。同様に負電極板２は、それぞれの負極積層部２１と、全ての負極積層部２１に導通して外部に突出している負極端子部２２とをもつ。より詳しくは、正極端子部１２は縦長の長方形の金属板であって、正極積層部１１の上端部で全ての正電極板１をまとめた一部分（図１中の左側）に接続されている。同様に、負極端子部２２も縦長の金属板であって、負極積層部２１の上端部で全ての負電極板２をまとめた他の一部分（同図中の右側）に接続されている。
【００２１】
一方、大半のセパレータ３は、各正極積層部１１と各負極積層部２１との間をそれぞれ隔てている。
【００２２】
正負両極の積層部１１，２２は、セパレータ３を挟んで交互に（図１中の紙面に垂直な一方向に）積層され、縦横の寸法に比べて厚さの薄い略直方体状の一方向積層体４を形成している。正極積層部１１と負極積層部２１とは同型同寸の矩形をした金属箔（正極ではアルミニウム箔、負極では銅箔）であり、それぞれの両面に正極および負極それぞれの活物質層が形成されている。セパレータ３は、正負両極の積層部１１，２２よりも縦横ともにやや大きな寸法の矩形をした多孔質の絶縁フィルムであり、必要に応じてセラミック粒子が含まれていたり表面に塗布されていたりする。ここで、本実施例では図２に示すように、一方向積層体４を同図中の左右（図中左上の十字で一方および他方）で同方向に積層する構成を採用しているが、逆に同図中で左右対称に構成することもできる。
【００２３】
一対のラミネート外装材７は、内部空間に一方向積層体４を収容しており、外周部７１で熱圧着（図２中に熱圧着加工を示すＨＰとあり、図１および図２に×印で示す溶着範囲で全周囲を封止する）されて互いに溶着されている。すなわち、二枚一対のラミネート外装材７は一方向積層体４を内包しており、外周部７１で互いに溶着されて中央部に形成された内部空間に一方向積層体４と伝熱部材５の本体部５０〜５２と絶縁フィルム６とを密封している。両ラミネート外装材７の外周部７１を溶着する熱圧着加工ＨＰは減圧環境で行われるので、両ラミネート外装材７は溶着部（×印で示す）以外でも内容物の表面に密着するようになっている。
【００２４】
すなわち、ラミネート外装材７の溶着された外周部７１のうち、図１の上方にあたる外縁部の左半部と右半部とからは、それぞれ正負両極の端子部１２，２２の先端部を含む上半部が突出している。ここで、金属製の両電極端子部１２，２２のうちラミネート外装材７が溶着される部分の全周囲には、それぞれ耐熱絶縁樹脂（酸変成ＰＰ［ポリプロピレン］）からなる保護部材１２０，２２０が気密に密着固定されている。保護部材１２０，２２０は、熱溶着加工ＨＰの際にラミネート外装材７との間で電気絶縁を確保しておく手段であるから、×印で示す溶着部の内外に適度な寸法的余裕を持った樹脂部材であり、図１および図２中の上下方向にも適正な位置に配設されている。
【００２５】
なお、ラミネート外装材７には、ＬＩＢの密封包装に通常使われているものを本実施例にも採用している。具体的には、一対のラミネート外装材７には、それぞれ電池セルの内側から外側に向かって、ＰＰ（ポリプロピレン）、アルミニウム薄膜、ナイロン、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）の順で積層された熱圧着フィルムを用いている。
【００２６】
一方、伝熱端子部５３は、本体部５０〜５２から左右および下方に延伸している。伝熱端子部５３には、一対のラミネート外装材７に表裏から溶着されており、ラミネート外装材７から少なくとも一部が外部に突出している。すなわち、ラミネート外装材７の上縁部付近を除く左右両方と下方とにあたる外周部７１からは、熱溶着により密封されたうえで、一体伝熱端子部５３が三方向に突出している。ここで、溶着部でラミネート外装材７の電気絶縁性が保たれるように、伝熱端子部５３の両面にも耐熱絶縁樹脂（酸変成ＰＰ）からなる保護部材５３０が固着している。
【００２７】
