(57)【要約】  【課題】  熱源の表面の凹凸に依存しにくく、熱源との接触面積が高くて高い放熱効率を得られ、かつ放熱構造体の軽量化を図ることの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。  【解決手段】  本発明は、熱源１０からの放熱を高める放熱構造体１ａ’であって、少なくとも片面に、袋状の突出部３ａを複数個備えるシート２ａを備える放熱構造体１ａ’およびバッテリー２０に関する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源からの放熱を高める放熱構造体であって、
少なくとも片面に、袋状の突出部を複数個備えるシートを備える放熱構造体。
【請求項２】
前記突出部の内部および／または外部に接し、前記シートよりも柔軟で変形自在な弾性部材を備え、
前記弾性部材は、前記突出部の外側頂面の少なくとも一部を露出させるように前記突出部に接触している請求項１に記載の放熱構造体。
【請求項３】
前記弾性部材は、前記突出部の袋内に配置されている請求項２に記載の放熱構造体。
【請求項４】
前記シートは、前記突出部の開口部を備え、
前記開口部は、前記弾性部材を通過させない大きさで前記シートに形成されている請求項３に記載の放熱構造体。
【請求項５】
前記弾性部材は、前記突出部の袋内面を被覆する内張りシートである請求項３に記載の放熱構造体。
【請求項６】
前記弾性部材は、前記突出部の袋外面の一部を被覆する外張りシートである請求項２に記載の放熱構造体。
【請求項７】
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、
請求項１から６のいずれか１項に記載の放熱構造体を備え、前記バッテリーセルと前記冷却部材との間に前記放熱構造体を介在させているバッテリー。
【請求項８】
前記放熱構造体は、前記突出部を前記バッテリーセル側に、前記突出部の反対側を前記冷却部材側にそれぞれ対向させて配置される請求項７に記載のバッテリー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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、立方晶窒化ホウ素など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）。
【０００４】
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ょ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、２０４０年までにガソリン車とディーゼル車から完全に電気自動車に切り替えることを宣言している。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の課題がある。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大きな課題となっている。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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２４３９９９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
熱源からの放熱効率をより高めるには、熱源の表面の凹凸に依存しにくく、熱源との接触面積が高くなるような放熱構造体が求められている。また、放熱構造体の軽量化も重要なファクタとなる。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するべく、熱源の表面の凹凸に依存しにくく、熱源との接触面積が高くて高い放熱効率を得られ、かつ放熱構造体の軽量化を図ることの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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（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放熱構造体であって、少なくとも片面に、袋状の突出部を複数個備えるシートを備える。
【０００９】
（２）別の実施形態に係る放熱構造体は、好ましくは、前記突出部の内部および／または外部に接し、前記シートよりも柔軟で変形自在な弾性部材を備え、前記弾性部材は、前記突出部の外側頂面の少なくとも一部を露出させるように前記突出部に接触している。
【００１０】
（３）別の実施形態に係る放熱構造体において、好ましくは、前記弾性部材は、前記突出部の袋内に配置されている。
【００１１】
