特許 7421959 放熱構造体、放熱構造体の製造方法およびバッテリー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-17

(45)【発行日】2024-01-25

(54)【発明の名称】放熱構造体、放熱構造体の製造方法およびバッテリー

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/6554 20140101AFI20240118BHJP

   H01L 23/36 20060101ALI20240118BHJP

   H01M 10/615 20140101ALI20240118BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20240118BHJP

   H01M 10/6568 20140101ALI20240118BHJP

   H01M 10/6556 20140101ALI20240118BHJP

   H01M 10/653 20140101ALI20240118BHJP

【ＦＩ】

H01M10/6554

H01L23/36 D

H01M10/615

H01M10/625

H01M10/6568

H01M10/6556

H01M10/653

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020035516

(22)【出願日】2020-03-03

(65)【公開番号】P2021140888

(43)【公開日】2021-09-16

【審査請求日】2022-10-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000190116

【氏名又は名称】信越ポリマー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110973

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 洋

(74)【代理人】

【識別番号】110002697

【氏名又は名称】めぶき弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】安藤 均

【審査官】田中 慎太郎

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２０／２６１６４１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－１８３６７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／２４４８８２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００６－３０３２４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／００５７２７９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ １０／６５５４

Ｈ０１Ｌ ２３／３６

Ｈ０１Ｍ １０／６１５

Ｈ０１Ｍ １０／６２５

Ｈ０１Ｍ １０／６５６８

Ｈ０１Ｍ １０／６５５６

Ｈ０１Ｍ １０／６５３

Ｈ０１Ｍ ５０／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱源から冷却部材に熱を伝導させて前記熱源からの放熱を可能とする放熱構造体であって、
前記熱源と前記冷却部材との間に配置され、一方向に向かって連続した凹凸を繰り返す形状を有する熱伝導シートと、
前記熱伝導シートに固定され、前記熱伝導シートを保持する機能を有する弾性部材と、
を備え、
前記熱伝導シートは、その厚さ方向に少なくとも一枚のグラファイトのシートを含み、前記グラファイトのシートがグラフェンの多層構造を有するシートであり、前記熱源と対向する面に形成される１若しくは複数の第１峰部および１若しくは複数の第１谷部と、前記冷却部材と対向する面に形成される１若しくは複数の第２峰部および１若しくは複数の第２谷部と、を備え、
前記弾性部材は、前記第１谷部および前記第２谷部の少なくとも一方に備えられ、
少なくとも１つの前記第１峰部は、前記熱伝導シートの多層断面を露出している部位を有することを特徴とする放熱構造体。

【請求項2】

少なくとも１つの前記第２峰部は、前記熱伝導シートの多層断面を露出している部位を有することを特徴とする請求項１に記載の放熱構造体。

【請求項3】

前記熱伝導シートは、前記第１峰部および前記第２峰部の内の少なくとも前記第１峰部において前記熱伝導シートの厚さ方向に貫通する貫通スリットを備え、
前記貫通スリットの周囲に前記多層断面を露出していることを特徴とする請求項１または２に記載の放熱構造体。

【請求項4】

前記弾性部材は、前記第１谷部および前記第２谷部の少なくとも一方に沿う長尺状の部材であって、その長さ方向に沿う中空部を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の放熱構造体。

【請求項5】

前記弾性部材は、弾性ゴムに、当該弾性ゴムより熱伝導性の高いフィラーを分散させて構成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の放熱構造体。

【請求項6】

請求項１から５のいずれかに記載の放熱構造体を製造する方法であって、
前記熱伝導シートを成形する前のプレシートを、前記熱源と対向する面に形成される１若しくは複数の第１峰部および１若しくは複数の第１谷部と、前記冷却部材と対向する面に形成される１若しくは複数の第２峰部および１若しくは複数の第２谷部と、から構成される連続した凹凸を繰り返す形状に成形する成形ステップと、
前記第１谷部および前記第２谷部の少なくとも一方に前記弾性部材を配置する配置ステップと、
を含み、
少なくとも１つの前記複数の第１峰部は、前記熱伝導シートの多層断面を露出している部位を有することを特徴とする放熱構造体の製造方法。

【請求項7】

前記成形ステップは、
前記熱伝導シートを成形する前のプレシートを、当該プレシートの面方向に直交する断面形状が略逆Ｖ字形状の１若しくは複数の凸部と、当該断面形状が略Ｖ字形状の１若しくは複数の凹部と、から構成される連続した凹凸を繰り返す形状に成形する第１成形ステップと、
前記プレシートの前記熱源と対向する面に形成される少なくとも１つの前記第１峰部の頂部を切断して多層断面を露出している部位を形成する切断ステップと、
を含むことを特徴とする請求項６に記載の放熱構造体の製造方法。

【請求項8】

前記成形ステップは、
前記プレシートの前記熱源に対向する面から前記プレシートの厚さの途中まで切断する切込みを１若しくは複数形成する切込み形成ステップと、
前記プレシートを、前記切込みが少なくとも１つの前記第１峰部の頂部の位置となるように前記連続した凹凸を繰り返す形状に成形して前記多層断面を露出させる第２成形ステップと、
を含むことを特徴とする請求項６に記載の放熱構造体の製造方法。

【請求項9】

前記第２成形ステップは、さらに、前記切込みが少なくとも１つの前記第２峰部の頂部の位置となるように前記連続した凹凸を繰り返す形状に成形して前記多層断面を露出させることを特徴とする請求項８に記載の放熱構造体の製造方法。

【請求項10】

前記成形ステップは、
前記プレシートの前記熱源に対向する面から前記プレシートの厚さ方向に貫通する貫通スリットを、直線的に間隔をおいて形成する貫通スリット形成ステップと、
前記プレシートを、前記貫通スリットが少なくとも１つの前記第１峰部の頂部の位置となるように前記連続した凹凸を繰り返す形状に成形して前記多層断面を露出させる第３成形ステップと、
を含むことを特徴とする請求項６に記載の放熱構造体の製造方法。

【請求項11】

前記第３成形ステップは、さらに、前記貫通スリットが少なくとも１つの前記第２峰部の頂部の位置となるように前記連続した凹凸を繰り返す形状に成形して前記多層断面を露出させることを特徴とする請求項１０に記載の放熱構造体の製造方法。

【請求項12】

冷却部材を接触させる筐体内に、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５のいずれか１項に記載の放熱構造体が、前記バッテリーセルと前記冷却部材との間に介在することを特徴とするバッテリー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、放熱構造体、放熱構造体の製造方法および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（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）。

【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等の課題がある。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必要とされている。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】