伝熱端子部５３は、正負の電極端子部１２，２２の突出方向とは異なる方向へ突出しているので、電極端子部１２，２２から外部への電気接続とは干渉することが防止されている。また、伝熱端子部５３は、左右方向にそれぞれ突出した部分５４Ｌ，５４Ｒと下方に突出した部分５４Ｕとの複数部分を持つものとみなすことができる。そして、これら突出方向が異なりながら互いに隣り合う伝熱端子部の各部５４Ｌ，５４Ｒ，５４Ｕの間は、図１中の左右下方の角部にあたる一対の部分５４Ｃにより接続されている。それゆえ伝熱部材５には、伝熱端子部５４Ｌ，５４Ｒ，５４Ｕおよび一対の伝熱端子部５４Ｃからなる一体的に連続した一体伝熱端子部５３が形成されている。
【００２８】
図２にラミネート外装材７の熱溶着による封止前の状態で示すように、伝熱部材５の本体部５０〜５２は、ラミネート外装材７の内部に収容されている。伝熱部材５は、三枚のアルミニウム製の金属板部材からなり、一方向積層体４の中央部に挿置された内挿本体部５０と、一方向積層体４の積層方向の両端面に当接した外挿本体部５１，５２とが重ねられている。
【００２９】
本体部５０〜５２は、それぞれＰＰ（ポリプロピレン）製の薄い絶縁性フィルム６により一方向積層体４から電気絶縁されて一方向積層体４に密着している。すなわち、図２に示すように、積層方向に半分ずつ二分割された一方向積層体４のブロック二つは、それぞれＵ字状に二つ折りされた絶縁フィルムに下端部と積層方向の両面を包まれて伝熱部材５に対し絶縁を保って挿置されている。
【００３０】
伝熱部材５の本体部５０〜５２は、本体部５０を中心に積層方向両側に本体部５１，５２がそれぞれ適度な間隔を空けてポケット状の内部空間を形成しており、これらの内部空間に絶縁フィルム６に包まれた一方向積層体４を等分した矩形板状のブロックが挿置されている。一方、伝熱部材５のうち、三方に突出している一体伝熱端子部５３を含み本体部５０〜５２から連続する三枚の金属板が密着している部分では、これら三枚の金属板が超音波溶接で接合されている。
【００３１】
このように、伝熱部材５は、本体部５０，５１，５２として、一方向積層体４のうち積層方向の中間部４０に挿置された内挿本体部５０と、一方向積層体４の積層方向の両端面４１，４２からこの積層体を挟持する一対の外挿本体部５１，５２とをもつ。一対の外挿本体部５１，５２は、それぞれ一方向積層体４の表面４１，４２とラミネート外装材７の内面とに密着している。内挿本体部５０の板厚は、各外挿本体部５１，５２の板厚に比べ倍程度に厚めになっている。
【００３２】
なお、ラミネート外装材７の形状が、一方向積層体４を収容する中央部から熱溶着される外周部７１へとスムースに移行できるように、両側の外挿本体部５１，５２の上縁よりも内挿本体部５０の上縁の方が上方に少し突出するようにしてもよい。また、内挿本体部５０の上縁部を厚さ方向に両側からテーパーしたり形状としたり、外挿本体部５１，５２の上縁部を外側から内側に向かうなだらかな斜面で形成したりしてもよい。
【００３３】
（作用効果）
本実施例のＬＩＢ１００は以上のように構成されているので、次のように作用する。
【００３４】
すなわち、ラミネート外装材７に収容されており蓄電能力を持つ一方向積層体４と同外装材７の外部空間との間で熱伝導をする伝熱部材５が、正負の電極端子部１２，２２とは別方向の外縁部７１から外部空間に突出している。しかも、伝熱部材５は三層構造となっており、一方向積層体４の積層方向の中間部４０に挟持される内挿本体部５０をもつものと、両端面４１，４２とにそれぞれ密着した外挿本体部５１，５２をもつものとからなる。
【００３５】
それゆえ、ラミネート外装材７に収容された一方向積層体４と同外装材７の外部との間の熱のやり取りは、同外装材７の表面と正極端子部１２および負極端子部２２とを通じて行われるだけではない。三枚の金属板部材が一体化した伝熱部材５の熱伝導作用により、同外装材７の内部に収容された一方向積層体４と同外装材７の外部空間との間で熱抵抗が小さくなるから、効率よく熱伝導が行われる。その結果、一方向積層体４からの発熱を同外装材７の外部に逃がしやすくなり、より強力な冷却作用が発揮されるという効果がある。逆に、一方向積層体４の温度が低すぎて電池作用が十分に発揮できないときには、伝熱部材５を通じて効率的に外部から一方向積層体４を暖めることができるから、冷温始動時に電池作用をより短時間で回復させることもできるようになる。
