(57)【要約】【課題】小型の電気化学デバイスの外装に使用される場合でも、大型の電気化学デバイスの外装に使用される場合でも、体積エネルギー密度を低下させることなく、電気化学デバイスからの熱を効率的に放熱できる電気化学デバイス用外装材を提供する。【解決手段】外装材は、外側層としての耐熱性樹脂延伸フィルム層２と、内側層としての熱可塑性樹脂未延伸フィルム層３と、これら両フィルム層間に配設された金属箔層とを含み、外装材１は、略直方体形状で下面が開放された収容ケース４２と、該収容ケース４２の下面開放口を形成する４辺から略水平方向の外方に向けて延ばされた封止用周縁部４３とを有する立体形状に成形され、下面開放口を形成する４辺のうちの１辺から延ばされた封止用周縁部４３における外側層２側の表面に１ないし複数条のフィン５が上方に向けて突設された構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側層としての耐熱性樹脂延伸フィルム層と、内側層としての熱可塑性樹脂未延伸フィルム層と、これら両フィルム層間に配設された金属箔層とを含む、電気化学デバイス用外装材において、
前記外装材は、略直方体形状で下面が開放された収容ケースと、該収容ケースの下面開放口を形成する４辺から略水平方向の外方に向けて延ばされた封止用周縁部とを有する立体形状に成形され、
前記下面開放口を形成する４辺のうちの１辺から延ばされた封止用周縁部における外側層側の表面に１ないし複数条のフィンが上方に向けて突設されていることを特徴とする電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材。
【請求項２】
前記４辺のうちタブが配置される側の１辺から延ばされた封止用周縁部の外側層側の表面に前記フィンが突設されている請求項１に記載の電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材。
【請求項３】
外側層としての耐熱性樹脂延伸フィルム層と、内側層としての熱可塑性樹脂未延伸フィルム層と、これら両フィルム層間に配設された金属箔層とを含む、電気化学デバイス用外装材において、
前記外装材は、略直方体形状で下面が開放された収容ケースと、該収容ケースの下面開放口を形成する４辺のうちの３辺から略水平方向の外方に向けて延ばされた封止用周縁部と、前記４辺のうちの残る１辺から延ばされた下面開放口封鎖用延長部と、を備え、
前記３辺のうちの１辺から延ばされた封止用周縁部における外側層側の表面に１ないし複数条のフィンが上方に向けて突設されていることを特徴とする電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材。
【請求項４】
前記３辺のうちタブが配置される側の１辺から延ばされた封止用周縁部の外側層側の表面に前記フィンが突設されている請求項３に記載の電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材。
【請求項５】
前記フィンの高さが、０．５ｍｍ以上であり、かつ収容対象の電気化学デバイスの厚さ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材。
【請求項６】
前記フィンは、前記外側層、前記内側層および前記金属箔層を含む積層材が、部分的に折り重ね加工されることによって、突設形成されたものであり、
前記フィンの内部における前記折り重ね加工により重ね合わされた内側層同士が溶着接合されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材。
【請求項７】
前記外装材の厚さが０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍである請求項６に記載の電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材。
【請求項８】
前記フィンの長さ方向は、該フィンが設けられている封止用周縁部の長さ方向と略一致し、
前記フィンの長さ方向の両端側にフィンの頂部から底部にかけて切り込みが設けられ、該切り込みが設けられた位置が、前記４辺のうち前記フィンの長さ方向と略直交する２辺のそれぞれの仮想延長線と、当該フィンとが交差する位置である請求項１〜７のいずれか１項に記載の電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材。
【請求項９】
請求項１または２に記載の冷却フィン付き外装材からなる第一外装材と、
外側層としての耐熱性樹脂延伸フィルム層と、内側層としての熱可塑性樹脂未延伸フィルム層と、これら両フィルム層間に配設された金属箔層とを含む第二外装材と、
電気化学デバイス本体部と、を備え、
前記第二外装材は、表面にフィンを備えていないものであり、
前記第一外装材の収容ケース内に前記電気化学デバイス本体部が収容され、前記第一外装材の下面開放口を封鎖するように前記第一外装材と前記第二外装材とが重ね合わされ、前記第一外装材の封止用周縁部の内側層と、前記第二外装材の内側層の周縁部とが接合されて封止されていることを特徴とする電気化学デバイス。
【請求項１０】
請求項１または２に記載の冷却フィン付き外装材２枚と、
電気化学デバイス本体部と、を備え、
前記２枚の冷却フィン付き外装材が互いの内側層同士が向き合うように配置され、前記２枚の冷却フィン付き外装材のそれぞれの収容ケースの収容凹部が合わさって形成される収容空間内に前記電気化学デバイス本体部が配置され、
前記２枚の冷却フィン付き外装材の封止用周縁部の内側層同士が接合されて封止されていることを特徴とする電気化学デバイス。
【請求項１１】
請求項３または４に記載の冷却フィン付き外装材１枚と、
電気化学デバイス本体部と、を備え、
前記冷却フィン付き外装材の収容ケース内に前記電気化学デバイス本体部が収容され、前記冷却フィン付き外装材の下面開放口封鎖用延長部が折り返されて、この折り返された封鎖用延長部によって前記収容ケースの下面開放口が封鎖され、前記冷却フィン付き外装材の封止用周縁部の内側層と、前記冷却フィン付き外装材の折り返された封鎖用延長部の周縁部の内側層とが接合されて封止されていることを特徴とする電気化学デバイス。
【請求項１２】
前記フィンの長さ方向は、該フィンが設けられている封止用周縁部の長さ方向と略一致し、
前記フィンの長さ方向の両端側にフィンの頂部から底部にかけて切り込みが設けられており、該切り込みが設けられた位置が、前記４辺のうち前記フィンの長さ方向と略直交する２辺のそれぞれの仮想延長線と、当該フィンとが交差する位置であり、
前記４辺のうち前記フィンの長さ方向と略直交する２辺から延ばされた封止用周縁部が、それぞれ前記収容ケースの対応する側壁に重ね合わされて接合されていることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の電気化学デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スマートフォン、タブレット等の携帯機器に使用される電池やコンデンサ、ハイブリッド自動車、電気自動車、風力発電、太陽光発電、夜間電気の蓄電用に使用される電池やコンデンサ等の電気化学デバイス用の放熱性能に優れた外装材及び該外装材で外装された電気化学デバイスに関する。
【０００２】
なお、本明細書及び特許請求の範囲において、「金属」の語は、金属単体及び合金を含む意味で用い、「アルミニウム」の語は、アルミニウム及びその合金を含む意味で用いている。
【背景技術】
【０００３】
近年、スマートフォン、タブレット端末等のモバイル電気機器の薄型化、軽量化に伴い、これらに搭載されるリチウムイオン電池やリチウムポリマー電池の外装材としては、旧来の金属缶に代えて、厚さ２０〜１００μｍ程度のアルミニウム箔の両面にプラスチックフィルムを貼り合わせたラミネート外装材が用いられて軽量化が図られている。また、その応用として、電気自動車等の電源や、蓄電用途の大型電源、キャパシタ等も、上記構成のラミネート外装材で包装することが検討されている。
【０００４】
一般に、ラミネート外装材を使用する電気化学デバイスは、金属缶を使用する電気化学デバイスよりも薄型になっていて、体積当たりの表面積が大きくなっているので、放熱性に優れており、充電や放電により電気化学デバイス内部より発する熱を外部に放熱し易いとされている。
【０００５】
しかし、例えば、使用頻度の高いモバイル機器に搭載した場合や、自動車用途等でこれら電気化学デバイスを積層して外部と接する表面積を小さくして使用する場合には、使用時に電気化学デバイス内に熱が溜まり、熱劣化により電気化学デバイス（本体）の寿命を縮めてしまうため、このような場合には、熱劣化を防止するために、放熱を向上させる手段（冷却手段）が必要となる。
【０００６】