【文献】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、熱伝導の経路が多く、高強度かつ形態復元性の高い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、熱伝導の経路が多く、高強度で、形態復元性が高く、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、放熱構造体の製造方法、および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、熱源から冷却部材に熱を伝導させて前記熱源からの放熱を可能とする放熱構造体であって、
前記熱源と前記冷却部材との間に配置され、一方向に向かって連続した凹凸を繰り返す形状を有する熱伝導シートと、
前記熱伝導シートに固定され、前記熱伝導シートを保持する機能を有する弾性部材と、
を備え、
前記熱伝導シートは、その厚さ方向に多層構造を有するシートであり、前記熱源と対向する面に形成される１若しくは複数の第１峰部および１若しくは複数の第１谷部と、前記冷却部材と対向する面に形成される１若しくは複数の第２峰部および１若しくは複数の第２谷部と、を備え、
前記弾性部材は、前記第１谷部および前記第２谷部の少なくとも一方に備えられ、
少なくとも１つの前記第１峰部は、前記熱伝導シートの多層断面を露出している部位を有する。
（２）別の実施形態に係る放熱構造体において、好ましくは、前記熱伝導シートは、その厚さ方向に多層構造を有するグラファイトのシートを含んでも良い。
（３）別の実施形態に係る放熱構造体において、好ましくは、少なくとも１つの前記第２峰部は、前記熱伝導シートの多層断面を露出している部位を有していても良い。
（４）別の実施形態に係る放熱構造体において、好ましくは、前記熱伝導シートは、前記第１峰部および前記第２峰部の内の少なくとも前記第１峰部において前記熱伝導シートの厚さ方向に貫通する貫通スリットを備え、前記貫通スリットの周囲に前記多層断面を露出していても良い。
（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、前記第１谷部および前記第２谷部の少なくとも一方に沿う長尺状の部材であって、その長さ方向に沿う中空部を備えていても良い。
（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、弾性ゴムに、当該弾性ゴムより熱伝導性の高いフィラーを分散させて構成されていても良い。
（７）一実施形態に係る放熱構造体の製造方法は、上述のいずれかの放熱構造体を製造する方法であって、
前記熱伝導シートを成形する前のプレシートを、前記熱源と対向する面に形成される１若しくは複数の第１峰部および１若しくは複数の第１谷部と、前記冷却部材と対向する面に形成される１若しくは複数の第２峰部および１若しくは複数の第２谷部と、から構成される連続した凹凸を繰り返す形状に成形する成形ステップと、
前記第１谷部および前記第２谷部の少なくとも一方に前記弾性部材を配置する配置ステップと、を含み、
少なくとも１つの前記複数の第１峰部は、前記熱伝導シートの多層断面を露出している部位を有する。
（８）別の実施形態に係る放熱構造体の製造方法において、好ましくは、
前記成形ステップは、
前記熱伝導シートを成形する前のプレシートを、当該プレシートの面方向に直交する断面形状が略逆Ｖ字形状の１若しくは複数の凸部と、当該断面形状が略Ｖ字形状の１若しくは複数の凹部と、から構成される連続した凹凸を繰り返す形状に成形する第１成形ステップと、
前記プレシートの前記熱源と対向する面に形成される少なくとも１つの前記第１峰部の頂部を切断して多層断面を露出している部位を形成する切断ステップと、
を含んでいても良い。
（９）別の実施形態に係る放熱構造体の製造方法において、好ましくは、
前記成形ステップは、
前記プレシートの前記熱源に対向する面から前記プレシートの厚さの途中まで切断する切込みを１若しくは複数形成する切込み形成ステップと、
前記プレシートを、前記切込みが少なくとも１つの前記第１峰部の頂部の位置となるように前記連続した凹凸を繰り返す形状に成形して前記多層断面を露出させる第２成形ステップと、
を含んでいても良い。
（１０）別の実施形態に係る放熱構造体の製造方法において、好ましくは、
前記第２成形ステップは、さらに、前記切込みが少なくとも１つの前記第２峰部の頂部の位置となるように前記連続した凹凸を繰り返す形状に成形して前記多層断面を露出させるようにしても良い。
（１１）別の実施形態に係る放熱構造体の製造方法において、好ましくは、
前記成形ステップは、
前記プレシートの前記熱源に対向する面から前記プレシートの厚さ方向に貫通する貫通スリットを、直線的に間隔をおいて形成する貫通スリット形成ステップと、
前記プレシートを、前記貫通スリットが少なくとも１つの前記第１峰部の頂部の位置となるように前記連続した凹凸を繰り返す形状に成形して前記多層断面を露出させる第３成形ステップと、
を含んでいても良い。
（１２）別の実施形態に係る放熱構造体の製造方法において、好ましくは、
前記第３成形ステップは、さらに、前記貫通スリットが少なくとも１つの前記第２峰部の頂部の位置となるように前記連続した凹凸を繰り返す形状に成形して前記多層断面を露出させるようにしても良い。
（１３）一実施形態に係るバッテリーは、冷却部材を接触させる筐体内に、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、上述のいずれかの放熱構造体が前記バッテリーセルと前記冷却部材との間に介在する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、熱伝導の経路が多く、高強度で、形態復元性が高く、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、放熱構造体の製造方法、およびバッテリーを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、第１実施形態に係る放熱構造体の斜視図を示す。

【図2】図２は、第１実施形態に係る放熱構造体の平面図およびその一部Ａの拡大図をそれぞれ示す。

【図3】図３は、図２におけるＢ－Ｂ線断面図およびその一部Ｃの拡大図をそれぞれ示す。

【図4】図４は、第２実施形態に係る放熱構造体の図３と同視の断面図およびその一部Ｄの拡大図をそれぞれ示す。

【図5】図５は、第３実施形態に係る放熱構造体の斜視図、当該放熱構造体の一部Ｅの拡大図および当該拡大図の一部Ｆの走査型電子顕微鏡による写真を示す。

【図6】図６は、図５の放熱構造体の平面図、正面図および右側面図を示す。

【図7】図７は、図６の平面図における一部Ｇ１、Ｇ２およびＧ３の各拡大図を示す。

【図8】図８は、図５の放熱構造体の変形例の一部を拡大した写真を示す。

【図9】図９は、第１実施形態に係る製造方法の主なステップを含むフローチャートを示す。

【図10】図１０は、第１実施形態に係る製造方法の主な工程を斜視図にて示す。

【図11】図１１は、第１実施形態に係る製造方法の主な工程を図３と同視の断面図にて示す。

【図12】図１２は、第２実施形態に係る製造方法の主なステップを含むフローチャートを示す。

【図13】図１３は、第２実施形態に係る製造方法の主な工程を図１０におけるＨ－Ｈ線断面図と同視の断面図にて示す。

【図14】図１４は、第２実施形態に係る製造方法の主な工程を図１３と同視の断面図にて示す。

【図15】図１５は、第３実施形態に係る製造方法の主なステップを含むフローチャートを示す。

【図16】図１６は、第３実施形態に係る製造方法の主な工程を示す。

【図17】図１７は、図１６に続く工程を図３と同視の断面図にて示す。

【図18】図１８は、本発明の第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を示す。

【図19】図１９は、本発明の第１実施形態に係るバッテリーを組み立てた後の状態の縦断面図を示す。

【図20】図２０は、本発明の第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を示す。

【図21】図２１は、本発明の第２実施形態に係るバッテリーを組み立てた後の状態の縦断面図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0011】

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。

【0012】

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斜視図を示す。図２は、第１実施形態に係る放熱構造体の平面図およびその一部Ａの拡大図をそれぞれ示す。図３は、図２におけるＢ－Ｂ線断面図およびその一部Ｃの拡大図をそれぞれ示す。