【００３６】
しかも、正負の電極端子部１２，２２と外部との電気接続とは干渉しない位置に一体伝熱端子部５３が突出しており、一体伝熱端子部５３が図１中の下方と左右両方との三方向に拡がっていて大面積でもあるから、自然対流による冷却でもかなりの放熱が可能になる。さらに、多数のＬＩＢ１００を各々の一方と他方との側面を互いに押しつけて配設したとしても、三層構造の伝熱部材５の放熱作用により、各ＬＩＢ１００の冷却作用が確保されるから、パッキング効率が向上するという効果もある。
【００３７】
したがって、本実施例のＬＩＢ１００によれば、ラミネート外装材７に収容された一方向積層体４をより強力に冷却することができるという効果があり、逆により急速に外部から一方向積層体４を暖めることも可能になるという効果がある。さらに、複数のＬＩＢ１００を密着させて配設することが可能になるから、パッキングの際に容積効率が向上し、よりコンパクトに電池パックを構成することができるという効果もある。
【００３８】
また、伝熱部材５の伝熱端子部５３は、正負の電極端子部１２，２２とは離れて別の方向にラミネート外装材７の別の外縁部７１から突出しているから、伝熱端子部５３に冷却風や冷媒を当てながら、正負の電極端子部１２，２２に覆いを付けておくこともできる。すると、電極端子部１２，２２に冷却風を当てずに済ませられるので、ラミネート外装材７に収容された一方向積層体４と同外装材７の外部との間で熱のやり取りをしても、電極端子部１２，２２に結露や砂塵等による不都合が起こりにくくすることができる。
【００３９】
（変形態様１）
本実施例の変形態様１として、三層構造の伝熱部材５のうち、一方向積層体４の中間部に挿置されている内挿本体部５０をもつ一枚をなくしてしまう構成を取ることができる。すなわち、本変形態様では、一方向積層体４を積層方向の両端面４１，４２から一対の外挿本体部５１，５２で挟持した二層構造の伝熱部材をもつ構成となる。
【００４０】
それゆえ、本変形態様では、一方向積層体４の中間部への冷却や加温は行われなくなるものの、一方向積層体４の厚さが薄ければこれでも十分な熱伝導性が得られる。また、本変形態様のＬＩＢを電極積層方向にいくつも密着させて並べても、一方向積層体４は両端面から外部と熱交換ができるので良好な容積効率でパッキングをすることができる。
【００４１】
なお、本変形態様でも一体伝熱端子部５３の外縁部の二層の間を離して拡げれば、熱交換機能を向上させることができる。
【００４２】
（変形態様２）
本実施例の変形態様２として、前述の変形態様１とは逆に、伝熱部材５（本体部は５０，５１，５２の三枚）のうち、一方向積層体４を挟持している一対の外挿本体部５１，５２をもつ伝熱部材をなくしてしまう構成を取ることもができる。すなわち、本変形態様では一方向積層体４の中間部４０に挟持された一枚板の伝熱部材だけが伝熱部材５として作用することになる。
【００４３】
すると本変形態様では、一方向積層体４を積層方向の中央部から冷却や加温することになるから、複数のＬＩＢをパッキングする際にラミネート外装材７同士の間を少し開けて空冷などの冷却や加温が効くようにすればよい。前述の本実施例やその変形態様１ほどのパッキング効率は得られないが、収容容積に余裕がある場合には好適である。
【００４４】
あるいは、内挿本体部５０だけをもつ一枚の金属平板部材からなる伝熱部材が十分な厚みを持っており、その熱伝導作用が十分であれば、本変形態様のＬＩＢを積層方向に多数密着させて配設することができ、その場合には十分に良好なパッキング効率が得られる。
【００４５】