例えば、特許文献１には、電極積層型電池を、両面から一対の押さえ部材で押さえ、この押さえ部材を、電極積層型電池の周縁より外側へ突出させて、この押さえ部材の外側への突出部を、電極積層型電池から発生する熱を放熱する放熱部とした構成が提案されている。
【０００７】
また、特許文献２には、発電素子を収容した外装体の最大面積となる平面部の少なくともいずれか一方に、複数の凹凸構造を形成した構成とすることにより、電気化学デバイス内部で発生した発熱を放散させることができることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３１２８１号公報
【特許文献２】特開２００３−２８８８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、放熱性の良好な押さえ部材が必要であって、このような押さえ部材を使用した結果、重量や体積が嵩んでしまうので（体積エネルギー密度が低下するので）、その結果、モバイル機器への搭載は困難であるし、製造コストも増大する。
【００１０】
また、上記特許文献２に記載の技術では、外装体の最大面積の平面部に複数の凹凸構造を形成するので、電気化学デバイスとしての厚さが増大し、体積エネルギー密度が低下するという問題があった。また、凹凸構造の形成が外装体の平面部（特許文献２の図１で上面部）であるので、十分な放熱効果を得ることができるものではなかった。
【００１１】
本発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、モバイル機器等に搭載される小型の電気化学デバイス（電池等）の外装に使用される場合であっても、また自動車等に搭載される大型の電気化学デバイス（電池等）の外装に使用される場合であっても、体積エネルギー密度を低下させることなく、電気化学デバイスからの熱を効率的に放熱することのできる電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材及び該外装材で外装された電気化学デバイス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】
【００１２】
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
【００１３】
［１］外側層としての耐熱性樹脂延伸フィルム層と、内側層としての熱可塑性樹脂未延伸フィルム層と、これら両フィルム層間に配設された金属箔層とを含む、電気化学デバイス用外装材において、
前記外装材は、略直方体形状で下面が開放された収容ケースと、該収容ケースの下面開放口を形成する４辺から略水平方向の外方に向けて延ばされた封止用周縁部とを有する立体形状に成形され、
前記下面開放口を形成する４辺のうちの１辺から延ばされた封止用周縁部における外側層側の表面に１ないし複数条のフィンが上方に向けて突設されていることを特徴とする電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材。
【００１４】
［２］前記４辺のうちタブが配置される側の１辺から延ばされた封止用周縁部の外側層側の表面に前記フィンが突設されている前項１に記載の電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材。
【００１５】
［３］外側層としての耐熱性樹脂延伸フィルム層と、内側層としての熱可塑性樹脂未延伸フィルム層と、これら両フィルム層間に配設された金属箔層とを含む、電気化学デバイス用外装材において、
前記外装材は、略直方体形状で下面が開放された収容ケースと、該収容ケースの下面開放口を形成する４辺のうちの３辺から略水平方向の外方に向けて延ばされた封止用周縁部と、前記４辺のうちの残る１辺から延ばされた下面開放口封鎖用延長部と、を備え、
前記３辺のうちの１辺から延ばされた封止用周縁部における外側層側の表面に１ないし複数条のフィンが上方に向けて突設されていることを特徴とする電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材。
【００１６】
［４］前記３辺のうちタブが配置される側の１辺から延ばされた封止用周縁部の外側層側の表面に前記フィンが突設されている前項３に記載の電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材。
【００１７】
［５］前記フィンの高さが、０．５ｍｍ以上であり、かつ収容対象の電気化学デバイスの厚さ以下であることを特徴とする前項１〜４のいずれか１項に記載の電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材。
【００１８】
［６］前記フィンは、前記外側層、前記内側層および前記金属箔層を含む積層材が、部分的に折り重ね加工されることによって、突設形成されたものであり、
前記フィンの内部における前記折り重ね加工により重ね合わされた内側層同士が溶着接合されている前項１〜５のいずれか１項に記載の電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材。
【００１９】
［７］前記外装材の厚さが０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍである前項６に記載の電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材。
【００２０】
［８］前記フィンの長さ方向は、該フィンが設けられている封止用周縁部の長さ方向と略一致し、
前記フィンの長さ方向の両端側にフィンの頂部から底部にかけて切り込みが設けられ、該切り込みが設けられた位置が、前記４辺のうち前記フィンの長さ方向と略直交する２辺のそれぞれの仮想延長線と、当該フィンとが交差する位置である前項１〜７のいずれか１項に記載の電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材。
【００２１】
［９］前項１または２に記載の冷却フィン付き外装材からなる第一外装材と、
外側層としての耐熱性樹脂延伸フィルム層と、内側層としての熱可塑性樹脂未延伸フィルム層と、これら両フィルム層間に配設された金属箔層とを含む第二外装材と、
電気化学デバイス本体部と、を備え、
前記第二外装材は、表面にフィンを備えていないものであり、
前記第一外装材の収容ケース内に前記電気化学デバイス本体部が収容され、前記第一外装材の下面開放口を封鎖するように前記第一外装材と前記第二外装材とが重ね合わされ、前記第一外装材の封止用周縁部の内側層と、前記第二外装材の内側層の周縁部とが接合されて封止されていることを特徴とする電気化学デバイス。
【００２２】
［１０］前項１または２に記載の冷却フィン付き外装材２枚と、
電気化学デバイス本体部と、を備え、
前記２枚の冷却フィン付き外装材が互いの内側層同士が向き合うように配置され、前記２枚の冷却フィン付き外装材のそれぞれの収容ケースの収容凹部が合わさって形成される収容空間内に前記電気化学デバイス本体部が配置され、
前記２枚の冷却フィン付き外装材の封止用周縁部の内側層同士が接合されて封止されていることを特徴とする電気化学デバイス。
【００２３】
［１１］前項３または４に記載の冷却フィン付き外装材１枚と、
電気化学デバイス本体部と、を備え、
前記冷却フィン付き外装材の収容ケース内に前記電気化学デバイス本体部が収容され、前記冷却フィン付き外装材の下面開放口封鎖用延長部が折り返されて、この折り返された封鎖用延長部によって前記収容ケースの下面開放口が封鎖され、前記冷却フィン付き外装材の封止用周縁部の内側層と、前記冷却フィン付き外装材の折り返された封鎖用延長部の周縁部の内側層とが接合されて封止されていることを特徴とする電気化学デバイス。
【００２４】
［１２］前記フィンの長さ方向は、該フィンが設けられている封止用周縁部の長さ方向と略一致し、
前記フィンの長さ方向の両端側にフィンの頂部から底部にかけて切り込みが設けられており、該切り込みが設けられた位置が、前記４辺のうち前記フィンの長さ方向と略直交する２辺のそれぞれの仮想延長線と、当該フィンとが交差する位置であり、
前記４辺のうち前記フィンの長さ方向と略直交する２辺から延ばされた封止用周縁部が、それぞれ前記収容ケースの対応する側壁に重ね合わされて接合されていることを特徴とする前項９〜１１のいずれか１項に記載の電気化学デバイス。
【発明の効果】
【００２５】
［１］及び［２］の発明では、外装材は、略直方体形状で下面が開放された収容ケースと、該収容ケースの下面開放口を形成する４辺から略水平方向の外方に向けて延ばされた封止用周縁部とを有する立体形状に成形され、下面開放口を形成する４辺のうちの１辺から延ばされた封止用周縁部における外側層側の表面に１ないし複数条のフィンが上方に向けて突設された構成が採用される。電気化学デバイスの充放電時の発熱は、タブ付近で集中して発生するので、本発明の外装材で外装した電気化学デバイスを構成する際にはフィンが設けられた側の封止用周縁部にタブを配置することで、電気化学デバイスのタブ周辺の発熱を効率的に放熱させることができる。