【0013】

（１）放熱構造体の概略構成
この実施形態に係る放熱構造体１は、熱源と冷却部材との間にあって、熱源から冷却部材に熱を伝導させて熱源からの放熱を可能とする放熱構造体である。放熱構造体１は、熱伝導シート１０と、弾性部材２０とを備える。熱伝導シート１０は、熱源と冷却部材との間に配置され、一方向に向かって連続した凹凸を繰り返す形状を有する。弾性部材２０は、熱伝導シート１０に固定され、熱伝導シート１０を保持する機能を有する部材である。この実施形態において、熱源は、図１の紙面上方に配置され、冷却部材は、図１の紙面下方に配置されるものとする。熱伝導シート１０は、その厚さ方向に多層構造を有するシートである。また、熱伝導シート１０は、熱源と対向する面に形成される複数の第１峰部１２および複数の第１谷部１４と、冷却部材と対向する面に形成される複数の第２峰部１６および複数の第２谷部１８と、を備える。弾性部材２０は、第１谷部１４および第２谷部１８の少なくとも一方に備えられる。また、第１峰部１２と第２峰部１６は、熱伝導シートの多層断面ＭＬを露出している部位を有する。

【0014】

次に、放熱構造体１の各構成要素について説明する。

【0015】

（２）熱伝導シート
熱伝導シート１０は、一方向（図１では、紙面右方向）に第１峰部１２（または第２峰部１６）と第１谷部１４（または第２谷部１８）とが交互に繰り返された蛇腹状のシート（ジグザグ型のシートともいう）である。熱伝導シート１０は、その厚さ方向に多層構造を有するシートであり、好ましくは、その厚さ方向に多層構造を有するグラファイトのシートである。熱伝導シート１０は、面方向の熱伝導率が厚さ方向の熱伝導率よりも高いシートである。熱伝導シート１０の面方向は、凹凸を繰り返す形状を成形する前のプレシート８０（後述の図６のａ参照）の平面に水平な方向である。また、熱伝導シート１０の厚さ方向は、プレシート８０の平面の直交方向、すなわち、プレシート８０の厚さ方向である。熱伝導シート１０は、この実施形態では、グラファイトから主に構成される可撓性に富むシートとすることができる。なお、熱伝導シート１０は、グラファイトに加え、樹脂を含んでいても良い。より詳細には、熱伝導シート１０は、グラフェンが多層積層されたシートを複数備え、各シート間を樹脂によって埋めた構造を有していても良い。さらに、熱伝導シート１０は、グラファイト以外の材料、例えば、単結晶シリコンを積層したシート、アルミニウムやセラミックスのフィルムを多層にして、各層間に樹脂を挟んだシートであっても良い。熱伝導シート１０は、その厚さ方向の熱伝導率よりも、面方向の熱伝導率の方が高い。上述の熱伝導シート１０の構造および材料の変形例は、以後の各実施形態における熱伝導シート１０ａ，１０ｂについても同様である。

【0016】

第１峰部１２は、熱伝導シート１０の多層断面ＭＬを露出している部位である。第１峰部１２は、頂部１３を平坦面とする平坦状峰部であって、熱伝導シート１０の多層断面ＭＬが熱源と対向するように配置されている。第２峰部１６は、熱伝導シート１０の多層断面ＭＬを露出している部位である。第２峰部１６は、頂部１７を平坦面とする平坦状峰部であって、熱伝導シート１０の多層断面ＭＬが冷却部材と対向するように配置されている。第１谷部１４は、底部１５を先鋭形状とする尖鋭状谷部である。第２谷部１８は、底部１９を先鋭形状とする尖鋭状谷部である。すなわち、第１峰部１２および第２峰部１６の頂部１３，１７は、平坦面を形成しているのに対し、第１谷部１４および第２谷部１８の底部１５，１９は、平坦面を形成していない。ここで、「尖鋭状」は、微視的には湾曲状または平坦状であっても良いが、平坦状峰部に比べて尖っている形状を意味する。以後の実施形態でも同様である。なお、第１峰部１２および第２峰部１６は、熱伝導シート１０の多層断面ＭＬを露出していれば、その形態上の制約はされない。例えば、頂部１３，１７は、多層断面ＭＬを備えていて、かつ非平坦面であっても良い。

【0017】

第１峰部１２および第２峰部１６の頂部１３，１７は、弾性部材２０の長さ方向に沿うグラファイト層が複数積層された多層断面ＭＬを有する（図２の一部Ａの拡大図参照）。また、熱伝導シート１０は、第１峰部１２（または第２谷部１８）と第２峰部１６（または第１谷部１４）とを繋ぐ斜面に平行となるように複数のグラファイト層が積層されている（図３参照）。よって、熱源と冷却部材とを繋ぐ熱伝導シート１０の斜面（第１峰部１２と第２峰部１６とを繋ぐ斜面）は、熱伝導シート１０の熱伝導率の高い方向（面方向）に略平行となる。また、熱源および冷却部材と対向する第１峰部１２および第２峰部１６の頂部１３，１７は、複数のグラファイト層の端面を露出した多層断面ＭＬを有する。このため、熱源からの熱は、第１峰部１２に露出されている多層断面ＭＬから複数のグラファイト層（熱伝導シート１０の熱伝導率の高い方向）に沿って熱伝導シート１０内を伝わり、第２峰部１６に露出されている多層断面ＭＬから冷却部材へ伝達される。このような多層断面ＭＬを露出した部位を熱源および冷却側の部位の内の少なくとも熱源に接触可能とすることにより、熱の伝達経路を増やすことができる。したがって、熱伝導シート１０は、熱源から冷却部材への伝熱効率を高めることができる。

【0018】

熱伝導シート１０の熱伝導率は、好ましくは２００Ｗ／ｍＫ以上である。この実施形態では、熱伝導シート１０は、グラファイトシートであるため、熱伝導性と導電性に優れる。熱伝導シート１０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、０．０５～５ｍｍが好ましく、０．２～１．０ｍｍがより好ましい。ただし、熱伝導シート１０は、その厚さが増加するほど熱伝導率を高くできるが、屈曲性が低下する。このため、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。

【0019】

（３）弾性部材
この実施形態において、弾性部材２０は、第２谷部１８に固定されている。固定方法は、不問であるが、好ましくは接着である。よって、熱伝導シート１０と弾性部材２０との隙間には、接着層２３が存在する。弾性部材２０は、好ましくは、熱伝導シート１０が備える複数の第２谷部１８のすべてに備えられている。弾性部材２０は、第１谷部１４および第２谷部１８の少なくとも一方に沿う長尺状の部材である。また、弾性部材２０は、その長さ方向に沿う中空部２２を備える。中空部２２は、放熱構造体１のより軽量化に寄与すると共に、弾性部材２０のより柔軟な変形にも寄与する。中空部２２は、この実施形態では、弾性部材２０の長さ方向に貫通する貫通路である。ただし、中空部２２は、その長さ方向の両端の少なくとも一方を閉塞されていても良い。また、中空部２２は、その長さ方向に直交する断面形状に制約はなく、例えば、円形、楕円形、矩形、多角形等であっても良い。弾性部材２０は、その長さ方向に中空部２２を備えず、中実の形状（柱状形状ともいう）を有していても良い。また、弾性部材２０は、熱伝導シート１０が備える複数の第２谷部１８の内の少なくとも１以上の谷部に備えられていれば良い。また、弾性部材２０は、熱伝導シート１０が備える複数の第１谷部１４の内の少なくとも１以上の谷部に備えられていても良い。