本変形態様によれば、伝熱部材５が中間部の平板一枚（内挿本体部５０を含む金属板）だけになり、複数枚の金属板からなる伝熱部材５を三方の縁部分で互いに溶接する必要がなくなる。また、ポケット状の内部空間を形成するために外挿本体部５１，５２を予めプレス加工しておく必要もなくなる。それゆえ加工がたいへん容易になり、実施例１に準ずる効果を持ったＬＩＢをより安価に製造することができるという効果がある。
【００４６】
（変形態様３）
本実施例の変形態様３として、一方向積層体４を積層方向に三つのブロックに分けてそれらの間に二枚の伝熱部材を挿置する構成や、その他の分け方をした一方向積層体４のブロックに対し複数枚の伝熱部材を挿置する構成のＬＩＢも実施可能である。このような構成の変形態様によっても、実施例１に準ずる作用効果が得られる。
【実施例２】
【００４７】
（構成）
本発明の実施例２としてのＬＩＢ２００は、図３および図４に示すように、伝熱部材５Ａは実施例１の伝熱部材５よりも左右方向の幅が狭く、正負の電極端子部１２，２２とは背向する方向（同図中の下方）へ向かって所定幅の伝熱端子部５４Ｕが突出している。ＬＩＢ２００の側断面図は図２と共通であり、ただ同図中の伝熱部材５を伝熱部材５Ａとし、符号５３を取り払うだけでよい。すなわち、本実施例でも実施例１と同様に三層構造の伝熱部材５Ａを有する。
【００４８】
なお、本実施例より前の実施例と同じ符号の構成要素は同様の構成を持つものであるから、これらの構成要素については先行する説明を参照されたい。
【００４９】
（作用効果）
本実施例のＬＩＢ２００では、両電極端子部１２，２２とは背向する側（図中下側）に伝熱端子部５４Ｕが突出しているので、両者の間で干渉することがない。それゆえ、両電極端子部１２，２２に影響を与えることなく、伝熱端子部５４Ｕと通じてラミネート外装材７に密封された一方向積層体４を冷却ないし加温することができ、良好なパッキング効率を上げることができる。本実施例のＬＩＢ２００は、伝熱端子部５４Ｕに対し積極的な冷却等が行われる温度管理手段を持つ場合により好適である。
【００５０】
また、実施例１とは異なり、外挿本体部５１，５２から伝熱端子部５４Ｕに至る過程で単に一次曲面の曲げ加工をするだけで済み、二次曲面がないからプレス加工を必要としない。それゆえ、本実施例によれば、実施例１よりもずっと安価に製造することができるという効果がある。
【００５１】
（変形態様１）
本実施例では図４に示すように伝熱部材５Ａの伝熱端子部５４が図３中の下方へと突出していたが、本実施例の変形態様１として、図５に示すように、ラミネート外装材７の右辺から右方へ伝熱端子部５４Ｒが突出する構成のＬＩＢ２０１の実施も可能である。あるいは逆に、ラミネート外装材７の左辺から左方へ伝熱端子部５４Ｌ（図６参照）だけを突出させた変形態様も実施可能である。
【００５２】
本変形態様によっても、前述の本実施例とほぼ同様の作用効果が得られる。本変形態様はパッキングの都合等によりＬＩＢ２０１の左右のうち一方からしか伝熱端子部を出せない場合に好適である。
【００５３】
（変形態様２）
本実施例の変形態様２として、図６に示すように、伝熱部材５Ｂとして同図中の左右両方向に二つの伝熱端子部５４Ｌ，５４Ｒがそれぞれ突出した構成をもつＬＩＢ２０２の実施が可能である。
【００５４】
伝熱部材５Ｂは、左右の伝熱端子部５４Ｌ，５４Ｒが内部の一方向積層体４に重なる部分（図１、図２および図３では本体部５０，５１，５２に相当する部分）で左右に連続しており、左右に一繋がりの部材からなっている。伝熱部材５Ｂは、三枚のアルミニウム板材からなり、左右に突出した伝熱端子部５４Ｌ，５４Ｒで重なり合って互いに超音波溶接されて一体化されている。
【００５５】
本変形態様によれば、前述の本実施例と同様に左右対称の熱伝達作用が得られながら、上下方向の寸法を低減し、さらに伝熱端子部の枚数および面積が倍になるので本実施例よりも強力な熱伝達作用が得られるという効果がある。加工の容易さなどでは、おおむね本実施例に準ずる効果が得られる。