【００２６】
更に、本発明の外装材で電気化学デバイス本体部を外装したときに、タブが配置される側の封止用周縁部（ヒートシール部）は、折り曲げをすることができないために、タブが配置される側の封止用周縁部（ヒートシール部）の外側層側の空間（収容ケースにおけるタブが配置される側の一側壁の真横外側の空間）９０は、従来では、そのままデッドスペース（有効活用されていない無駄な空間）として残されたままとなっていたが、本発明の外装材を使用すれば、上記デッドスペース９０に１ないし複数条のフィン５が配設された構成になり（図４参照）、このようなデッドスペースを有効活用しつつ、電気化学デバイスのタブ周辺の発熱を効率的に放熱することができる。このようなデッドスペースを有効活用しているので（新たに電気化学デバイスの体積を増大させることがないので）、電気化学デバイスの体積エネルギー密度を低下させることがない。
【００２７】
従って、本発明の外装材によれば、モバイル機器等に搭載される小型の電気化学デバイス（電池等）の外装に使用される場合であっても、また自動車等に搭載される大型の電気化学デバイス（電池等）の外装に使用される場合であっても、体積エネルギー密度を低下させることなく、電気化学デバイスからの熱を効率的に放熱させることができる。
【００２８】
［３］及び［４］の発明では、外装材は、略直方体形状で上面が開放された収容ケースと、該収容ケースの上面開放口を形成する４辺のうちの３辺から略水平方向の外方に向けて延ばされた封止用周縁部と、前記４辺のうちの残る１辺から延ばされた上面開放口封鎖用延長部と、を備え、前記３辺のうちの１辺から延ばされた封止用周縁部における外側層側の表面に１ないし複数条のフィンが突設された構成が採用される。電気化学デバイスの充放電時の発熱は、タブ付近で集中して発生するので、本発明の外装材で外装した電気化学デバイスを構成する際にはフィンが設けられた側の封止用周縁部にタブを配置することで、電気化学デバイスのタブ周辺の発熱を効率的に放熱させることができる。
【００２９】
更に、本発明の外装材で電気化学デバイス本体部を外装したときに、タブが配置される側の封止用周縁部（ヒートシール部）は、折り曲げをすることができないために、タブが配置される側の封止用周縁部（ヒートシール部）の外側層側の空間（収容ケースにおけるタブが配置される側の一側壁の真横外側の空間）９０は、従来では、そのままデッドスペース（有効活用されていない無駄な空間）として残されたままとなっていたが、本発明の外装材を使用すれば、上記デッドスペース９０に１ないし複数条のフィン５が配設された構成になり（図４参照）、このようなデッドスペースを有効活用しつつ、電気化学デバイスのタブ周辺の発熱を効率的に放熱することができる。このようなデッドスペースを有効活用しているので（新たに電気化学デバイスの体積を増大させることがないので）、電気化学デバイスの体積エネルギー密度を低下させることがない。
【００３０】
従って、本発明の外装材によれば、モバイル機器等に搭載される小型の電気化学デバイス（電池等）の外装に使用される場合であっても、また自動車等に搭載される大型の電気化学デバイス（電池等）の外装に使用される場合であっても、体積エネルギー密度を低下させることなく、電気化学デバイスからの熱を効率的に放熱させることができる。
【００３１】
［５］の発明では、フィンの高さが０．５ｍｍ以上であるから、電気化学デバイスのタブ周辺の発熱をより効率的に放熱させることができる。また、フィンの高さが収容対象の電気化学デバイスの厚さ以下に設定されているから、フィンを前記デッドスペース内に収めることができて、新たに電気化学デバイスの体積を増大させることがないので、電気化学デバイスの体積エネルギー密度を低下させることがない。
【００３２】
［６］の発明では、外側層、内側層および金属箔層を含む積層材が、部分的に折り重ね加工されることによってリブが突設形成されたものであり、リブの形成が容易である。また、リブの内部における折り重ね加工により重ね合わされた内側層同士が溶着接合されているから、安定して立ち上がったリブを形成できると共に、（重ね合わされた内側層同士の間に隙間がないことで）放熱性をさらに向上させることができる。
【００３３】
［７］の発明では、外装材の厚さが０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍに設定されており、０．０５ｍｍ以上であることでフィンの厚さを十分に確保できて、電気化学デバイスのタブ周辺の熱をフィンを介して十分に放熱させることができると共に、０．３ｍｍ以下であることで折り重ね加工によるフィンの形成が容易になる。
【００３４】
［８］の発明では、フィンの長さ方向の両端側にフィンの頂部から底部にかけて切り込みが設けられ、該切り込みが設けられた位置が、前記４辺のうちフィンの長さ方向と略直交する２辺のそれぞれの仮想延長線と、当該フィンとが交差する位置であるから、前記フィンが設けられた側の封止用周縁部と交差する一対の（互いに対向する左右一対の）封止用周縁部を折り曲げて（立ち上げて）それぞれ収容ケースの側壁に重ね合わせる構成を採用する際に、切り込みが設けられていることで、前記一対の封止用周縁部を何ら支障なく容易に折り曲げて収容ケースの側壁に重ね合わせることができる。
【００３５】
［９］の発明では、一方の外装材として、上記［１］または［２］の冷却フィン付き外装材を用いているから、モバイル機器等に搭載される小型の電気化学デバイス（電池等）として使用される場合であっても、また自動車等に搭載される大型の電気化学デバイス（電池等）として使用される場合であっても、体積エネルギー密度を低下させることなく、電気化学デバイスからの熱を効率的に放熱させることができる。
【００３６】
［１０］の発明では、上記［１］または［２］の冷却フィン付き外装材２枚を上下一対の外装材として用いているから、モバイル機器等に搭載される小型の電気化学デバイス（電池等）として使用される場合であっても、また自動車等に搭載される大型の電気化学デバイス（電池等）として使用される場合であっても、体積エネルギー密度を低下させることなく、電気化学デバイスからの熱をより効率的に放熱させることができる。
【００３７】
［１１］の発明では、上記［３］または［４］の冷却フィン付き外装材１枚を用いているから、この外装材の下面開放口封鎖用延長部を折り曲げて重ね合わせることにより収容ケースの下面開放口を封鎖できるものであり、部品点数を低減できてコストを低減できる。また、本電気化学デバイスは、モバイル機器等に搭載される小型の電気化学デバイス（電池等）として使用される場合であっても、また自動車等に搭載される大型の電気化学デバイス（電池等）として使用される場合であっても、体積エネルギー密度を低下させることなく、電気化学デバイスからの熱をより効率的に放熱させることができる。
【００３８】
［１２］の発明では、フィンの長さ方向の両端側にフィンの頂部から底部にかけて切り込みが設けられており、該切り込みが設けられた位置が、前記４辺のうち前記フィンの長さ方向と略直交する２辺のそれぞれの仮想延長線と、当該フィンとが交差する位置であるから、前記４辺のうち前記フィンの長さ方向と略直交する２辺から延ばされた封止用周縁部が、それぞれ折り曲げられて（立ち上げられて）前記収容ケースの対応する側面壁に重ね合わされて接合された構成を何ら支障なく容易に実現することができる。また、前記フィンの長さ方向と略直交する２辺から延ばされた封止用周縁部が、収容ケースの対応する側面壁に重ね合わされて接合された構成であるから、更なる省スペース化を図ることができ、これにより、電気化学デバイスの体積エネルギー密度をさらに増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１におけるＶ−Ｖの断面図である。
【図３】電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材の製造方法を工程順次に従って示す斜視図であって、（Ａ）は成形により収容ケースが形成された状態、（Ｂ）は折り重ね加工により冷却フィンが突設形成された状態、（Ｃ）はトリミングにより余剰部を除去して冷却フィン付き外装材を得た状態をそれぞれ示す。
【図４】本発明に係る電気化学デバイスの第１実施形態を示す断面図（図５でのＸ−Ｘ線に対応する位置での電気化学デバイスの断面図）である。
【図５】図４の電気化学デバイスを構成する第一外装材（冷却フィン付き外装材）、電気化学デバイス本体部及び第二外装材（フィンなし外装材）をヒートシールする前の分離した状態で示す斜視図である。
【図６】図４の電気化学デバイスの周縁部のヒートシール部でのシール接合状態を示す断面図（図５でのＹ−Ｙ線に対応する位置における１つのフィン及びその近傍部を拡大して示す電気化学デバイスの断面図）である。
【図７】第二外装材を示す断面図である。
【図８】本発明に係る電気化学デバイスの第２実施形態を示す断面図（図９でのＺ−Ｚ線に対応する位置での電気化学デバイスの断面図）である。