【0020】

弾性部材２０の重要な機能は、放熱構造体１に対して、強度と回復力とを付与すること、さらには、熱伝導シート１０の屈曲部分の多くの部分を下方に向かせることである。強度は、蛇腹状の熱伝導シート１０の形状を保持するのに必要である。回復力は、弾性部材２０の弾性変形性を担保するのに必要である。

【0021】

弾性部材２０は、熱源からの熱伝導シート１０に加わる荷重によって熱伝導シート１０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。弾性部材２０は、熱伝導シート１０に比べて、熱源からの押圧およびその開放に起因して弾性変形しやすい。このため、弾性部材２０は、熱伝導シート１０に亀裂が生じる事態を抑制することができる。なお、弾性部材２０は、この実施形態では、熱伝導シート１０に比べて低熱伝導性の部材である。

【0022】

弾性部材２０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２０は、熱伝導シート１０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２０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２０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。弾性部材２０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、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」あるいは「クッション部材」と読み替えることもできる。さらに、弾性部材２０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。弾性部材２０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。

【0023】

放熱構造体１は、厚さ方向（図３の紙面上下方向）に圧縮力を受けると、図３の一部拡大図Ｃの右図に示す状態になる。すなわち、熱伝導シート１０の凹凸が浅くなり、第２谷部１８内の弾性部材２０が扁平状になる。第１峰部１２および第２峰部１６は、頂部１３，１７が平坦面を形成しているため、熱源および冷却部材との接触面積が大きくなり、伝熱効率を高めることができる。また、弾性部材２０は、厚さ方向の圧縮力が加えられなくなった場合に、熱伝導シート１０の凹凸構造を元の状態（図３の一部拡大図Ｃの左図の状態）に復元する役割を持つ。

【0024】

（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。前述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。

【0025】

図４は、第２実施形態に係る放熱構造体の図３と同視の断面図およびその一部Ｄの拡大図をそれぞれ示す。

【0026】

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、熱伝導シート１０に代えて熱伝導シート１０ａ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。

【0027】

熱伝導シート１０ａは、所定方向に第１峰部１２（または第２峰部１６）と第１谷部１４（または第２谷部１８）とが交互に繰り返された蛇腹状のシートである。第１峰部１２は、頂部１３を平坦面とする平坦状峰部であって、熱伝導シート１０の多層断面ＭＬを露出している部位である。一方、第２峰部１６は、頂部１７ａを尖鋭形状とする尖鋭状峰部であって、熱伝導シート１０の多層断面ＭＬを露出していない。第１谷部１４は、底部１５を尖鋭形状とする尖鋭状谷部である。第２谷部１８は、底部１９を先鋭形状とする尖鋭状谷部である。熱伝導シート１０ａにおいて、頂部１７ａの形状以外については、先述の実施形態に係る熱伝導シート１０と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。このように構成された放熱構造体１ａにおいても、先述の各実施形態と同様の効果を奏する。なお、熱伝導シート１０ａは、熱伝導シート１０ａが備える複数の第２峰部１６の内の少なくとも１以上の峰部が尖鋭状峰部であれば良く、例えば、平坦状峰部と尖鋭状峰部とが混在していても良い。

【0028】

（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。前述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。

【0029】

図５は、第３実施形態に係る放熱構造体の斜視図、当該放熱構造体の一部Ｅの拡大図および当該拡大図の一部Ｆの走査型電子顕微鏡による写真を示す。図６は、図５の放熱構造体の平面図、正面図および右側面図を示す。図７は、図６の平面図における一部Ｇ１、Ｇ２およびＧ３の各拡大図を示す。図８は、図５の放熱構造体の変形例の一部を拡大した写真を示す。

【0030】

この実施形態に係る放熱構造体１ｂは、熱源と冷却部材との間にあって、熱源から冷却部材に熱を伝導させて熱源からの放熱を可能とする放熱構造体である。放熱構造体１ｂは、熱伝導シート１０ｂと、弾性部材２０とを備える。熱伝導シート１０ｂは、熱源と冷却部材との間に配置され、一方向に向かって連続した凹凸を繰り返す形状を有する。弾性部材２０は、熱伝導シート１０ｂに固定され、熱伝導シート１０ｂを保持する機能を有する部材である。熱伝導シート１０は、その厚さ方向に多層構造を有するシートである。また、熱伝導シート１０は、熱源と対向する面に形成される複数の第１峰部１２および複数の第１谷部１４と、冷却部材と対向する面に形成される複数の第２峰部１６および複数の第２谷部１８と、を備える。弾性部材２０は、全ての第１谷部１４および全ての第２谷部１８に備えられている。ただし、弾性部材２０は、一部若しくは全部の第１谷部１４、一部若しくは全部の第２谷部１８、一部の第１谷部１４と全部の第２谷部１８、全部の第１谷部１４と一部の第２谷部１８に、備えられていても良い。一例を挙げるなら、図８の変形例に係る放熱構造体１ｃのように、弾性部材２０を、第２谷部１８のみに備えることもできる。

【0031】

第１峰部１２と第２峰部１６は、熱伝導シートの多層断面ＭＬを露出している部位を有する。多層断面ＭＬは、第１峰部１２および第２峰部１６の各長さ方向において、これら峰部１２，１６の各全長ではなく、断続的に存在する。

【0032】

熱伝導シート１０ｂは、一方向（図５では、紙面右方向）に第１峰部１２（または第２峰部１６）と第１谷部１４（または第２谷部１８）とが交互に繰り返された蛇腹状のシート（ジグザグ型のシートともいう）である。熱伝導シート１０ｂは、その厚さ方向に多層構造を有するシートであり、好ましくは、その厚さ方向に多層構造を有するグラファイトのシートである。熱伝導シート１０ｂは、面方向の熱伝導率が厚さ方向の熱伝導率よりも高いシートである。なお、熱伝導シート１０ｂは、第１実施形態に係る放熱構造体１の熱伝導シート１０と同様、グラファイトに加え、樹脂を含んでいても良い。また、熱伝導シート１０ｂは、グラフェンが多層積層されたシートを複数備え、各シート間を樹脂によって埋めた構造を有していても良い。さらに、熱伝導シート１０ｂは、グラファイト以外の材料、例えば、単結晶シリコンを積層したシート、アルミニウムやセラミックスのフィルムを多層にして、各層間に樹脂を挟んだシートであっても良い。

【0033】

熱伝導シート１０ｂは、第１峰部１２および第２峰部１６の両峰部において、熱伝導シート１０ｂの厚さ方向に貫通する貫通スリット３０を備える。また、熱伝導シート１０ｂは、貫通スリット３０の周囲に多層断面ＭＬを露出している。図５では、第１峰部１２のみが現れているが、第２峰部１６においても同様に、貫通スリット３０の周囲に多層断面ＭＬが露出している。

【0034】

図５の走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ写真）に示すように、熱伝導シート１０ｂの多層断面ＭＬは、グラフェンシートが多層に重なった構造の断面である。熱源からの熱はグラフェンの積層方向（熱伝導シート１０ｂの厚さ方向）の熱伝導率よりも、グラフェンの面方向（熱伝導シート１０ｂの面に平行の方向）の熱伝導率の方が高い。熱源が熱伝導シート１０ｂの外表面のみに接していると、熱源からの熱は、熱伝導シート１０ｂの表面に沿う経路と、グラフェンの積層方向の経路を伝わる。しかし、熱伝導シート１０ｂの多層断面ＭＬと熱源（さらには、冷却部材側）とを接触させると、熱は、熱伝導シート１０ｂの表面に沿う経路と、熱伝導シート１０ｂ内部の多数の層の経路とを伝わりやすくなる。このため、熱源の放熱効果を極めて高くすることができる。