【００５６】
本変形態様に対し、例えば図２のII−II切断線に沿うあたりに切れ目があり内部の一方向積層体４と重なっている本体部（図略）で左右に分かれている伝熱部材が、それぞれ左右の伝熱端子５４Ｌ，５４Ｒを持つ構成も実施可能である。あるいは、図２の内挿本体部５０に当たる部分だけが左側の伝熱端子部８２Ｌと一体であり、外挿本体部５１，５２に当たる部分は右側の伝熱端子部８２Ｒと一体である構成や、その左右が逆の構成も実施可能である。かように、設計上の要求に応じて様々な変形態様の実施が可能である。
【００５７】
（変形態様３）
本実施例の変形態様３として、図７に示すように、伝熱部材５Ｃとして同図中の左右両方向と下方との三方向に三つの伝熱端子部５４Ｌ，５４Ｒ，５４Ｕがそれぞれ突出した構成をもつＬＩＢ２０３の実施が可能である。
【００５８】
伝熱部材５Ｃは、三方向に突出した伝熱端子部５４Ｌ，５４Ｒ，５４Ｕが内部の一方向積層体４に重なる部分（図１、図２および図３では本体部５０，５１，５２に相当する部分）で互いに連続しており、三枚の一体部材からなっている。これら三枚の伝熱部材５Ｃは、三つの伝熱端子部５４Ｌ，５４Ｒ，５４Ｕで重なり合っていて超音波溶接で互いに接合されている。
【００５９】
本変形態様によれば、前述の実施例１に準ずる熱伝達作用が得られる。しかも、実施例１とは異なり外挿本体部５１，５２（図２参照）から各伝熱端子部５４Ｌ，５４Ｒ，５４Ｕに至る間で一次曲面の板金曲げ加工だけ済むから、実施例１よりも安価に生産できる。
【００６０】
本変形態様に対し、内部の一方向積層体４と重なっている本体部（図略）に適切な切れ目があり、左右下の三方向に分かれている伝熱部材が、それぞれ左右下方向へ突出した伝熱端子５４Ｌ，５４Ｒ，５４Ｕを持つ構成も実施可能である。あるいは、図２の内挿本体部５０に当たる部分だけが下側の伝熱端子部８２Ｕと一体であり、外挿本体部５１，５２に当たる部分のうち一方は右側の伝熱端子部８２Ｒと一体で、他方は左側の伝熱端子部８２Ｌと一体である構成も実施可能である。もちろん、その組合せを適正に変更した構成の変形態様も実施可能である。このように本変形態様についても、設計上の要求に応じて様々な実施形態の変更が可能である。
【００６１】
（変形態様４）
本実施例の変形態様４として、図８に示すように、正極端子部１２と負極端子部２２との間から同図中の上方へ向かって突出した伝熱端子部５４Ｔを伝熱部材５Ｄがもつ構成のＬＩＢ２０４の実施が可能である。
【００６２】
伝熱端子部５４Ｔは、正極端子部１２と負極端子部２２との間に配設されるので、幅が狭いものにならざるを得ない。ただし、一方向積層体４と重なり合う本体部（図略）についてはこのような幅の制約はないので、ラミネート外装材７の中では適正な幅にまで本体部が拡がった形状をしている。本変形態様は、左右方向にも上下方向にも寸法上の余裕がない場合には有効な選択肢の一つとなり得る。
【００６３】
なお、前述の変形態様１に本変形態様を組み合わせ、上下両方向に二枚の伝熱端子部５４Ｔ，５４Ｕがそれぞれ突出した変形態様の実施も可能である。また、前述の変形態様２に本変形態様を組合せ、左右両方向と上方向との三方に伝熱端子部５４Ｌ，５４Ｒ，５４Ｔがそれぞれ突出した変形態様の実施も可能である。
【００６４】
いずれの変形態様によっても相応の作用効果が得られるから、パッキング上の制約を勘案のうえどの構成が適切かを判断すれば良い。
【００６５】
（その他の変形態様）
本実施例およびその各変形態様に対しても、前述の実施例１に対する各変形態様に相当する構成のＬＩＢを実施することができ、相応の作用効果を得ることができる。
【実施例３】
【００６６】
（構成および作用効果）
本発明の実施例３としての蓄電素子は、図９に示すように、ラミネート外装材７から図中上下方向の一方に正極端子部１３を突出させ、他方に負極端子部２３を突出させた構成をもつＬＩＢ３００である。本実施例はこの点で、実施例１および実施例２とこれらの各変形態様と大きく異なっている。