（４）別の実施形態に係る放熱構造体において、好ましくは、前記シートは、前記突出部の開口部を備え、前記開口部は、前記弾性部材を通過させない大きさで前記シートに形成されている。
【００１２】
（５）別の実施形態に係る放熱構造体において、好ましくは、前記弾性部材は、前記突出部の袋内面を被覆する内張りシートである。
【００１３】
（６）別の実施形態に係る放熱構造体において、好ましくは、前記弾性部材は、前記突出部の袋外面の一部を被覆する外張りシートである。
【００１４】
（７）上記目的を達成するための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、前記のいずれかの放熱構造体を備え、前記バッテリーセルと前記冷却部材との間に前記放熱構造体を介在させている。
【００１５】
（８）別の実施形態に係るバッテリーにおいて、好ましくは、前記放熱構造体は、前記突出部を前記バッテリーセル側に、前記突出部の反対側を前記冷却部材側にそれぞれ対向させて配置される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、熱源の表面の凹凸に依存しにくく、熱源との接触面積が高くて高い放熱効率を得られ、かつ放熱構造体の軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、第１実施形態に係る放熱構造体の平面図（１Ａ）、該平面図におけるＡ−Ａ線断面図（１Ｂ）および該平面図におけるＢ−Ｂ線断面図（１Ｃ）をそれぞれ示す。
【図２】図２は、図１（１Ｂ）の拡大図を示す。
【図３】図３は、第２実施形態に係る放熱構造体の平面図（３Ａ）、該平面図におけるＡ−Ａ線断面図（３Ｂ）および該平面図におけるＢ−Ｂ線断面図（３Ｃ）をそれぞれ示す。
【図４】図４は、図３（３Ｂ）の拡大図を示す。
【図５】図５は、第２実施形態の変形例に係る放熱構造体の平面図（５Ａ）、該平面図におけるＡ−Ａ線断面図（５Ｂ）および該平面図におけるＢ−Ｂ線断面図（５Ｃ）をそれぞれ示す。
【図６】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】図７は、図６の放熱構造体のＣ−Ｃ線断面図（７Ａ）、該放熱構造体の変形例１のＣ−Ｃ線断面図（７Ｂ）、該放熱構造体の変形例２のＣ−Ｃ線断面図（７Ｃ）および該放熱構造体の変形例３の各変形例と類似の断面図（７Ｄ）をそれぞれ示す。
【図８】図８は、第１実施形態に係るバッテリーを組み立てる状況の縦断面図（８Ａ）および当該バッテリーを組み立て後の状態の縦断面図（８Ｂ）をそれぞれ示す。
【図９】図９は、第２実施形態に係るバッテリーを組み立てる状況の縦断面図（９Ａ）および当該バッテリーを組み立て後の状態の縦断面図（９Ｂ）をそれぞれ示す。
【図１０】図１０は、第３実施形態に係るバッテリーを組み立てる状況の縦断面図（１０Ａ）および当該バッテリーを組み立て後の状態の縦断面図（１０Ｂ）をそれぞれ示す。
【図１１】図１１は、第３実施形態の変形例１に係るバッテリーを組み立てる状況の縦断面図（１１Ａ）および当該バッテリーを組み立て後の状態の縦断面図（１１Ｂ）をそれぞれ示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
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（１Ａ）、該平面図におけるＡ−Ａ線断面図（１Ｂ）および該平面図におけるＢ−Ｂ線断面図（１Ｃ）をそれぞれ示す。図２は、図１（１Ｂ）の拡大図を示す。
【００２０】
放熱構造体１は、熱源からの放熱を高める放熱構造体であって、少なくとも片面に、袋状の突出部３を複数個備えるシート２と、突出部３の内部に接しておりシート２よりも柔軟で変形自在な弾性部材５と、を備える。弾性部材５は、突出部３の外側頂面の少なくとも一部を露出させるように突出部３に接触している。この実施形態では、弾性部材５は、好ましくは、突出部３の袋内に配置されている。シート２は、突出部３の開口部４を備える。開口部４は、この実施形態では、好ましくは、弾性部材５を通過させない大きさでシート２に形成されている。以下、放熱構造体１の詳細について説明する。
【００２１】
（１）シート
シート２は、好ましくは、弾性部材５より熱伝導性の高い材料から構成されており、熱源から放熱する経路となる部材である。シートは、「熱伝導性シート」と読み替えても良い。シート２は、好ましくは、炭素、金属および／またはセラミックスを含む若しくはこれらのいずれかの単体から成る。シート２は、より好ましい形態としては、炭素系材料を含む可撓性シートである。炭素を含むシート（あるいは炭素系材料を含む可撓性シート）は、好ましくは炭素フィラーと樹脂とを含むシートである。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、膨張黒鉛、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。シート２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。また、シート２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。