【0035】

図７に示すように、多層断面ＭＬは、第１峰部１２（および第２峰部１６）の貫通スリット３０の周囲に形成されている。貫通スリット３０は、第１峰部１２（および第２峰部１６）において、直線的に間隔をおいて形成されている。このため、多層断面ＭＬも、また、第１峰部１２（および第２峰部１６）において、間隔をおいて形成されている。このように、熱源（および冷却部材側の部材）と接する峰部１２，１６の全面ではなく、一部に多層断面ＭＬが形成されていても、熱伝導シート１０ｂの内部に存在する多数の層を熱経路として利用可能である。また、多層断面ＭＬを峰部１２，１６の一部に形成しているので、熱伝導シート１０ｂを熱源で押圧して使用しても、熱伝導シート１０ｂが峰部１２，１６で切断するリスクを低減できる。

【0036】

２．放熱構造体の製造方法
次に、本発明の各実施形態に係る放熱構造体の好適な製造方法の一例を説明する。放熱構造体の製造方法の実施形態は、熱伝導シート１０，１０ａ，１０ｂを成形する前のプレシート８０を、熱源と対向する面に形成される１若しくは複数の第１峰部１２および１若しくは複数の第１谷部１４と、冷却部材と対向する面に形成される１若しくは複数の第２峰部１６および１若しくは複数の第２谷部１８と、から構成される連続した凹凸を繰り返す形状に成形する成形ステップと、第１谷部１４および第２谷部１８の少なくとも一方に弾性部材２０を配置する配置ステップと、を含む。

【0037】

（第１実施形態）
まず、第１実施形態に係る製造方法について説明する。

【0038】

図９は、第１実施形態に係る製造方法の主なステップを含むフローチャートを示す。図１０は、第１実施形態に係る製造方法の主な工程を斜視図にて示す。図１１は、第１実施形態に係る製造方法の主な工程を図３と同視の断面図にて示す。なお、図１１は、図３と同視の断面図である。

【0039】

この実施形態に係る放熱構造体の製造方法は、先に説明した第１実施形態に係る放熱構造体１を製造する方法である。この実施形態に係る放熱構造体１の製造方法は、第１成形ステップ（Ｓ１１０）と、配置ステップ（Ｓ１２０）と、第１峰部切断ステップ（Ｓ１３０）と、第２峰部切断ステップ（Ｓ１４０）と、を含む。第１成形ステップ、第１峰部切断ステップおよび第２峰部切断ステップは、いずれも、成形ステップに含まれる。以下、各ステップについて説明する。なお、この実施形態において、熱源は、図１０の紙面上方に配置され、冷却部材は、図１０の紙面下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。

【0040】

（１）第１成形ステップ（Ｓ１１０）
第１成形ステップは、熱伝導シート１０を成形する前のプレシート８０を、当該プレシート８０の面方向に直交する断面形状が略逆Ｖ字形状の複数の凸部（後述の第１峰部８２または第２峰部８６）と、当該断面形状が略Ｖ字形状の複数の凹部（後述の第１谷部８４または第２谷部８８）と、から構成される連続した凹凸を繰り返す形状に成形するステップである（図１０のａおよびｂ参照）。このように成形されたプレシート８０は、熱源と対向する面に形成される複数の第１峰部８２（「プレシート８０の第１峰部８２」ともいう）および複数の第１谷部８４（「プレシート８０の第１谷部８４」ともいう）と、冷却部材と対向する面に形成される複数の第２峰部８６（「プレシート８０の第２峰部８６」ともいう）および複数の第２谷部８８（「プレシート８０の第２谷部８８」ともいう）と、を備える。プレシート８０の第１峰部８２および第２峰部８６の頂部８３，８７は、尖鋭形状を有する。すなわち、プレシート８０の第１峰部８２及び第２峰部８６は、熱伝導シート１０の多層断面ＭＬを露出していない。また、プレシート８０の第１谷部８４および第２谷部８８の底部８５，８９は、尖鋭形状を有する。プレシート８０の成形方法は、特に制約はなく、例えば、プレシート８０を山折りおよび谷折りを繰り返して折り曲げることにより凹凸形状に成形することができる。なお、この実施形態において、プレシート８０は、図１に示す放熱構造体１が備える熱伝導シート１０を成形する前段階の状態のシートを示すものとする。すなわち、この実施形態において、熱伝導シート１０は、第１峰部８２および第２峰部８６が熱伝導シート１０の多層断面ＭＬを露出しているよう成形されたシート（後述の図１１のｇ参照）を示す。また、この実施形態において、プレシート８０は、例えば、平面状のシート（図１０のａ参照）や第１峰部８２および／または第２峰部８６が尖鋭状峰部であるシート（図１０のｃおよび図１１のｆ参照）等の当該熱伝導シート１０が成形される前段階の状態のシートを総称して示すものとする。以後の実施形態でも同様である。

【0041】

（２）配置ステップ（Ｓ１２０）
配置ステップは、プレシート８０の第２谷部８８に弾性部材２０を配置するステップである（図１０のｃおよび図１１のｄ参照）。配置ステップは、好ましくは、接着剤２３ａを用いてプレシート８０の第２谷部８８に弾性部材２０を固定する。なお、第１谷部８４のみに、あるいは、第１谷部８４および第２谷部８８に、弾性部材２０を配置しても良い。接着剤２３ａは、その後、接着層２３となる。接着剤２３ａは、少なくとも熱源からの放熱による温度上昇に耐え得るような耐熱性に優れたものを用いることが好ましい。また、接着剤２３ａは、熱伝導性に優れている方が好ましいが、熱伝導性の低いものでも良い。接着剤２３ａの塗布方法は、接着剤２３ａを介してプレシート８０の第２谷部８８に弾性部材２０が固定されれば、特に制約はない。例えば、接着剤２３ａは、プレシート８０の第２谷部８８の両側面に接触する弾性部材２０の両側面に塗布されても良いし、第２谷部８８の両側面に塗布されても良い。また、接着剤２３ａは、例えば、プレシート８０の第２谷部８８の底部に塗布されても良いし、第２谷部８８と接触する弾性部材２０の側面に塗布されても良い。

【0042】

（３）第１峰部切断ステップ（Ｓ１３０）
第１峰部切断ステップ（切断ステップの一例）は、プレシート８０の第１峰部８２の頂部８３を切断して多層断面ＭＬを露出している部位を形成するステップである（図１１のｅ参照）。第１峰部切断ステップは、頂部８３の内、第２谷部８８に貫通しない所定の領域を水平に切断する。これにより、第１峰部８２の頂部８３に多層断面ＭＬが形成され、且つ、第２谷部８８の底部８９が尖鋭形状となる。こうして、プレシート８０の第１峰部８２は、プレシート８０（熱伝導シート１０）の多層断面ＭＬを露出する。すなわち、プレシート８０の第１峰部８２および第２谷部８８は、熱伝導シート１０の第１峰部１２および第２谷部１８と同じ形態となる。なお、頂部８３を切断する方法は、特に制約はないが、例えば、レーザー加工、切削等の機械的加工が用いられる。