【００６７】
正極端子部１３および負極端子部２３の幅は、設計上の都合で広くも狭くもできるが、ラミネート外装材７の一辺から一つの電極端子しか突出しないので、比較的に広く幅を取ることが可能になる。そうすれば、正極端子部１３および負極端子部２３でのジュール熱の発生をいくぶんかでも低減することができるうえ、両電極端子１３，２３が周囲の雰囲気に接する表面積も増やすことができる。
【００６８】
一方、本実施例では、伝熱部材５Ｃは、ラミネート外装材７の左右両辺から互いに背向して突出する二つの伝熱端子部５４Ｌ，５４Ｒをもつ。伝熱部材５は、一方向積層体４（図略）に重なる本体部（図略）で左右に連続しており、実施例１（図２参照）と同様に三枚のアルミニウム板からなるが、左右の伝熱端子部５４Ｌ，５４Ｒで重なり合い互いに超音波溶接されて一体化されている。
【００６９】
それゆえ、本実施例でも前述の実施例２の変形態様２と同様に左右対称な熱伝達効果が得られるうえ、両電極端子部１３，２３も上下対称にできるから、上下方向にも温度分布を対称に近くし易く、局部的な高温部の発生を防止することがより容易になる。
【００７０】
したがって、本実施例のＬＩＢ３００によれば、前述の実施例２の変形態様２と同等ないしそれ以上の熱伝達作用が得られるうえ、加工の容易さもほぼ同等であるという効果が得られる。
【００７１】
なお、前述の実施例２の変形態様２と同様に、伝熱部材５Ｃが一体部材ではなく、一方向積層体４（図略）に重なる本体部（図略）で左右に分かれている実施形態や、その他の実施形態も取ることができる。
【００７２】
（変形態様１）
本実施例の変形態様１として、ラミネート外装材７の左右両辺のうち一方から伝熱端子部５４Ｌ，５４Ｒのうち一方のみが突出した構成とするＬＩＢの実施も可能である。例えば図１０に示すように、右方のみに伝熱端子部５４Ｒが突出したＬＩＢ３０１を実施することができる。
【００７３】
本変形態様では、本実施例ほどの熱伝達作用は得られず、温度分布も左右対称にはできないが、前述の実施例２の変形態様１（図５参照）と同等以上の熱伝達作用は得られる。本変形態様は、パッキング上の都合などで左右の幅が取れない場合に選択肢の一つとして有効である。
【００７４】
（その他の変形態様）
本実施例およびその変形態様１に対しても、前述の実施例１に対する各変形態様に相当する構成のＬＩＢを実施することができ、相応の作用効果を得ることができる。
【実施例４】
【００７５】
（構成）
本発明の実施例４としての蓄電素子は、図１１および図１２に示すように、捲回式の両電極およびセパレータからなる積層体である捲回体４Ｒと、捲回体４Ｒの外周面から捲回体４Ｒを冷却または加温するための外周伝熱部材８Ｒとを有するＬＩＢ４００である。
【００７６】
ＬＩＢ４００では、捲回体４Ｒは、通常の捲回式の電極積層体を製造する方法で途中まで中空部を残して捲回積層され、捲回が終わった後に直径方向の一方と他方とから押しつぶされて成形されている。それゆえ捲回体４Ｒでは、図１２に示すように、一方の表面と他方の表面とが平行な略矩形の平面を形成している。
【００７７】
捲回体４Ｒの構成は、この本体部の周囲に巻き付けられた両電極板１Ｒ，２Ｒと両者１Ｒ，２Ｒを隔てる二枚のセパレータ３Ｒとからなる電池積層体である。
【００７８】
図１１に示すように、正極の捲回電極板突出部は、捲回体４Ｒの軸長方向に沿って左方へ突出した捲回端子部１２Ｒであり、負極の捲回電極板突出部は、同軸長方向に沿った右方へと突出した別の捲回端子部２２Ｒである。正負の捲回端子部１２Ｒ，２２Ｒには、それぞれ外部へと導通するための導電体である正負の電極外部端子１３Ｒ，２３Ｒが接続されている。すなわち、正極端子部１３Ｒは、捲回体４Ｒの軸長方向に沿って左方へ突出した捲回端子部１２Ｒに接続されており、負極端子部２３Ｒは、この軸長方向に沿って右方へ突出した捲回端子部２２Ｒに接続されている。
【００７９】