【００２２】
シート２に樹脂を含む場合には、当該樹脂がシート２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、シート２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（ＰＡ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）等を好適に挙げることができる。樹脂は、シート２の成形前の状態において、炭素フィラーの隙間に、例えば粒子状に分散している。シート２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、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。
【００２３】
シート２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、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、ｃＢＮ、ｈＢＮなどの熱伝導性の比較的高いものを選択できる。
【００２４】
シート２は、導電性に優れるか否かは問わない。シート２の熱伝導率は、好ましくは１０Ｗ／ｍＫ以上である。シート２は、金属製のシート、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅あるいはステンレススチール製のシートとしても良い。シート２は、その構成材料如何に関わらず、湾曲（若しくは屈曲）しやすいシートであるのが好ましく、その厚さに制約はないが、０．０５〜５ｍｍが好ましく、０．０６５〜０．５ｍｍがより好ましい。ただし、シート２の熱伝導率および可撓性はその厚さが増加するほど低下し、シート２の強度および重量はその厚さが増加するほど大きくなる。シート２の厚さは、シート２の強度、可撓性、熱伝導性などを総合的に勘案して決定される。
【００２５】
シート２は、その厚さ方向の少なくとも片面のＸ−Ｙ平面内に、当該片面から突出する袋状の突出部３を備える。これは、図２に示すように、シート２の略平らな面の位置Ｌを基準として、一方側に突出部３が存在することからも明らかである。また、この実施形態では、突出部３は、完全に閉じた袋ではなく、シート２側に開口部４を備える。図２に示すように、突出部３は、その袋内に、開口部４から容易に出ない大きさの弾性部材５を備える。この実施形態では、弾性部材５は、直径Ｄ１の球体であり、直径Ｄ２（＜Ｄ１）の開口部４より大きい。シート２は、図２のラインＨで示すように、開口部４側の面から突出部３の外側頂面（「頂上部」ともいう）Ｔに向かって熱を伝達する機能を備える。このため、シート２を熱源と冷却部材との間に配置すると、熱源からの熱は、シート２を伝わり、冷却部材へと放出可能となる。なお、シート２は、突出部３と一体であっても、突出部３と別体であって突出部３と接合されていても良い。これは、以後の各実施形態でも同様である。
【００２６】
なお、この実施形態では、突出部３は、シート２のＸ−Ｙ平面内の（Ｘ，Ｙ）座標交差点に整然と配置されているが、Ｘ−Ｙ平面内にランダムに配置されていても良い。さらに、突出部３は、図１（１Ａ）のＸ方向若しくはＹ方向のいずれかに細長い形態でも良い。その場合、開口部４は、突出部３の長さ方向に細長く形成され、あるいは複数個の円形の形態にて突出部３の長さ方向に沿って点在するように配置されても良い。弾性部材５は、突出部３の袋内に１個のみならず、複数個入れられても良い。上記の突出部３の配置および形態、開口部４の形態、さらには弾性部材５の数については、以後に説明する他の実施形態でも同様である。
【００２７】
（２）弾性部材
弾性部材５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。弾性部材５は、シート２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、弾性部材５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。弾性部材５は、その熱伝導性を少しでも高めるために、ゴム中にＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、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。弾性部材５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、「弾性部材」は、柔軟性に富み、弾性的に圧縮と伸張を繰り返すことのできる部材を意味し、かかる意味では「ゴム状弾性体」あるいは「クッション部材」と読み替えることもできる。