【図９】図８の電気化学デバイスを構成する一方の冷却フィン付き外装材、電気化学デバイス本体部及び他方の冷却フィン付き外装材をヒートシールする前の分離した状態で示す斜視図である。
【図１０】本発明に係る電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材の他の実施形態を示す断面図である。
【図１１】図１０の冷却フィン付き外装材を用いて電気化学デバイスを製造する際の製造方法を工程順次に従って示す斜視図であって、（Ａ）は折り返し予定部（下面開放口封鎖用延長部）を下側に折り返してなる折り返し部と、外装材の収容ケースとの間の空間に電気化学デバイス本体部を収納しようとしている状態を示し、（Ｂ）は電気化学デバイス本体部を収納した後、外装材の周縁部をヒートシールして電気化学デバイスを得た状態を示す。
【図１２】図１０の冷却フィン付き外装材を用いて構成された電気化学デバイスを示す断面図である（図１１（Ｂ）におけるＷ−Ｗの断面図である）。
【図１３】本発明に係る電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材のさらに他の実施形態を示す斜視図である。
【図１４】図１３の冷却フィン付き外装材を用いて電気化学デバイスを製造する際の製造方法を工程順次に従って示す斜視図であって、（Ａ）は冷却フィン付き外装材の折り返し予定部（下面開放口封鎖用延長部）を下側に折り返してなる折り返し部と、冷却フィン付き外装材の収容ケースとの間の空間に電気化学デバイス本体部を収納しようとしている状態、（Ｂ）は電気化学デバイス本体部を収納した後、外装材の封止用周縁部同士をヒートシールした状態、（Ｃ）は左右両側の封止用周縁部を折り曲げにより水平状態から直立状態に起こして収容ケースの側壁に重ね合わせて接合して電気化学デバイスを得た状態をそれぞれ示す。
【図１５】図１４（Ｃ）におけるＥ−Ｅの断面図である。
【図１６】放熱性評価法における各温度測定位置を示す電池（模擬品）の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
本発明に係る電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材の一実施形態を図１に示す。この電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材１は、外側層としての耐熱性樹脂延伸フィルム層２と、内側層としての熱可塑性樹脂未延伸フィルム層３と、これら両フィルム層２、３間に配置された金属箔層４とを含む積層体からなる（図２参照）。
【００４１】
前記外装材１は、略直方体形状であって６面のうち１つの面（図１、２で下面）のみが開放された収容ケース４２と、該収容ケースの前記下面開放口４９を形成する４辺から略水平方向の外方に向けて延ばされた封止用周縁部４３とを有する立体形状に成形されている（図１、２参照）。
【００４２】
前記収容ケース４２は、前記積層体における外側層２側に凸になるように（膨らむように）成形されたものであり、収容ケース４２の収容凹部４２ａ内の露出面が前記内側層３になっている（図２参照）。
【００４３】
前記下面開放口４９を形成する４辺のうちの１辺から延ばされた封止用周縁部４３における外側層２側の表面に複数条のフィン５が上方に向けて突設されている（図１、２参照）。前記複数条のフィン５は、互いに離間して配置されている（図１、２参照）。なお、前記フィン（突条部）５の形成数は、１個であってもよい。
【００４４】
本実施形態では、前記複数条のフィン５は、互いに平行状に配置されている。また、前記フィン５の長さ方向（軸線方向）は、該フィン５が設けられている封止用周縁部４３の長さ方向と略一致（一致を含む）している（図１参照）。前記フィン５の長さ方向（軸線方向）は、該フィン５が設けられている側の辺（前記下面開放口４９を形成する４つの辺のうちフィン５が設けられている側の１辺）と平行状である。
【００４５】
また、本実施形態では、前記収容ケース４２の表面にフィンは形成されていない（図１参照）。
【００４６】
本実施形態では、前記フィン５は、前記外側層２、前記内側層３および前記金属箔層４を含む平面状の積層体が、部分的に折り重ね加工されることによって、突設形成されたものである（図２の部分拡大図参照）。そして、前記フィン５の内部における前記折り重ね加工により重ね合わされた内側層３、３同士が加熱により溶着一体化されて溶着接合部６が形成されており、このような溶着接合部（内側層同士の溶着接合部）６の形成によって前記フィン５の突設状態が解消されない（フィン５が無くならない）ものとなされている。このような平面状の積層体に部分的に折り重ね加工を行うことによって、前記フィン５が形成されているので、生産性に優れている。前記部分的な折り重ね加工は、例えば、人の手によって部分的に折り重ね部を形成せしめた状態で、該折り重ね部分を、テスター産業株式会社製の装置（品番：ＴＰ−７０１−Ｂ）を用いてヒートシールして溶着一体化するという作業を順次進めていくことによって、行うことができるが、これは一例を示したものに過ぎず、特にこのような手法、装置に限定されるものではない。
【００４７】
なお、本発明では、前記フィン５の形成手法は、上記の部分的な折り重ね加工に限定されるものではなく、他の手法が採用されてもよい。
【００４８】
上記電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材１では、下面開放口４９を形成する４辺のうちの１辺から延ばされた封止用周縁部４３における外側層２側の表面に１ないし複数条のフィン５が上方に向けて突設された構成が採用されるのであるが、タブ３１、３３が配置される側の封止用周縁部４３にフィン５を設けることにより、電気化学デバイス２０のタブ３１、３３周辺の発熱を効率的に放熱させることができる。
【００４９】
次に、上記電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材１の製造方法について説明する。まず、外側層としての耐熱性樹脂延伸フィルム層２と、内側層としての熱可塑性樹脂未延伸フィルム層３と、これら両フィルム層２、３間に配置された金属箔層４とを含む積層体を準備し、この積層体に対し、深絞り成形、張り出し成形等の成形を行うことによって、収容ケース４２を形成する（図３（Ａ）参照）。前記収容ケース４２は、略直方体形状であって６面のうち１つの面（図３で下面）のみが開放された構成である。即ち、略直方体形状の収容ケース４２には下面開放口４９が設けられている。
【００５０】
次いで、図３（Ａ）における平面状部６０を部分的に折り重ね加工することによって、外側層２側の表面に１ないし複数条のフィン５を上方に向けて突設する（図３（Ｂ）参照）。
【００５１】
しかる後、図３（Ｂ）における余剰部６１を切断除去することによって、本発明の電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材１を得る（図３（Ｃ）参照）。なお、前記収容ケース４２の内面は、外装材１の内側層３であり、前記収容ケース４２の外面は、外装材１の外側層２である（図２参照）。
【００５２】
次に、本発明に係る電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材１を用いて構成された電気化学デバイス２０の第１実施形態を図４に示す。
【００５３】
図４の電気化学デバイス２０は、上記冷却フィン付き外装材１からなる第一外装材と、第二外装材５１と、電気化学デバイス本体部１０と、を備えてなる。前記第一外装材１は、外側層２側の表面にフィン５を備えた構成であるのに対し、前記第二外装材５１は、表面にフィンを備えていない構成である。前記電気化学デバイス本体部１０には、図５に示すように、正極タブ３１、正極用タブフィルム３２、負極タブ３３、負極用タブフィルム３４が取り付けられている。
【００５４】
前記第二外装材５１は、外側層としての耐熱性樹脂延伸フィルム層２と、内側層としての熱可塑性樹脂未延伸フィルム層３と、これら両フィルム層間に配設された金属箔層４とを含む構成である（図７参照）。
【００５５】
しかして、電気化学デバイス２０は、図５に示すように、第一外装材（冷却フィン付き外装材）１と第二外装材（フィンなし外装材）５１が、互いの内側層３同士が向き合うように配置され、第一外装材１の収容ケース４２内に電気化学デバイス本体部１０が収容され、第一外装材１の下面開放口４９を封鎖するように第一外装材１と第二外装材５１とが重ね合わされ、第一外装材１の封止用周縁部４３の内側層３と、第二外装材５１の内側層３の周縁部とがヒートシールにより接合されて封止されている。図４において、１３は、第一外装材１の封止用周縁部４３の内側層３と、第二外装材５１の内側層３の周縁部とが溶着されたヒートシール部である。図６は、前記ヒートシール部１３でのシール接合状態を示す断面図である。図６に示すように、両外装材１、５１の周縁部のヒートシール部１３において、第一外装材１と第二外装材５１の間に隙間は残存しておらず、即ちヒートシール部１３での内側層３同士の溶着接合部１４に隙間は存在しておらず、従って電解液等の内容物の液漏れを十分に防止することができる。