そして、正負の電極外部端子１３Ｒ，２３Ｒの途中部分は、それぞれ耐熱樹脂（酸変成ＰＰ）製の保護部材１３０Ｒ，２３０Ｒで被覆されており、各保護部材１３Ｒ，２３Ｒの表面に対して二枚一対のラミネート外装材７Ｒが熱溶着されている。
【００８０】
外周伝熱部材８Ｒは、捲回体４Ｒの外周面のうち中央部を含む中間部の全周を覆う一連のアルミニウム製の板材であり、本体部８１Ｒと一対の伝熱端子部８２Ｒとからなる。
【００８１】
外周伝熱部材８Ｒの本体部８１Ｒは、捲回体４Ｒの中間部外周面に捲かれたＰＰ（ポリプロピレン）からなる絶縁フィルム６Ｒで捲回体４Ｒとは電気的に絶縁されたうえで、絶縁フィルム６Ｒを介して捲回体４Ｒの長手方向中間部の外周面に密着している。絶縁フィルム６Ｒは電気絶縁を確保できるだけの厚みがあれば良く、ごく薄いので、絶縁フィルム６Ｒの熱抵抗は比較的小さい。それゆえ、熱伝導の面から見ると、外周伝熱部材８Ｒの本体部８１Ｒは直接的に捲回体４Ｒの中間部外周面に接している状態に近い。なお、絶縁フィルム６Ｒの代わりに、あるいは絶縁フィルム６Ｒに加えて、捲回体４Ｒの中間部外周面にセパレータ３Ｒのみを重ねて捲回しても良い。
【００８２】
一方、外周伝熱部材８Ｒの一対の伝熱端子部８２Ｒは、本体部８１Ｒから下方に延伸し、二枚重ねの状態でラミネート外装材７Ｒの下方から所定の長さで突出しており、この二枚重ねの部分（図１２中の溶接面８３Ｒ）で溶接により互いに張り合わされている。こうして一体化された伝熱端子部８２Ｒは、耐熱絶縁樹脂（酸変性ＰＰ）製の保護部材８２０Ｒで本体部８１Ｒに近い部分が覆われており、保護部材８２０Ｒの表面に一対のラミネート外装材７Ｒが熱溶着されている。
【００８３】
二枚一対のラミネート外装材７Ｒは、図１１に示すように、電極積層体にあたる捲回体４Ｒを密封する熱圧着封止材であり、その溶着範囲（×印で示す）にあたる外周部７１Ｒは全周に及んでいる。このように×印で示した溶着範囲は外周部７１Ｒの縁に沿って一定の幅であるように図１１では画かれているが、これは全周を溶着することを分かりやすくするための方便である。実際には、正負の端子部１３Ｒ，２３Ｒや伝熱端子部８２Ｒの金属部分に接しない範囲で、捲回積層体４Ｒに近接するあたりまで内側にまでラミネート外装材７は互いに溶着されており、必要に応じて伝熱端子部８２Ｒや端子部１３Ｒ，２３Ｒの保護部材が設けられている。
【００８４】
なお、図１２には、二枚一対のラミネート外装材７Ｒが保護部材１３０Ｒ（２３０Ｒも同様），８２０Ｒに両面から熱溶着されている部分がＨＰ（熱圧着）の符号付きの矢印で示されている。
【００８５】
（作用効果）
本実施例のＬＩＢ４００では、正負の電極外部端子１３Ｒ，２３Ｒとは離れた位置で、異なる方向に左右一対の伝熱端子部５２Ｒと下方への伝熱端子部８２Ｒとが突出している。それゆえ、電極外部端子１３Ｒ，２３Ｒを冷却風などの冷媒に当てないでおくことができながら、外周伝熱部材８Ｒを介して捲回体４Ｒに対する温度調節ができる。すなわち、外周伝熱部材８Ｒの伝熱端子部８２Ｒを冷却することにより電極積層体たる捲回体４Ｒを冷却できるのはもちろん、冷温始動時などには逆に伝熱端子部８２Ｒを暖めることにより捲回体４Ｒを適正温度にまで加温することも同様に効果的にできるようになる。
【００８６】
したがって、本実施例のＬＩＢ４００によれば、電池作用を持つ捲回体４Ｒの温度調節が効果的に行えるようになるという効果がある。
【００８７】
（変形態様１）
本実施例（図１１および図１２参照）において、外周伝熱部材８Ｒの上下を逆転し、伝熱端子部８２Ｒを上方に突出させた変形態様も実施可能である。本変形態様では、正負両極の端子部１３Ｒ，２３Ｒの間に伝熱端子部８２Ｒが突出し、これらがほぼ同一面状に並ぶので本実施例のＬＩＢ４００をよりコンパクトにまとめることができる。その結果、パッキング時の容積効率が向上するという効果がある。
【００８８】
ここで、本変形態様で正負両極の端子部１３Ｒ，２３Ｒに冷風などがかからないようにしたければ、両該端子部１３Ｒ，２３Ｒと外周伝熱部材８Ｒとの間に仕切りを設けるなどの保護手段を取れば良い。