【００２８】
弾性部材５は、放熱構造体１がその厚さ（開口部４と突出部３の頂上部Ｔとの間）の方向に圧縮された場合に、熱源に接する面および／または冷却部材側の面に放熱構造体１を密着させやすくする機能を有する。上記面が完全に平滑ではなく、段差や凹凸を有することが多い。弾性部材５を備えないと、圧縮されてつぶれたシート２だけでは、熱源に接する面および／または冷却部材側の面とシート２との間に隙間が生じやすいからである。
【００２９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第１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。
【００３０】
図３は、第２実施形態に係る放熱構造体の平面図（３Ａ）、該平面図におけるＡ−Ａ線断面図（３Ｂ）および該平面図におけるＢ−Ｂ線断面図（３Ｃ）をそれぞれ示す。図４は、図３（３Ｂ）の拡大図を示す。
【００３１】
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と異なり、有底円筒形状の突出部３ａを備え、その開口部４ａは突出部３ａ内の弾性部材（円柱形の部材）５ａが容易に出る大きさとなっている。このため、弾性部材５ａは、突出部３ａの袋内の底面に接着されていて、開口部４ａから容易に出ないようになっている。シート２ａの構成材料、突出部３ａの配置状態、弾性部材５ａの構成材料、およびそれらの変形例については、第１実施形態におけるシート２、突出部３および弾性部材５のそれらと同様である。
【００３２】
この実施形態のように、突出部３ａは、丸い袋の形態（第１実施形態を参照）に限定されず、有底円筒形の部材でも良い。また、突出部を、有底であって多角形の筒若しくは袋の形態としても良い。また、突出部３ａをＸ方向若しくはＹ方向のいずれかに細長い溝の形態としても良い。開口部４ａは、第１実施形態と同様、弾性部材５ａを通過させない大きさに形成されても良い。その場合には、弾性部材５ａを袋内にて接着しなくても良い。
【００３３】
図５は、第２実施形態の変形例に係る放熱構造体の平面図（５Ａ）、該平面図におけるＡ−Ａ線断面図（５Ｂ）および該平面図におけるＢ−Ｂ線断面図（５Ｃ）をそれぞれ示す。
【００３４】
第２実施形態の変形例に係る放熱構造体１ａ’は、熱源からの放熱を高める放熱構造体であって、少なくとも片面に、袋状の突出部３ａを複数個備えるシート２ａを備える。突出部３ａは、シート２ａ側に開口部４ａを備える。この放熱構造体１ａ’は、第２実施形態に係る放熱構造体１ａの突出部３ａ内の弾性部材５ａを備えていない点を除き、放熱構造体１ａと同一である。放熱構造体１ａ’をその厚さ方向に圧縮すると、突出部３ａ内の空気がクッションの役割を果たす。このため、弾性部材５ａを突出部３ａ内に備えていなくても、放熱構造体１ａと同等の放熱機能を発揮できる。なお、第１実施形態に係る放熱構造体１の突出部３から弾性部材５を除いても、上記放熱構造体１ａ’と同様の作用効果を発揮できる。
【００３５】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。前述の各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。
【００３６】
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の放熱構造体のＣ−Ｃ線断面図（７Ａ）、該放熱構造体の変形例１のＣ−Ｃ線断面図（７Ｂ）、該放熱構造体の変形例２のＣ−Ｃ線断面図（７Ｃ）および該放熱構造体の変形例３の各変形例と類似の断面図（７Ｄ）をそれぞれ示す。
【００３７】
第３実施形態に係る放熱構造体１ｂは、うろこ状に凹凸のあるシート２ａを備える。放熱構造体１ｂのＣ−Ｃ線断面は、図７（７Ａ）に示すように、第２実施形態に係る放熱構造体１ａのＡ−Ａ線断面と類似した形態を有する。シート２ａは、有底円筒形状の突出部３ａを複数個備える。弾性部材６ｂは、突出部３ａの外部に接し、シート２ａよりも柔軟で変形自在である。より具体的には、弾性部材６ｂは、突出部３ａの袋外面の一部を被覆する外張りシートである。弾性部材６ｂは、突出部３ａの外側面を少なくとも覆っている。弾性部材６ｂは、突出部３ａの外側面を覆う環状部材と、環状部材と接続されていてシート２ａの片面（突出部３ａ側の面）の少なくとも一部を覆うフランジ部と、フランジ部の反対側にあって環状部材と接続されていて突出部３ａの突出天面の周縁を覆う周縁被覆部とを備える断面クランク形状の部材である。周縁被覆部は、突出部３ａの頂上部Ｔを完全には覆っていない。頂上部Ｔの一部を露出させると、図７（７Ａ）のラインＨで示すように、シート２ａの突出部３ａと反対側の面と頂上部Ｔの一部とを熱源側の面と冷却部材側の面にそれぞれ接触させやすくなる。このため、放熱構造体１ｂの放熱特性をより高めることができる。