【００５６】
図４の電気化学デバイス２０では、一方の外装材として、本発明の冷却フィン付き外装材１を用いているから、即ちタブ３１、３３が配置される側の封止用周縁部４３の外側層２側の表面にフィン５が突設されているから、電気化学デバイス２０のタブ３１、３３周辺の発熱を効率的に放熱させることができる。
【００５７】
更に、上記電気化学デバイス２０では、タブ３１、３３が配置される側の封止用周縁部４３（ヒートシール部１３）は、タブ３１、３３が存在していることで、折り曲げをすることができないことから（図４参照）、タブ３１、３３が配置される側の封止用周縁部４３（ヒートシール部）の外側層２側の空間（収容ケース４２におけるタブが配置される側の一側壁の真横外側の空間）９０は、従来では、そのままデッドスペース（有効活用されていない無駄な空間）として残されたままとなっていたが、本発明の外装材１を用いて構成された上記電気化学デバイス２０では、上記デッドスペース９０に１ないし複数条のフィン５が配設された構成になっており（図４参照）、このようなデッドスペース９０を有効活用しつつ、電気化学デバイス２０のタブ周辺の発熱を効率的に放熱することができる。このようにデッドスペースを有効活用しているので（新たに電気化学デバイスの体積を増大させることがないので）、電気化学デバイスの体積エネルギー密度を低下させることなく、電気化学デバイスからの熱を効率的に放熱させることができる。
【００５８】
従って、本発明の外装材１を用いて構成された上記電気化学デバイス２０によれば、モバイル機器等に搭載される小型の電気化学デバイス（電池等）として使用される場合であっても、また自動車等に搭載される大型の電気化学デバイス（電池等）として使用される場合であっても、体積エネルギー密度を低下させることなく、電気化学デバイスからの熱を効率的に放熱させることができる。
【００５９】
次に、本発明に係る電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材１を用いて構成された電気化学デバイス２０の第２実施形態を図８に示す。
【００６０】
図８の電気化学デバイス２０は、前記冷却フィン付き外装材１を２枚と、電気化学デバイス本体部１０と、を備えてなる。本第２実施形態では、使用する一対の外装材１は、いずれも、フィン５を備えた構成である。前記電気化学デバイス本体部１０には、図９に示すように、正極タブ３１、正極用タブフィルム３２、負極タブ３３、負極用タブフィルム３４が取り付けられている。
【００６１】
しかして、電気化学デバイス２０は、図８、９に示すように、２枚の冷却フィン付き外装材１が互いの内側層３同士が向き合うように配置され、前記２枚の冷却フィン付き外装材１、１のそれぞれの収容ケース４２、４２の収容凹部４２ａ、４２ａが合わさって形成される収容空間内に電気化学デバイス本体部１０が配置され、前記２枚の冷却フィン付き外装材１の封止用周縁部４３の内側層３同士がヒートシールによりシール接合されて封止されている。図８において、１３は、上側に配置された冷却フィン付き外装材１の封止用周縁部４３の内側層３と、下側に配置された冷却フィン付き外装材１の封止用周縁部４３の内側層３とが溶着されたヒートシール部である。
【００６２】
図８の電気化学デバイス２０では、上下一対の外装材の両方に、本発明の冷却フィン付き外装材１を用いているから、電気化学デバイス２０のタブ３１、３３周辺の発熱をより一層効率的に放熱させることができる。
【００６３】
更に、上記電気化学デバイス２０では、タブ３１、３３が配置される側の封止用周縁部４３（ヒートシール部１３）は、タブ３１、３３が存在していることで、折り曲げをすることができないことから（図８参照）、タブ３１、３３が配置される側の封止用周縁部４３（ヒートシール部）の外側層２側の空間（収容ケース４２におけるタブが配置される側の一側壁の真横外側の空間）９０は、従来では、そのままデッドスペース（有効活用されていない無駄な空間）として残されたままとなっていたが、本発明の外装材１を用いて構成された上記電気化学デバイス２０では、上記デッドスペース９０に１ないし複数条のフィン５が配設された構成になっており（図８参照）、このようなデッドスペース９０を有効活用しつつ、電気化学デバイス２０のタブ周辺の発熱を効率的に放熱することができる。このようにデッドスペースを有効活用しているので（新たに電気化学デバイスの体積を増大させることがないので）、電気化学デバイスの体積エネルギー密度を低下させることなく、電気化学デバイスからの熱を効率的に放熱させることができる。
【００６４】
従って、上下一対の外装材の両方に本発明の外装材１を用いた上記電気化学デバイス２０によれば、モバイル機器等に搭載される小型の電気化学デバイス（電池等）として使用される場合であっても、また自動車等に搭載される大型の電気化学デバイス（電池等）として使用される場合であっても、体積エネルギー密度を低下させることなく、電気化学デバイスからの熱を効率的に放熱させることができる。
【００６５】
次に、本発明に係る電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材１の他の実施形態について説明する。この電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材１は、図１０に示すように、外側層としての耐熱性樹脂延伸フィルム層２と、内側層としての熱可塑性樹脂未延伸フィルム層３と、これら両フィルム層２、３間に配置された金属箔層４とを含む積層体からなる。前記外装材１は、略直方体形状であって６面のうち１つの面（図１０で下面）のみが開放された収容ケース４２と、該収容ケース４２の下面開放口４９を形成する４辺のうちの３辺から略水平方向の外方に向けて延ばされた封止用周縁部４３と、前記４辺のうちの残る１辺から延ばされた下面開放口封鎖用延長部４４と、を備えている（図１０参照）。前記収容ケース４２の内面は、外装材１の内側層３であり、前記収容ケース４２の外面は、外装材１の外側層２である（図２参照）。
【００６６】
更に、前記３辺のうちの１辺から延ばされた封止用周縁部４３における外側層２側の表面に複数条のフィン５が上方に向けて突設されている（図１０、図１１参照）。前記複数条のフィン５は、互いに離間して配置されている（図１、２参照）。なお、前記フィン（突条部）５の形成数は、１個であってもよい。
【００６７】
本実施形態では、前記複数条のフィン５は、互いに平行状に配置されている（図１０、図１１参照）。また、前記フィン５の長さ方向（軸線方向）は、該フィン５が設けられている封止用周縁部４３の長さ方向と略一致（一致を含む）している（図１０、図１１参照）。前記フィン５の長さ方向（軸線方向）は、該フィン５が設けられている側の辺（前記下面開放口４９を形成する４つの辺のうちフィン５が設けられている側の１辺）と平行状である（図１０、図１１参照）。
【００６８】
また、本実施形態では、前記収容ケース４２の表面にフィンは形成されていない（図１０、図１１参照）。
【００６９】
本実施形態では、前記フィン５は、前記外側層２、前記内側層３および前記金属箔層４を含む平面状の積層体が、部分的に折り重ね加工されることによって、突設形成されたものである（図１０の部分拡大図参照）。そして、前記フィン５の内部における前記折り重ね加工により重ね合わされた内側層３、３同士が加熱により溶着一体化されて溶着接合部６が形成されており、このような溶着接合部（内側層同士の溶着接合部）６の形成によって前記フィン５の突設状態が解消されない（フィン５が無くならない）ものとなされている。
【００７０】
図１０に示す電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材１を用いて構成された電気化学デバイス２０を図１２に示す。また、図１１は、図１０の冷却フィン付き外装材１を用いて電気化学デバイス２０を製造する際の製造方法を工程順次に従って示した斜視図である。
【００７１】
まず、図１１（Ａ）に示すように、冷却フィン付き外装材１の収容ケース４２の収容凹部４２ａ内に電気化学デバイス本体部１０を収容すると共に、冷却フィン付き外装材１における折り返し予定部である下面開放口封鎖用延長部４４を下側に折り返して折り返し部４５を形成させる。次いで、冷却フィン付き外装材１の封止用周縁部４３の内側層３と、前記下面開放口封鎖用延長部４４が下側に折り返されてなる折り返し部４５の周縁部の内側層３とを重ね合わせて、収容ケース４２の下面開放口４９を封鎖する。しかる後、冷却フィン付き外装材１の封止用周縁部４３の内側層３と、冷却フィン付き外装材１の折り返し部４５（折り返された封鎖用延長部４４）の周縁部の内側層３とをヒートシール接合する（図１１（Ｂ）参照）。