【0043】

（４）第２峰部切断ステップ（Ｓ１４０）
第２峰部切断ステップ（切断ステップの一例）は、プレシート８０の第２峰部８６の頂部８７を切断して多層断面ＭＬを露出している部位を形成するステップである（図１１のｆおよびｇ参照）。第２峰部切断ステップは、頂部８７の内、第１谷部８４に貫通しない所定の領域を切断する。これにより、第２峰部８６の頂部８７に多層断面ＭＬが形成され、且つ、第１谷部８４の底部８５が尖鋭形状となる。こうして、プレシート８０の第２峰部８６は、プレシート８０（熱伝導シート１０）の多層断面ＭＬを露出する。すなわち、第１峰部１２および第２峰部１６は、熱伝導シート１０の多層断面ＭＬを露出している平坦状峰部である。なお、頂部８７を切断する方法は、第１峰部切断ステップ（Ｓ１３０）と同様に、特に制約はないが、例えば、レーザー加工、切削等の機械的加工が用いられる。

【0044】

このように、放熱構造体１は、凹凸形状に成形されたプレシート８０の第１峰部８２および第２峰部８６を切断し、且つ、第２谷部８８に弾性部材２０を配置するという簡易な方法で製造可能であり、生産性を高めることができる。なお、配置ステップ（Ｓ１２０）は、第１峰部切断ステップ（Ｓ１３０）および第２峰部切断ステップ（Ｓ１４０）が行われた後に実行されても良い。また、第１峰部切断ステップ（Ｓ１３０）は、第２峰部切断ステップ（Ｓ１４０）が行われた後に実行されても良い。

【0045】

第２実施形態に係る放熱構造体１ａは、上述の第１実施形態の製造方法（図１０参照）と同様の方法により製造することができる。この場合、放熱構造体１ａは、第２峰部切断ステップ（Ｓ１４０）を省略することにより製造される。

【0046】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る製造方法について説明する。前述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。

【0047】

図１２は、第２実施形態に係る製造方法の主なステップを含むフローチャートを示す。図１３は、第２実施形態に係る製造方法の主な工程を図１０におけるＨ－Ｈ線断面図と同視の断面図にて示す。図１４は、第２実施形態に係る製造方法の主な工程を図１３と同視の断面図にて示す。なお、図１３は、ｉの一部Ｉの拡大図およびｊの一部Ｊの拡大図を含む。また、図１４は、ｋの一部Ｋの拡大図を含む。

【0048】

この実施形態に係る放熱構造体の製造方法は、先に説明した第１実施形態に係る放熱構造体１を製造する別の方法である。この実施形態に係る放熱構造体１の製造方法は、第１切込み形成ステップ（Ｓ２１０）と、第２切込み形成ステップ（Ｓ２２０）と、第２成形ステップ（Ｓ２３０）と、配置ステップ（Ｓ２４０）と、を含む。第１切込み形成ステップ、第２切込み形成ステップおよび第２成形ステップは、いずれも、成形ステップに含まれる。以下、各ステップについて説明する。

【0049】

（１）第１切込み形成ステップ（Ｓ２１０）
第１切込み形成ステップ（切込み形成ステップの一例）は、平面状のプレシート８０の熱源に対向する面からプレシート８０の厚さの途中まで切断する切込み９０を複数形成するステップである（図１３のｈおよびｉ参照）。第１切込み形成ステップは、好ましくは、プレシート８０の熱源に対向する面から反対側の面（冷却部材に対向する面）まで貫通しない所定の長さの切込み（例えば、ハーフカット）９０を、当該熱源に対向する面からプレシート８０の厚さ方向に形成する。第１切込み形成ステップは、好ましくは、後述の第２成形ステップ（Ｓ２３０）において熱伝導シート１０に形成される第１峰部１２の個数と同数の切込み９０を形成する。なお、切込み９０を形成する方法は、特に制約はないが、例えば、レーザー加工等の機械的加工が用いられる。以後の実施形態においても同様である。

【0050】

（２）第２切込み形成ステップ（Ｓ２４０）
第２切込み形成ステップ（切込み形成ステップの一例）は、熱源に対向する面に切込み９０が形成されたプレシート８０の冷却部材に対向する面からプレシート８０の厚さの途中まで切断する切込み９０を複数形成するステップである（図１３のｊ参照）。第２切込み形成ステップは、好ましくは、プレシート８０の冷却部材に対向する面から反対側の面（熱源に対向する面）まで貫通しない所定の長さの切込み（例えば、ハーフカット）９０を、当該冷却部材に対向する面からプレシート８０の厚さ方向に形成する。第２切込み形成ステップは、好ましくは、後述の第２成形ステップ（Ｓ２３０）において熱伝導シート１０に形成される第２峰部１６の個数と同数の切込み９０を形成する。

【0051】

（３）第２成形ステップ（Ｓ２３０）
第２成形ステップは、切込み９０が形成されたプレシート８０を、熱源に対向する面に形成された切込み９０が第１峰部１２の頂部１３の位置となるように、熱源と対向する面に形成される複数の第１峰部１２および複数の第１谷部１４と、冷却部材と対向する面に形成される複数の第２峰部１６および複数の第２谷部１８と、から構成される連続した凹凸を繰り返す形状に成形するステップである（図１４のｋ参照）。第２成形ステップは、好ましくは、切込み９０が形成されたプレシート８０を、冷却部材に対向する面に形成された切込み９０が第２峰部１６の頂部１７の位置となるように、当該連続した凹凸を繰り返す形状に成形する。このようにプレシート８０を成形することにより、第１峰部１２および第２峰部１６が熱伝導シート１０の多層断面ＭＬを露出している部分となる。第１谷部１４および第２谷部１８は、尖鋭状谷部である。第１峰部１２および第２峰部１６は、第２成形ステップにおいて切込み９０を開いて凹凸形状を成形することにより、頂部１３，１７が多層断面ＭＬを露出している部分となる。なお、プレシート８０の成形方法は、特に制約はなく、例えば、プレシート８０を山折りおよび谷折りを繰り返して折り曲げることにより凹凸形状に成形することができる。

【0052】

（４）配置ステップ（Ｓ２４０）
配置ステップ（Ｓ２４０）は、第２谷部１８に弾性部材２０を配置するステップである（図１４のｌ参照）。配置ステップは、好ましくは、接着剤２３ａを介して第２谷部１８に弾性部材２０を固定する。接着剤２３ａは、その後、接着層２３となる。なお、第１谷部１４のみに、あるいは、第１谷部１４および第２谷部１８に、弾性部材２０を配置しても良い。接着剤２３ａおよびその塗布方法については、第１実施形態における配置ステップ（Ｓ１２０）と同様であるため、詳細な説明を省略する。