【００３８】
放熱構造体１ｂの弾性部材６ｂは、突出部３ａの外部に接しており、突出部３ａの形状保持、および放熱構造体１ｂの厚さ方向に圧縮を受けたときの弾性の維持に寄与する。この結果、弾性部材６ｂは、放熱構造体１ｂがその厚さの方向に圧縮された場合に、熱源に接する面および／または冷却部材側の面に放熱構造体１ｂを密着させやすくする機能を有する。
【００３９】
図７（７Ｂ）は、第３実施形態の変形例１に係る放熱構造体１ｃのＣ−Ｃ線断面を示す。放熱構造体１ｃのシート２ａは、第３実施形態に係る放熱構造体１ｂのシート２ａと同一である。弾性部材６ｃは、突出部３ａの内部に接し、シート２ａよりも柔軟で変形自在である。より具体的には、弾性部材６ｃは、突出部３ａの袋内面を被覆する内張りシートである。弾性部材６ｃは、突出部３ａの内側面を少なくとも覆っている。弾性部材６ｃは、突出部３ａの内側面を覆う環状部材と、環状部材と接続されていて突出部３ａの内底面を覆う底面部とを備える断面カップ形状の部材である。頂上部Ｔは完全に露出しているので、シート２ａの突出部３ａと反対側の面と頂上部Ｔの一部とを熱源側の面と冷却部材側の面にそれぞれ接触させやすくなる。このため、放熱構造体１ｃの放熱特性をより高めることができる。
【００４０】
図７（７Ｃ）は、第３実施形態の変形例２に係る放熱構造体１ｄのＣ−Ｃ線断面を示す。放熱構造体１ｄのＣ−Ｃ線断面は、図７（７Ｃ）に示すように、第２実施形態に係る放熱構造体１ａのＡ−Ａ線断面と類似した形態を有する。シート２ａは、有底円筒形状の突出部３ａを複数個備える。弾性部材６ｄは、突出部３ａの外部に接し、シート２ａよりも柔軟で変形自在である。より具体的には、弾性部材６ｄは、突出部３ａの袋外面の一部を被覆する外張りシートである。弾性部材６ｄは、突出部３ａの外側面を少なくとも覆っている。弾性部材６ｄは、突出部３ａの外側面を覆う環状部材と、環状部材と接続されていてシート２ａの片面（突出部３ａ側の面）の少なくとも一部を覆うフランジ部とを備える断面逆カップ形状の部材である。弾性部材６ｄは、突出部３ａの頂上部Ｔを覆っていない。このように、頂上部Ｔを露出させると、シート２ａの突出部３ａと反対側の面と頂上部Ｔとを熱源側の面と冷却部材側の面にそれぞれ接触させやすくなる。このため、放熱構造体１ｄの放熱特性をより高めることができる。
【００４１】
図７（７Ｄ）は、第３実施形態の変形例３に係る放熱構造体１ｅの断面を示す。放熱構造体１ｅは、シート２ｅの両面に突出部３ａを複数個備える。これは、図７（７Ｄ）に示すように、シート２ｅの略平らな面の位置Ｌを基準として図中上下方向両側に突出部３ａが存在することからも明らかである。弾性部材６ｂは、放熱構造体１ｂの弾性部材６ｂと同様、断面クランク形状の部材である。放熱構造体１ｅに備える弾性部材６ｂは、突出部３ａの外側面を覆う環状部材と、環状部材と接続されていてシート２ｅの片面（突出部３ａ側の面）の少なくとも一部を覆うフランジ部と、フランジ部の反対側にあって環状部材と接続されていて突出部３ａの突出天面の周縁を覆う周縁被覆部とを備える断面クランク形状の部材である。弾性部材６ｂは、突出部３ａの頂上部Ｔを完全には覆っていない。このように、頂上部Ｔの一部を露出させると、シート２ｅの突出部３ａと反対側の面と頂上部Ｔとを熱源側の面と冷却部材側の面にそれぞれ接触させやすくなる。このため、放熱構造体１ｅの放熱特性をより高めることができる。
【００４２】
弾性部材６ｂ，６ｃ，６ｄは、好ましくはシート２ａ，２ｅよりも厚さの薄いゴム成形体である。弾性部材６ｂ，６ｃ，６ｄは、突出部３ａの外部若しくは内部に嵌め込むことができる。また、弾性部材６ｂ，６ｃ，６ｄは、塗料の塗布や、インクを用いた印刷によって形成されても良い。その場合には、弾性部材６ｂ，６ｃ，６ｄは、コート層あるいは印刷層と称することができる。印刷層の形成は、パッド印刷、転写印刷、インクジェット印刷等の各種印刷にて可能である。また、弾性部材６ｂ，６ｃ，６ｄは、シート２ａ，２ｅの繰り返しの屈曲に対する補強機能を発揮させる補強部材（あるいは補強層）と称しても良い。
【００４３】
シート２，２ａ，２ｅは、例えば、金型を用いたプレス成形、圧空成形、真空成形、圧空真空成形の他、微細な粒子を平らなシート面に衝突させて部分的に凹部を形成するサンドブラスト製法等により製造できる。弾性部材６ｂ，６ｃ，６ｄは、シート２ａ，２ｅの片面若しくは両面の全面を被覆する層でも良い。ただし、その場合には、シート２ａ，２ｅが熱源側の面および／または冷却部材側の面に直接的に接触しない部位が存在する。このため、弾性部材６ｂ，６ｃ，６ｄをシート２ａ，２ｅの厚さに対して薄くし（例えば、シート２ａ，２ｅの厚さの１０％以下）、および／またはＡｌＮ等の熱伝導性に優れるフィラーを分散させた部材とする方が好ましい。また、シート２，２ａ，２ｅの突出部３，３ａの表面にサンドブラスト加工あるいはスクラッチ加工を施して、突出部３，３ａが熱源側の面および／または冷却部材側の面に密着しやすくしても良い。また、シート２ａ，２ｅに弾性部材６ｂ，６ｃ，６ｄを一体成形する方法としては、金型を用いたプレス成形、圧空成形、真空成形、圧空真空成形、射出成形等を例示できる。