【００７２】
こうして得られた電気化学デバイス２０は、図１２に示すように、冷却フィン付き外装材１の収容ケース４２内に電気化学デバイス本体部１０が収容され、冷却フィン付き外装材１の下面開放口封鎖用延長部４４が折り返されて、この折り返された封鎖用延長部４４によって前記収容ケース４２の下面開放口４９が封鎖されると共に、冷却フィン付き外装材１の封止用周縁部４３の内側層３と、冷却フィン付き外装材１の折り返された封鎖用延長部４４の周縁部の内側層３とがヒートシールにより接合されて封止されている。
【００７３】
図１２において、１３は、冷却フィン付き外装材１の封止用周縁部４３の内側層３と、折り返されて下面開放口４９を封鎖した封鎖用延長部４４の周縁部の内側層３とが溶着されたヒートシール部である。
【００７４】
次に、本発明に係る電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材１の更に他の実施形態について説明する。この電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材１は、外側層としての耐熱性樹脂延伸フィルム層２と、内側層としての熱可塑性樹脂未延伸フィルム層３と、これら両フィルム層２、３間に配置された金属箔層４とを含む積層体からなる。前記外装材１は、図１３に示すように、略直方体形状であって６面のうち１つの面（図１３で下面）のみが開放された収容ケース４２と、該収容ケース４２の下面開放口４９を形成する４辺のうちの３辺から略水平方向の外方に向けて延ばされた封止用周縁部４３と、前記４辺のうちの残る１辺から延ばされた下面開放口封鎖用延長部４４と、を備えている（図１３参照）。前記収容ケース４２の内面は、外装材１の内側層３であり、前記収容ケース４２の外面は、外装材１の外側層２である（図１５参照）。
【００７５】
更に、前記３辺のうちの１辺（下面開放口封鎖用延長部４４が設けられた側の辺７２と対向する辺）から延ばされた封止用周縁部４３における外側層２側の表面に複数条のフィン５が上方に向けて突設されている（図１３、図１４参照）。前記複数条のフィン５は、互いに離間して配置されている（図１３、図１４参照）。なお、前記フィン（突条部）５の形成数は、１個であってもよい。
【００７６】
本実施形態では、前記複数条のフィン５は、互いに平行状に配置されている（図１３、図１４参照）。また、前記フィン５の長さ方向（軸線方向）は、該フィン５が設けられている封止用周縁部４３の長さ方向と略一致（一致を含む）している（図１３、図１４参照）。前記フィン５の長さ方向（軸線方向）は、該フィン５が設けられている側の辺（前記下面開放口４９を形成する４つの辺のうちフィン５が設けられている側の１辺）と平行状である（図１３、図１４参照）。
【００７７】
また、本実施形態では、前記収容ケース４２の表面にフィンは形成されていない（図１３、図１４参照）。
【００７８】
本実施形態では、前記フィン５は、前記外側層２、前記内側層３および前記金属箔層４を含む平面状の積層体が、部分的に折り重ね加工されることによって、突設形成されたものである。そして、前記フィン５の内部における前記折り重ね加工により重ね合わされた内側層３、３同士が加熱により溶着一体化されて溶着接合部６が形成されており、このような溶着接合部（内側層同士の溶着接合部）６の形成によって前記フィン５の突設状態が解消されない（フィン５が無くならない）ものとなされている。
【００７９】
ここまでは、図１０の冷却フィン付き外装材１と同様の構成である。図１３の冷却フィン付き外装材１では、更に次のような構成が採用されている。即ち、図１３に示すように、前記フィン５の長さ方向の両端側にフィン５の頂部から底部にかけて切り込み７が設けられており、該切り込み７が設けられた位置が、前記下面開放口４９を形成する４辺のうち前記フィン５の長さ方向と略直交する辺（平行な２辺）７１、７１のそれぞれの仮想延長線と、当該フィン５とが交差する位置となっている。
【００８０】
図１３に示す電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材１を用いて構成された電気化学デバイス２０を図１５および図１４（Ｃ）に示す。また、図１４（Ａ）〜（Ｃ）は、図１３の冷却フィン付き外装材１を用いて電気化学デバイス２０を製造する際の製造方法を工程順次に従って示したものである。
【００８１】
図１５に示す電気化学デバイス２０の製造方法について説明する。まず、図１４（Ａ）に示すように、冷却フィン付き外装材１の収容ケース４２の収容凹部４２ａ内に電気化学デバイス本体部１０を収容すると共に、冷却フィン付き外装材１における折り返し予定部である下面開放口封鎖用延長部４４を下側に折り返して折り返し部４５を形成させる。次いで、冷却フィン付き外装材１の封止用周縁部４３の内側層３と、前記下面開放口封鎖用延長部４４が下側に折り返されてなる折り返し部４５の周縁部の内側層３とを重ね合わせて、収容ケース４２の下面開放口４９を封鎖する。しかる後、冷却フィン付き外装材１の封止用周縁部４３の内側層３と、冷却フィン付き外装材１の折り返し部４５（折り返された封鎖用延長部４４）の周縁部の内側層３とをヒートシール接合する（図１４（Ｂ）参照）。
【００８２】
次に、前記下面開放口４９を形成する４辺のうち前記フィン５の長さ方向と略直交する２辺（平行な２辺）７１、７１に沿って左右両側の封止用周縁部４３を折り曲げて水平状態から直立状態に起こして収容ケース４２の側壁４２Ｙに重ね合わせて接合する（図１４（Ｃ）参照）。この時、フィン５における前記特定位置に切り込み７が設けられているから、前記左右一対の封止用周縁部４３を何ら支障なく容易に折り曲げることができて、これら一対の封止用周縁部４３を収容ケース４２の側壁４２Ｙに重ね合わせることができる。即ち、前記左右一対の封止用周縁部４３を平行な２辺７１、７１で折り曲げた際に、図１４（Ｃ）および図１５に示すように、フィン５における両端側の切り込み７よりも外側の部位５Ｘが、フィン５における両端側の切り込み７で挟まれた中央部分５Ｚの横の隙間（隣り合うフィン同士の隙間など）に入り込んで配置されるので、前記左右一対の封止用周縁部４３を何ら支障なく容易に折り曲げて収容ケース４２の側壁４２Ｙに重ね合わせることができる。こうして本発明の電気化学デバイス２０を得ることができる。
【００８３】
図１５および図１４（Ｃ）に示す電気化学デバイス２０では、フィン５の長さ方向と略直交する２辺７１、７１から延ばされた封止用周縁部４３、４３が、収容ケース４２の対応する側面壁４２Ｙに重ね合わされて接合された構成であるから、更なる省スペース化を図ることができ、これにより、電気化学デバイス２０の体積エネルギー密度をさらに増大させることができる利点がある。
【００８４】
なお、上記実施形態では、前記２辺（平行な２辺）７１、７１に沿って折り曲げた一対の封止用周縁部４３を収容ケース４２の側壁４２Ｙに重ね合わせて接合した構成を採用しているが、側壁４２Ｙに接合されていてもよいし、接合されていなくてもいずれであってもよい。中でも、接合された構成を採用するのが好ましく、この場合には、外装材（収容ケース４２）が変形し難いものとなるという利点がある。
【００８５】
本発明において、前記フィン５の高さＨは、０．５ｍｍ以上であり、かつ収容対象の電気化学デバイス本体部１０の厚さＴ以下に設定されているのが好ましい。フィン５の高さが０．５ｍｍ以上であることで、電気化学デバイスのタブ周辺の発熱をより効率的に放熱させることができる。また、フィン５の高さＨが、収容対象の電気化学デバイス本体部１０の厚さＴ以下に設定されているから、フィン５を前記デッドスペース９０内に収めることができて、新たに電気化学デバイスの体積を増大させることがないので、電気化学デバイス２０の体積エネルギー密度を低下させることがない。
【００８６】
中でも、前記フィン５の高さＨは、１ｍｍ以上であり、かつ収容対象の電気化学デバイス本体部１０の厚さＴ以下に設定されているのが特に好ましい。
【００８７】
前記フィン５は、前記１枚の冷却フィン付き外装材１において複数条（複数個）設けられているのが好ましい。この場合には、本発明の冷却フィン付き外装材１を用いて構成された電気化学デバイス２０において、放熱速度をさらに向上させることができる。
【００８８】
中でも、前記フィン５は、前記１枚の冷却フィン付き外装材１において２個〜５個（２条〜５条）設けられているのがより好ましい。５個以下とすることで、フィンを形成することで生じる応力を分散、低減できるので、外装材の内側層同士のヒートシール接合の際に均一に熱を伝えることができて加熱を十分に行うことができ、内側層同士の間に隙間ができることを十分に防止することができ、これにより電気化学デバイス発熱時の外部への放熱を効果的に行うことができる。また、５個以下とすることで、折り重ね加工の煩雑さも抑制できて、生産性を向上できる。
【００８９】