【0053】

このように、放熱構造体１は、平面状のプレシート８０の両面に切込み９０を形成した状態で凹凸形状に成形して熱伝導シート１０を形成し、かつ第２谷部１８に弾性部材２０を配置するという簡易な方法で製造可能であり、生産性を高めることができる。なお、第１切込み形成ステップ（Ｓ２１０）は、第２切込み形成ステップ（Ｓ２２０）が行われた後に実行されても良い。また、第２成形ステップ（Ｓ２３０）が実行された後に、第１切込み形成ステップ（Ｓ２１０）および第２切込み形成ステップ（Ｓ２２０）が実行されても良い。この場合、第２成形ステップ（Ｓ２３０）は、第１成形ステップ（Ｓ１１０）と同様に、プレシート８０を、当該プレシート８０の面方向に直交する断面形状が略逆Ｖ字形状の複数の凸部と、当該断面形状が略Ｖ字形状の複数の凹部と、から構成される連続した凹凸を繰り返す形状に成形するステップとすれば良い（図１０のａおよびｂ参照）。そして、第１切込み形成ステップ（Ｓ２１０）は、プレシート８０の第１峰部８２の頂部８３からプレシート８０の厚さの途中までに切込みを形成するステップとすれば良い。また、第２切込み形成ステップ（Ｓ２２０）は、プレシート８０の第２峰部８６の頂部８７からプレシート８０の厚さの途中までに切込みを形成するステップとすれば良い。

【0054】

第２実施形態に係る放熱構造体１ａは、上述の第２実施形態の製造方法（図１２参照）と同様の方法により製造することができる。この場合、放熱構造体１ａは、第２切込み形成ステップ（Ｓ２２０）を省略することにより製造される。

【0055】

（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係る製造方法について説明する。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。

【0056】

図１５は、第３実施形態に係る製造方法の主なステップを含むフローチャートを示す。図１６は、第３実施形態に係る製造方法の主な工程を示す。図１７は、図１６に続く工程を図３と同視の断面図にて示す。

【0057】

この実施形態に係る放熱構造体の製造方法は、先に説明した第３実施形態に係る放熱構造体１ｂを製造する方法である。この実施形態に係る放熱構造体１ｂの製造方法は、第１貫通スリット形成ステップ（Ｓ３１０）と、第２貫通スリット形成ステップ（Ｓ３２０）と、第３成形ステップ（Ｓ３３０）と、配置ステップ（Ｓ３４０）と、を含む。第１貫通スリット形成ステップ、第２貫通スリット形成ステップおよび第３成形ステップは、いずれも、成形ステップに含まれる。以下、各ステップについて説明する。

【0058】

（１）第１貫通スリット形成ステップ（Ｓ３１０）および第２貫通スリット形成ステップ（Ｓ３２０）
第１貫通スリット形成ステップ（貫通スリット形成ステップの一例）および第２貫通スリット形成ステップ（貫通スリット形成ステップの一例）は、プレシート８０の熱源に対向する面からプレシート８０の厚さ方向に貫通する貫通スリット３０を、直線的に間隔をおいて形成するステップである。第１貫通スリット形成ステップでは、熱源に対向する第１峰部１２の位置に貫通スリット３０が形成される。第２貫通スリット形成ステップでは、冷却部材に対向する第２峰部１６の位置に貫通スリット３０が形成される（図１６のｍ参照）。なお、貫通スリット３０を形成する方法は、特に制約はないが、例えば、レーザー加工等の機械的加工が用いられる。第２貫通スリット形成ステップを行わずに、第１峰部１２のみに貫通スリット３０を形成しても良い。また、全ての第１峰部１２と全ての第２峰部１６ではなく、第１峰部１２および第２峰部１６の内の一部のみに貫通スリット３０を形成しても良い。

【0059】

（２）第３成形ステップ（Ｓ３３０）
第３成形ステップは、プレシート８０を、貫通スリット３０が第１峰部１２の頂部の位置となるように連続した凹凸を繰り返す形状に成形して多層断面ＭＬを露出させるステップである。この実施形態において、第３成形ステップは、さらに、貫通スリット３０が第２峰部１６の頂部の位置となるように連続した凹凸を繰り返す形状に成形して多層断面ＭＬを露出させるステップでもある（図１６のｎ参照）。かかるステップを経て、全ての第１峰部１２および第２峰部１６は、その長さ方向に貫通スリット３０が断続的に配置され、かつ貫通スリット３０の周囲に多層断面ＭＬが存在する峰部となる。多層断面ＭＬは、プレシート８０を折り曲げた際に、貫通スリット３０の周囲が裂けて表に露出した部分である。

【0060】

（３）配置ステップ（Ｓ３４０）
配置ステップ（Ｓ３４０）は、第１谷部１４および第２谷部１８に弾性部材２０を配置するステップである（図１６のｏおよびｐ参照）。配置ステップは、好ましくは、接着剤２３ａを介して第１谷部１４および第２谷部１８に弾性部材２０を固定する。接着剤２３ａは、その後、接着層２３となる。なお、第１谷部１４のみに、あるいは、第２谷部１８のみに、弾性部材２０を配置しても良い。接着剤２３ａおよびその塗布方法については、第１実施形態における配置ステップ（Ｓ１２０）と同様であるため、詳細な説明を省略する。放熱構造体１ｃ（図８参照）の場合には、弾性部材２０は、第２谷部１８のみに備えられる。

【0061】

このように、放熱構造体１ｂは、平面状のプレシート８０に貫通スリット３０を形成した状態で凹凸形状に成形して熱伝導シート１０ｂを形成し、第１谷部１４および／または第２谷部１８に弾性部材２０を配置するという簡易な方法で製造可能であり、生産性を高めることができる。なお、第１貫通スリット形成ステップ（Ｓ３１０）および第２貫通スリット形成ステップ（Ｓ３２０）は、第３成形ステップ（Ｓ３３０）が行われた後、あるいは配置ステップ（Ｓ３４０）が行われた後に、実行されても良い。

【0062】

３．バッテリー
次に、本発明に係るバッテリーの好適な各実施形態について説明する。

【0063】

（第１実施形態）
図１８は、本発明の第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を示す。図１９は、本発明の第１実施形態に係るバッテリーを組み立てた後の状態の縦断面図を示す。ここで、「縦断面図」は、バッテリーの筐体内部のバッテリーセルの長さ方向にバッテリーを切断する図を意味する。

【0064】

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（熱源の一例）５０を備える。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。放熱構造体１は、熱源であるバッテリーセル５０と、筐体４１の底部（冷却部材の接する部材）４２との間に挟まれて、筐体４１内に配置される。

【0065】

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と対向する面に複数の第１峰部１２および複数の第１谷部１４を有し、且つ、冷却部材４５と対向する面に複数の第２峰部１６および複数の第２谷部１８を有するように、バッテリーセル５０と冷却部材４５との間に介在する。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、熱を、放熱構造体１から筐体４１に伝え、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。これは、以後の第２実施形態でも同様である。