【００４４】
２．バッテリー
次に、先に説明した放熱構造体を備えるバッテリーについて説明する。
【００４５】
（第１実施形態）
図８は、第１実施形態に係るバッテリーを組み立てる状況の縦断面図（８Ａ）および当該バッテリーを組み立て後の状態の縦断面図（８Ｂ）をそれぞれ示す。
【００４６】
この実施形態において、バッテリー２０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１０を備える。バッテリー２０は、一方に開口する有底型の筐体２１を備える。筐体２１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１０は、前述の熱源の一例であって、筐体２１の内部２４に配置される。バッテリーセル１０は、その外側を硬質樹脂や金属の容器で囲った形態でも、あるいは金属フィルムを樹脂フィルムにてラミネートした、いわゆるパウチ袋で囲った形態でも良い。バッテリーセル１０の上方には、電極が突出して設けられている。複数のバッテリーセル１０は、好ましくは、筐体２１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２１の底部２２には、冷却部材２５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２６が備えられている。バッテリーセル１０は、底部２２との間に、放熱構造体１を挟むようにして筐体２１内に配置される。
【００４７】
バッテリー２０は、冷却部材２５を流す構造を持つ筐体２１内に、１または２以上の熱源としてのバッテリーセル１０を備える。放熱構造体１は、バッテリーセル１０と冷却部材２５との間に介在する。放熱構造体１は、この実施形態では、好ましくは、突出部３をバッテリーセル１０側に、突出部３の反対側となる開口部４を冷却部材２５側にそれぞれ対向させて配置される。このような構造のバッテリー２０では、バッテリーセル１０は、放熱構造体１を通じて筐体２１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２５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２５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。また、放熱構造体１は、突出部３を冷却部材２５側に、突出部３の反対側となる開口部４をバッテリーセル１０側にそれぞれ対向させて配置されても良い。
【００４８】
バッテリーセル１０を筐体２１内にセットした状態では（８Ｂを参照）、放熱構造体１は、バッテリーセル１０と、水冷パイプ２６を備える底部２２との間において、放熱構造体１の厚さ方向に圧縮される（８Ｂを参照）。シート２は突出部３を潰す形態となる結果、バッテリーセル１０からの熱は、シート２、底部２２、水冷パイプ２６、冷却部材２５へと伝わりやすくなる。弾性部材５は、バッテリーセル１０同士に段差があっても、バッテリーセル１０がシート２に接触させやすくするのに寄与する。
【００４９】
（第２実施形態）
図９は、第２実施形態に係るバッテリーを組み立てる状況の縦断面図（９Ａ）および当該バッテリーを組み立て後の状態の縦断面図（９Ｂ）をそれぞれ示す。
【００５０】
バッテリーセル１０を筐体２１内にセットした状態では（９Ｂを参照）、放熱構造体１ａは、バッテリーセル１０と、水冷パイプ２６を備える底部２２との間において、放熱構造体１ａの厚さ方向に圧縮される（９Ｂを参照）。シート２ａは突出部３ａを潰す形態となる結果、バッテリーセル１０からの熱は、シート２ａ、底部２２、水冷パイプ２６、冷却部材２５へと伝わりやすくなる。弾性部材５ａは、バッテリーセル１０同士に段差があっても、バッテリーセル１０がシート２ａに接触させやすくするのに寄与する。
【００５１】
（第３実施形態）
図１０は、第３実施形態に係るバッテリーを組み立てる状況の縦断面図（１０Ａ）および当該バッテリーを組み立て後の状態の縦断面図（１０Ｂ）をそれぞれ示す。
【００５２】
バッテリーセル１０を筐体２１内にセットした状態では（１０Ｂを参照）、放熱構造体１ｂは、バッテリーセル１０と、水冷パイプ２６を備える底部２２との間において、放熱構造体１ｂの厚さ方向に圧縮される（１０Ｂを参照）。シート２ａは突出部３ａを潰す形態となる結果、バッテリーセル１０からの熱は、シート２ａ、底部２２、水冷パイプ２６、冷却部材２５へと伝わりやすくなる。弾性部材６ｂは、バッテリーセル１０同士に段差があっても、バッテリーセル１０がシート２ａに接触させやすくするのに寄与する。
【００５３】
（第４実施形態）