前記１枚の冷却フィン付き外装材１において前記フィン５を複数条平行に設ける構成を採用する場合において、隣り合うフィン５の離間間隔Ｍは、０．５ｍｍ〜１０ｍｍに設定されるのが好ましい（図２、１０参照）。
【００９０】
前記冷却フィン付き外装材１の厚さは、０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍに設定されるのが好ましい。０．０５ｍｍ以上であることでフィン５の厚さを十分に確保できて電気化学デバイスのタブ周辺の熱をフィンを介して十分に放熱させることができると共に、０．３ｍｍ以下であることで折り重ね加工によるフィン５の形成が容易になる。
【００９１】
前記冷却フィン付き外装材１およびリブなし外装材（第二外装材）５１において、その積層構成は次のような構成であるのが好ましい。即ち、金属箔層４の上面に第１接着剤層（図示しない）を介して耐熱性樹脂延伸フィルム層（外側層）２が積層一体化されると共に、前記金属箔層４の下面に第２接着剤層（図示しない）を介して熱可塑性樹脂未延伸フィルム層（内側層）３が積層一体化された積層構成が採用されるのが好ましい。
【００９２】
前記耐熱性樹脂延伸フィルム層（外側層）２としては、特に限定されるものではないが、例えば、延伸ナイロンフィルム等の延伸ポリアミドフィルム、延伸ポリエステルフィルム等が挙げられる。中でも、前記耐熱性樹脂延伸フィルム層２としては、二軸延伸ナイロンフィルム等の二軸延伸ポリアミドフィルム、二軸延伸ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）フィルム、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム又は二軸延伸ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルムを用いるのが特に好ましい。前記ナイロンフィルムとしては、特に限定されるものではないが、例えば、６ナイロンフィルム、６，６ナイロンフィルム、ＭＸＤナイロンフィルム等が挙げられる。なお、前記耐熱性樹脂延伸フィルム層２は、単層で形成されていても良いし、或いは、例えば延伸ポリエステルフィルム／延伸ポリアミドフィルムからなる複層（延伸ＰＥＴフィルム／延伸ナイロンフィルムからなる複層等）で形成されていても良い。
【００９３】
前記耐熱性樹脂延伸フィルム層２の厚さは、９μｍ〜５０μｍであるのが好ましい。延伸ポリエステルフィルムを用いる場合には厚さは９μｍ〜５０μｍであるのが好ましく、延伸ナイロンフィルムを用いる場合には厚さは１５μｍ〜５０μｍであるのが好ましい。上記好適下限値以上に設定することで外装材１、５１として十分な強度を確保できると共に、上記好適上限値以下に設定することで電気化学デバイス（電池等）の重量エネルギー密度の向上とコストの低減を実現できる。
【００９４】
前記熱可塑性樹脂未延伸フィルム層（内側層）３は、リチウムイオン二次電池等で用いられる腐食性の強い電解液などに対しても優れた耐薬品性を具備させると共に、外装材１、５１にヒートシール性を付与する役割を担うものである。また、前記フィン５の内部において、前記折り重ね加工により重ね合わされた内側層３、３同士を加熱により溶着一体化させて内側層３、３同士を隙間なく接合させることができる（図２の部分拡大図を参照）。
【００９５】
前記熱可塑性樹脂未延伸フィルム層３としては、特に限定されるものではないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、オレフィン系共重合体、これらの酸変性物およびアイオノマーからなる群より選ばれた少なくとも１種の熱可塑性樹脂からなる未延伸フィルムにより構成されるのが好ましい。
【００９６】
前記熱可塑性樹脂未延伸フィルム層（内側層）３の厚さは、０．０２ｍｍ〜０．１ｍｍに設定されるのが好ましい。厚さが０．０２ｍｍ以上であることで、外装材１の内側層３の周縁部同士をヒートシールした際に該ヒートシール部１３における内側層３同士の溶着接合部１４に隙間が残存することを十分に防止できて内容液（電解液等）の漏れを十分に防止できる。また、厚さが０．１ｍｍ以下であることで、ヒートシール時の断熱による熱不足により溶着が不十分になるのを十分に防止できる。なお、前記熱可塑性樹脂未延伸フィルム層３は、単層であってもよいし、複層であってもよい。
【００９７】
前記金属箔層４は、外装材１、５１に酸素や水分の侵入を阻止するガスバリア性を付与する役割を担うものである。また、前記金属箔層４は、金属の熱伝導率が大きい点を利用して、電気化学デバイス内で発生する熱をフィン５に伝熱する役割も担っている。
【００９８】
前記金属箔層４としては、特に限定されるものではないが、例えば、アルミニウム箔、銅箔等が挙げられ、アルミニウム箔が一般的に用いられる。中でも、硬質アルミニウム箔を用いるのが好ましい。前記金属箔層４の厚さは、２０μｍ〜１００μｍであるのが好ましい。２０μｍ以上であることで金属箔を製造する際の圧延時のピンホール発生を防止できると共に、１００μｍ以下であることで電気化学デバイス（電池等）の重量エネルギー密度の向上とコストの低減を実現できる。
【００９９】
前記金属箔層４は、少なくとも内側の面（内側層３側の面）に、化成処理が施されているのが好ましい。このような化成処理が施されていることによって内容物（電池の電解液等）による金属箔表面の腐食を十分に防止できる。例えば次のような処理をすることによって金属箔に化成処理を施す。即ち、例えば、脱脂処理を行った金属箔の表面に、
１）リン酸と、クロム酸と、フッ化物の金属塩及びフッ化物の非金属塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、を含む混合物の水溶液
２）リン酸と、アクリル系樹脂、キトサン誘導体樹脂及びフェノール系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂と、クロム酸及びクロム（III）塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、を含む混合物の水溶液
３）リン酸と、アクリル系樹脂、キトサン誘導体樹脂及びフェノール系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂と、クロム酸及びクロム（III）塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、フッ化物の金属塩及びフッ化物の非金属塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物と、を含む混合物の水溶液
のいずれかを塗工した後乾燥することにより化成処理を施す。
【０１００】
前記第１接着剤層としては、特に限定されるものではないが、例えば、２液反応型接着剤により形成された接着剤層等が挙げられる。前記２液反応型接着剤としては、例えば、ポリウレタン系ポリオール、ポリエステル系ポリオール及びポリエーテル系ポリオールからなる群より選ばれるポリオールの１種または２種以上からなる第１液と、イソシアネートからなる第２液（硬化剤）とで構成される２液反応型接着剤などが挙げられる。即ち、反応後の接着剤種で記載すると、前記第１接着剤層としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリウレタン接着剤層、ポリエステルポリウレタン接着剤層、ポリエーテルポリウレタン接着剤層等が挙げられる。前記第１接着剤層は、例えば、前記２液反応型接着剤等の接着剤が、前記金属箔層４の上面に又は／及び前記耐熱性樹脂延伸フィルム層２の下面に、グラビアコート法等の手法により塗布されることによって形成される。
【０１０１】
前記第２接着剤層としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリウレタン系接着剤、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、ポリオレフィン系接着剤、エラストマー系接着剤、フッ素系接着剤等により形成された接着剤層が挙げられる。中でも、アクリル系接着剤、ポリオレフィン系接着剤を用いるのが好ましく、この場合には、外装材１、５１の耐電解液性及び水蒸気バリア性を向上させることができる。
【０１０２】
なお、上記実施形態では、第１接着剤層と第２接着剤層を設けた構成を採用しているが、これら両層は、いずれも必須の構成層ではなく、これらを設けない構成を採用することもできる。
【０１０３】
前記電気化学デバイス本体部１０としては、特に限定されるものではないが、例えば、電池本体部、キャパシタ本体部、コンデンサ本体部等が挙げられる。前記電気化学デバイス本体部１０としては、その厚さＴが０．５ｍｍ〜２０ｍｍのものが用いられるのが好ましい。
【０１０４】
前記ヒートシール部１３の幅は、０．５ｍｍ以上に設定するのが好ましい。０．５ｍｍ以上とすることで封止を確実に行うことができる。中でも、前記ヒートシール部１３の幅は、１ｍｍ以上であって、かつ収容対象の電気化学デバイス本体部１０の厚さＴ以下に設定するのが好ましい。