【0066】

バッテリーセル５０を筐体４１内にセットした状態では（図１９参照）、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。熱伝導シート１０は、弾性部材２０を有する第２谷部１８を倒し、若しくは第２谷部１８を潰す形態で底部４２に接触する。この結果、バッテリーセル５０からの熱は、熱伝導シート１０、底部４２、水冷パイプ４３、冷却部材４５へと伝わりやすくなる。バッテリーセル５０および底部４２と対向する第１峰部１２および第２峰部１６は、熱伝導シート１０の多層断面ＭＬを露出している。また、第１峰部１２と第２峰部１６とを繋ぐ熱伝導シート１０の斜面は、熱伝導シート１０の熱伝導率の高い方向（面方向）に略平行となる。このため、バッテリーセル５０からの熱は、第１峰部１２に露出されている多層断面ＭＬから熱伝導シート１０の面方向に沿って熱伝導シート１０内を伝わり、第２峰部１６に露出されている多層断面ＭＬから底部４２へ伝達される。よって、熱伝導シート１０をこのように構成することにより、バッテリーセル５０から熱が熱伝導シート１０を介して底部４２へより伝わりやすくなる。弾性部材２０は、バッテリーセル５０同士に段差があっても、バッテリーセル５０が熱伝導シート１０に接触させやすくするのに寄与する。また、弾性部材２０は、バッテリーセル５０による厚さ方向の圧縮力が加えられなくなった場合に（図１８参照）、熱伝導シート１０の崩れた凹凸構造を元の状態（図１の状態）に復元するのにも寄与する。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を備えていても良い。

【0067】

（第２実施形態）
図２０は、本発明の第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を示す。図２１は、本発明の第２実施形態に係るバッテリーを組み立てた後の状態の縦断面図を示す。

【0068】

この実施形態に係るバッテリー４０は、第１実施形態と同様、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（熱源の一例）５０を備える。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。放熱構造体１ｂは、熱源であるバッテリーセル５０と、筐体４１の底部（冷却部材の接する部材）４２との間に挟まれて、筐体４１内に配置される。

【0069】

放熱構造体１ｂは、バッテリーセル５０と対向する面に複数の第１峰部１２および複数の第１谷部１４を有し、且つ、冷却部材４５と対向する面に複数の第２峰部１６および複数の第２谷部１８を有する。第１峰部１２の長さ方向および第２峰部１６の長さ方向には、断続的に貫通スリット３０が形成されている。貫通スリット３０の周囲には、多層断面ＭＬが存在する。バッテリーセル５０の熱は、放熱構造体１ｂの第１峰部１２の多層断面ＭＬから第２峰部１６の多層断面ＭＬへと伝わり、底部４２、冷却部材４５へと伝わる。なお、放熱構造体１ｂに代えて、放熱構造体１ｃをバッテリー４０に備えても良い。

【0070】

バッテリーセル５０を筐体４１内にセットした状態では（図２１参照）、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１ｂの厚さ方向に圧縮される。熱伝導シート１０ｂは、弾性部材２０を有する第１谷部１４および第２谷部１８を倒し、若しくは第１谷部１４および第２谷部１８を潰す形態で底部４２に接触する。この結果、バッテリーセル５０からの熱は、熱伝導シート１０ｂ、底部４２、水冷パイプ４３、冷却部材４５へと伝わりやすくなる。バッテリーセル５０および底部４２と対向する第１峰部１２および第２峰部１６は、熱伝導シート１０ｂの多層断面ＭＬを露出している。また、第１峰部１２と第２峰部１６とを繋ぐ熱伝導シート１０ｂの斜面は、熱伝導シート１０ｂの熱伝導率の高い方向（面方向）に略平行となる。このため、バッテリーセル５０からの熱は、第１峰部１２に露出されている多層断面ＭＬから熱伝導シート１０ｂの面方向に沿って熱伝導シート１０ｂ内を伝わり、第２峰部１６に露出されている多層断面ＭＬから底部４２へ伝達される。弾性部材２０は、バッテリーセル５０同士に段差があっても、バッテリーセル５０が熱伝導シート１０ｂに接触させやすくするのに寄与する。また、弾性部材２０は、バッテリーセル５０による厚さ方向の圧縮力が加えられなくなった場合に（図２０参照）、熱伝導シート１０ｂの崩れた凹凸構造を元の状態（図５の状態）に復元するのにも寄与する。

【0071】

４．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。

【0072】

放熱構造体１，１ａは、熱伝導シート１０，１０ａが備える複数の第２谷部１８すべてに弾性部材２０を備えていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、放熱構造体１，１ａは、複数の第２谷部１８の内、弾性部材２０を備える第２谷部１８と、弾性部材２０を備えない第２谷部１８と、が隣接するよう配置されていても良い。別の形態表現を用いるなら、放熱構造体１，１ａは、複数の第２谷部１８に１つ飛ばしで弾性部材２０が配置されていても良い。

【0073】

また、放熱構造体１，１ａは、第２谷部１８に代えて、熱伝導シート１０，１０ａが備える複数の第１谷部１４，１４の全てに弾性部材２０を備えていても良い。また、放熱構造体１，１ａは、複数の第１谷部１４，１４の内、弾性部材２０を備える第１谷部１４，１４と、弾性部材２０を備えない第１谷部１４，１４と、が隣接するよう配置されていても良い。言い換えるなら、放熱構造体１，１ａは、複数の第１谷部１４，１４に１つ飛ばしで弾性部材２０が配置されていても良い。このような放熱構造体１，１ａは、先述の製造方法（図１０および図１２参照）の配置ステップ（Ｓ１２０）において、第１谷部１４，１４に弾性部材２０を配置することにより製造可能となる。

【0074】

また、放熱構造体１，１ａは、第２谷部１８に代えて、熱伝導シート１０，１０ａが備える複数の第１谷部１４，１４および複数の第２谷部１８に弾性部材２０を備えていても良い。このような放熱構造体１，１ａは、先述の製造方法（図１０および図１２参照）の配置ステップ（Ｓ１２０）において、第１谷部１４，１４および第２谷部１８に弾性部材２０を配置することにより製造可能となる。

【0075】

また、放熱構造体１ｂは、第２谷部１８のみ（放熱構造体１ｃを参照）、または第１谷部１４のみに弾性部材２０を備えていても良い。また、放熱構造体１ｂは、複数並ぶ第１谷部１４の一つおきに、および／または複数並ぶ第２谷部１８の一つおきに弾性部材２０を備えても良い。このような放熱構造体１ｂは、先述の製造方法（図１５参照）の配置ステップ（Ｓ３４０）において、特定の第１谷部１４および／または特定の第２谷部１８に弾性部材２０を配置することにより製造可能となる。

【0076】

複数の第１峰部１２の内の少なくとも１つの第１峰部１２が多層断面ＭＬを露出している部位を有していても良い。同様に、複数の第２峰部１６の内の少なくとも１つの第２峰部１６が多層断面ＭＬを露出している部位を有していても良い。また、熱伝導シート１０，１０ａ，１０ｂは、１つのみの第１峰部１２および／または１つのみの第２峰部１６を備えていても良い。また、熱伝導シート１０，１０ａ，１０ｂは、１つのみの第１谷部１４および／または１つのみの第２谷部１８を備えていても良い。

【0077】

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等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。

【0078】

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。

【産業上の利用可能性】

【0079】

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、家庭用電化製品等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】

【0080】

１，１ａ，１ｂ，１ｃ・・・放熱構造体、１０，１０ａ，１０ｂ・・・熱伝導シート、１２・・・第１峰部、１３・・・頂部、１４・・・第１谷部、１６・・・第２峰部、１７，１７ａ・・・頂部、１８・・・第２谷部、２０・・・弾性部材、２２・・・中空部、３０・・・貫通スリット、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）、８０・・・プレシート、９０・・・切込み、ＭＬ・・・多層断面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】