図１１は、第３実施形態の変形例１に係るバッテリーを組み立てる状況の縦断面図（１１Ａ）および当該バッテリーを組み立て後の状態の縦断面図（１１Ｂ）をそれぞれ示す。
【００５４】
バッテリーセル１０を筐体２１内にセットした状態では（１１Ｂを参照）、放熱構造体１ｃは、バッテリーセル１０と、水冷パイプ２６を備える底部２２との間において、放熱構造体１ｃの厚さ方向に圧縮される（１１Ｂを参照）。シート２ａは突出部３ａを潰す形態となる結果、バッテリーセル１０からの熱は、シート２ａ、底部２２、水冷パイプ２６、冷却部材２５へと伝わりやすくなる。弾性部材６ｃは、バッテリーセル１０同士に段差があっても、バッテリーセル１０がシート２ａに接触させやすくするのに寄与する。
【００５５】
放熱構造体１ｄ，１ｅを備えるバッテリー２０については、図示を省略するが、第４実施形態と同様の状態となる。また、放熱構造体１ａ’を備えるバッテリー２０は、弾性部材を備えていないだけで、第４実施形態と同様の状態となる。
【００５６】
３．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。
【００５７】
例えば、熱源は、バッテリーセル１０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、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、冷却部材２５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，１ａ’，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ（放熱構造体１等という）は、バッテリー２０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。
【００５８】
突出部３，３ａの内部は、好ましくは、弾性部材５，５ａの体積よりも大きな容積を備えている。このため、突出部３，３ａは、放熱構造体１等の厚さ方向の圧縮を受けたときにつぶれやすい。しかし、弾性部材５，５ａが極めて圧縮されやすい材料から構成されている場合には、突出部３，３ａは、その内部が弾性部材５，５ａによって完全に占有され、空気を含まなくても良い。
【００５９】
放熱構造体１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅの１または２以上の突出部３ａの袋内に、放熱構造体１，１ａに備える弾性部材５，５ａを備えても良い。また、第３実施形態およびその変形例１，２，３において、１以上の突出部３ａに弾性部材６ｂを、別の１以上の突出部３ａに弾性部材６ｃを、残りの突出部３ａに弾性部材６ｄを備えるようにしても良い。このように、放熱構造体１等の全ての突出部３，３ａに同一の弾性部材を備えるのではなく、突出部３，３ａによって弾性部材を変えても良い。弾性部材５，５ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、突出部３，３ａの内部および外部に備えられる場合もある。突出部３，３ａは、その形態によらず、放熱構造体１ｅのように、シート２，２ａの両面に備えても良い。
【００６０】
シート２，２ａは、必ずしも開口部４，４ａを備えることを要しない。すなわち、突出部３，３ａは完全に閉じた空間を備えるようにしても良い。また、開口部４，４ａは、シート２，２ａと突出部３，３ａとの接続部位ではなく、突出部３，３ａの別の部位に備えられても良い。
【００６１】
なお、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。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明に係る放熱構造体は、例えば、自動車用バッテリーの他、自動車、工業用ロボット、発電装置、ＰＣ、家庭用電化製品などの各種電子機器にも利用することができる。また、本発明に係るバッテリーは、自動車用のバッテリー以外に、家庭用の充放電可能なバッテリー、ＰＣ等の電子機器用のバッテリーにも利用できる。
【符号の説明】
【００６３】
１，１ａ，１ａ’，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ・・・放熱構造体、２，２ａ，２ｅ・・・シート、３，３ａ・・・突出部、４，４ａ・・・開口部、５，５ａ・・・弾性部材、６ｂ，６ｄ・・・弾性部材（外張りシート）、６ｃ・・・弾性部材（内張りシート）、１０・・・バッテリーセル（熱源の一例）、２０・・・バッテリー、２１・・・筐体、２５・・・冷却部材、Ｔ・・・頂上部（外側頂面）。
【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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