【実施例】
【０１０５】
次に、本発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれら実施例のものに特に限定されるものではない。
【０１０６】
＜実施例１＞
厚さ４０μｍのＪＩＳ  Ｈ４１６０で規定される軟質アルミニウム箔４の一方の面に、ポリエステル−ウレタン系接着剤（２液硬化型）を介して厚さ２５μｍの延伸ナイロンフィルム（外側層）２を貼合し、前記軟質アルミニウム箔４の他方の面に、ポリオレフィン系接着剤（２液硬化型）を介して厚さ４０μｍの未延伸ポリプロピレンフィルム（内側層）３を貼合した後、４０℃恒温槽にて３日間の養生を行うことによって得られた積層体を２枚準備した。
【０１０７】
次に、図３（Ａ）に示すように、一方の積層体を深絞り成形することによって、縦５４ｍｍ、横３３ｍｍ、深さ４ｍｍの略直方体形状で下面が開放された収容ケース４２を有する立体形状に形成した後、前記収容ケース４２の下面開放口を形成する４辺のうちの１辺（図３（Ａ）で左斜め下の辺）から長く延ばされている部分（平面状の部分）６０を、テスター産業社製のヒートシーラーを用いて、当該１辺から１ｍｍ離れた位置から折り重ね加工することによって、図３（Ｂ）に示すように、外側層２側の表面に３条（３個）のフィン５（高さＨが４ｍｍ）を互いに間隔Ｍをあけて（１ｍｍ間隔で）平行状に突設形成した。次いで、図３（Ｂ）における余剰部６１をトリミング加工により切断除去して、図３（Ｃ）に示すように、封止用周縁部４３の幅が全周にわたって４ｍｍに設定された、冷却フィン付き外装材（第一外装材；縦６２ｍｍ×横４１ｍｍ）１を得た。得られた冷却フィン付き外装材１において、前記フィン５の長さ方向は、フィン５が形成されている封止用周縁部４３の長さ方向に対し略平行である。即ち、前記フィン５の長さ方向は、フィン５が形成されている封止用周縁部４３の幅方向に対し略直交している。
【０１０８】
また、他方の積層体を縦６２ｍｍ、横４１ｍｍの大きさに打ち抜いて、フィンなし外装材（第二外装材）５１（図５参照）を得た。
【０１０９】
次に、厚さ３０μｍのポリプロピレンフィルム、厚さ３０μｍの軟質アルミニウム箔、厚さ３０μｍのポリプロピレンフィルム、厚さ３０μｍの軟質の銅箔をこの順に層状に重ね合わせて縦５２ｍｍ×横３１ｍｍの大きさに打ち抜いたものを１単位としてこれを３０枚積層することによって、電池本体部（電気化学デバイス本体部）１０の模擬品を作成した（図５参照）。
【０１１０】
次いで、前記冷却フィン付き外装材１の収容ケース４２の収容凹部４２ａ内に、前記電池本体部１０の模擬品を配置せしめると共に、この冷却フィン付き外装材（第一外装材）１と前記フィンなし外装材（第二外装材）５１を互いの内側層３同士が向き合うように重ね合わせた後、４辺のうち横１辺を除く他の３辺に対し１０ｍｍ幅の熱板を用いて２００℃、０．３ＭＰａで２秒間のヒートシールを行って幅４ｍｍのヒートシール部１３を形成して、横１辺が開放されている外装ケースを作成した。
【０１１１】
次に、前記外装ケースの内部に、前記開放されている横１辺を介して、シリンジを用いて電解液（エチレンカーボネート：ジメチレンカーボネート：ジメチルカーボネートが、１：１：１の体積比率で混合された混合カーボネートにＬｉＰＦ6を添加して得られたＬｉＰＦ6濃度が１モル／Ｌの電解液）を５ｍＬ注入した後、０．０８６ＭＰａの減圧状態で、前記外装ケースの開放されている横１辺を２００℃に加熱した金属製熱板にて２秒間ヒートシールして封止を行った。
【０１１２】
しかる後、３条（３個）のフィン５における両端側の位置（下面開放口４９を形成する４辺のうちフィン５の長さ方向と略直交する２辺のそれぞれの仮想延長線と、当該フィン５とが交差する位置）に、フィン５の頂部から底部にかけて、カッターナイフを用いて切り込み７を設けた（参考図；図１４（Ｂ））。
【０１１３】
次に、下面開放口４９を形成する４辺のうちフィン５の長さ方向と略直交する２辺から延ばされた封止用周縁部４３を折り曲げて（立ち上げて）それぞれ収容ケース４２の側壁に重ね合わせて接合することによって、電池（模擬品）を得た。
【０１１４】
＜実施例２＞
フィン５の高さＨを０．５ｍｍに設定した以外は、実施例１と同様にして電池（模擬品）を得た。フィン５の形成数は、実施例１と同様に３条（３個）である。
【０１１５】
＜実施例３＞
フィン５の形成数を１条（１個）とした以外は、実施例１と同様にして電池（模擬品）を得た。フィン５の高さＨは、実施例１と同様に４ｍｍである。
【０１１６】
＜比較例１＞
冷却フィン付き外装材（第一外装材）１に代えて、実施例１で使用したフィンなし外装材５１を用いた以外は、実施例１と同様にして電池（模擬品）を得た。即ち、この比較例１では、上下一対の外装材として、いずれもフィンなし外装材５１を用いた。従って、この比較例１の電気化学デバイスでは、上下一対の外装材で形成された外装ケースには、フィンは全く設けられていない。
【０１１７】
上記のようにして得られた各電池（模擬品）について下記試験法に基づいて放熱性の評価を行った。その結果を表１に示す。
【０１１８】
＜放熱性評価法＞
各実施例、比較例ごとにそれぞれ３個のサンプルを準備し、４０℃の恒温槽、６０℃の恒温槽、８０℃の恒温槽の中に、それぞれ１個づつ配置し、この状態で１時間経過させた後に、各恒温槽からサンプルを取り出し、サンプルを室温２１℃の環境下に放置してから、１５分後、３０分後に、各サンプルの第１測定位置（図１６の１０１で示す位置）、第２測定位置（図１６の１０２で示す位置）、第３測定位置（図１６の１０３で示す位置）で温度測定を行った。これらの温度測定結果を表１に示す。
冷却速度（℃／分）＝｛（１５分後の温度）−（３０分後の温度）｝÷１５
各測定位置での冷却速度（℃／分）は、上記算出式により求めた。なお、比較例１では、フィンを有していないが、フィンを有している実施例と同様に、図１６で示す各測定位置１０１、１０２、１０３で同様に温度測定を行った。
【０１１９】
【表１】
2015232957.tif 000003
【０１２０】
表１から明らかなように、同じ温度条件での対比結果から、本発明に係る冷却フィン付き外装材を使用した実施例１〜３の電池では、フィンを有していない外装材を使用した比較例１の電池と比較して、冷却速度（放熱速度）が大きく、フィンを設けたことによる冷却効果が認められた。また、フィンを設けた箇所である「第２測定位置」において冷却速度が最も大きいことがわかる。
【０１２１】
中でも、フィンの高さが収容対象の電気化学デバイス本体部１０の厚さ（４ｍｍ）と同等であって、かつフィンの形成数を複数とした実施例１では、フィンの高さが０．５ｍｍである実施例２や、フィンの形成数を１個とした実施例３と比較して、冷却速度（放熱速度）がより大きいことがわかる。また、電気化学デバイスの温度が高い程、冷却速度が大きい。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本発明の電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材は、例えば、電池用外装材、コンデンサ用外装材として好適に用いられるが、特にこのような用途に限定されるものではない。
【０１２３】
本発明に係る電気化学デバイスは、例えば、
１）スマートフォン、タブレット等の携帯機器に使用されるリチウムポリマー電池、リチウムイオン電池、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層コンデンサ
２）ハイブリッド自動車、電気自動車等の電源
３）風力発電、太陽光発電、夜間電気の蓄電用に使用される電池やコンデンサ
等として好適であるが、特にこのような用途に限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１２４】
１…電気化学デバイス用冷却フィン付き外装材（第一外装材）
２…耐熱性樹脂延伸フィルム層（外側層）
３…熱可塑性樹脂未延伸フィルム層（内側層）
４…金属箔層
５…フィン（突条部）
６…フィン内の内側層同士の溶着接合部
７…切り込み（スリット）
１０…電気化学デバイス本体部
１３…ヒートシール部
１４…ヒートシール部での内側層同士の溶着接合部（接合界面）
２０…電気化学デバイス
４２…収容ケース
４２ａ…収容凹部
４２Ｙ…側壁
４３…封止用周縁部
４４…下面開放口封鎖用延長部
４９…下面開放口
５１…第二外装材（フィンなし外装材）
９０…デッドスペース
【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】
2015232957.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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