【００８９】
なお、実施例４では二枚を貼り合わせていた一対のラミネート外装材７Ｒを、本変形態様ではＵ字型に二つ折り状にした一枚のラミネート外装材にすることもできる。
【００９０】
（変形態様２）
本実施例では、外周伝熱部材８Ｒは一枚の連続した金属板であり、外部に突出する伝熱端子部８２Ｒとは背向する位置で、捲回積層体４Ｒの折り返し部の外周に沿った丸みを持って折り返していた。しかし、本実施例において、外周伝熱部材８Ｒを二枚の対向する金属板からなるものとし、伝熱端子部８２Ｒで互いに溶接されて一体化しており、図１２に相当する断面では略Ｙ字状に形成されているものとする変形態様も実施可能である。
【００９１】
これを本実施例の変形態様２とし、伝熱部材８Ｒのうち本体部８１Ｒは、伝熱端子部８２Ｒとは背向する位置では欠落しており、ただ捲回積層体４Ｒの外周面のうち平面部分に接する。それゆえ、伝熱部材８Ｒの本体部８１Ｒは、伝熱端子部８２Ｒの突出方向とは背向する方向に端面を持ち、捲回積層体４Ｒの外周面のうち伝熱端子部８２Ｒの特許法と背向する折り返し部は伝熱部材５の本体部８１Ｒに覆われていない。なお、伝熱部材８Ｒがもつ一対の本体部８１Ｒの端面は、ラミネート外装材７を傷つけることがないように、斜面で形成したり丸みを持たせて形成したりすることが望ましい。
【００９２】
本変形態様では、伝熱部材８Ｒの構成をこのように変更することにより、いくらか重量軽減できるうえ、加工性が容易で組み立て工数を減らすこともできるという効果がある。一方、伝熱部材８Ｒの本体部８１Ｒに覆われていない捲回積層体４Ｒの折り返し部ではラミネート外装材７を通じての放熱が期待でき、熱伝導特性のうち放熱については本実施例とほとんど変わらない。
【００９３】
なお、本変形態様は、前述の変形態様１に対しても実施例４と同様に適用可能であり、同等の作用効果が得られる。
【００９４】
［別の実施形態］
以上の各実施例およびその変形態様では、いずれも蓄電素子として二次電池、特にＬＩＢを提示した。これらに対応して、その正負両電極板１，２（または１Ｒ、２Ｒ）およびセパレータ３を代えることにより、極性のある蓄電器であるＬＩＣ（リチウムイオン・キャパシタ）を構成することができる。こうして構成されたＬＩＣでも、各実施例とそれぞれの各変形態様に準ずる作用効果を得ることができる。
【００９５】
なお、電極板１，２（または１Ｒ、２Ｒ）から正負の違いをなくしてしまえば、正負の極性を持たない蓄電器（キャパシタ）を構成することも可能である。
【００９６】
以上、各実施例やその変形態様で本発明の実施形態を例示し、本発明を理解し易く説明したが、本願で特許請求する発明の技術範囲はこれら実施例などによって限定されるものではない。
【符号の説明】
【００９７】
１００，２００〜２０４，３００，３０１，４００：蓄電素子としてのＬＩＢ
１，１Ｒ：正極板    １１，１１Ｒ：正極積層部    １２，１３，１３Ｒ：正極端子部
２，２Ｒ：負極板    ２１，２１Ｒ：負極積層部    ２２，２３，２３Ｒ：負極端子部
３，３Ｒ：セパレータ    ４Ｒ：捲回体    １２Ｒ，２２Ｒ：正負の捲回端子部
４：一方向積層体    ４０：中間部    ４１，４２：積層方向の端面
５，５Ａ〜５Ｄ：伝熱部材    ５０：内挿本体部    ５１，５２：外挿本体部
５３：一体伝熱端子部    ５４Ｃ，５４Ｌ，５４Ｒ，５４Ｔ，５４Ｕ：伝熱端子部
６，６Ｒ：絶縁フィルム    ＨＰ：熱圧着加工（×：溶着範囲）
７，７Ｒ：一対のラミネート外装材    ７１，７１Ｒ：外周部
８Ｒ：外周伝熱部材    ８１Ｒ：本体部  ８２Ｒ：伝熱端子部  ８３Ｒ：溶接部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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