特許 7441643 セルユニット、それを備えるバッテリー、およびバッテリーの製造方法

(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】2024-02-21

(45)【発行日】2024-03-01

(54)【発明の名称】セルユニット、それを備えるバッテリー、およびバッテリーの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/658 20140101AFI20240222BHJP

   H01M 50/20 20210101ALI20240222BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20240222BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20240222BHJP

   H01M 10/6554 20140101ALI20240222BHJP

   H01M 10/6556 20140101ALI20240222BHJP

   H01M 10/6567 20140101ALI20240222BHJP

【ＦＩ】

H01M10/658

H01M50/20

H01M10/613

H01M10/625

H01M10/6554

H01M10/6556

H01M10/6567

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2019231361

(22)【出願日】2019-12-23

(65)【公開番号】P2021099940

(43)【公開日】2021-07-01

【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】赤穂 嘉紀

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０７９７８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１２５６６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１６７６１２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ １０／６０－１０／６６７

Ｈ０１Ｍ ５０／２０－５０／２９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の熱源としてのセルと、
複数の前記セル同士の間に少なくとも配置される多層シートと、
前記セルの少なくとも一方の端部に配置され、前記セルからの放熱を高めるための複数の放熱部材を備える放熱構造体と、
を備えるセルユニットであって、
前記多層シートは、
ゴム状弾性体からなるゴムシートと、
前記ゴムシートの両面に分離して積層され、隣り合う複数の前記セルの間の熱の伝導を低減可能な断熱シートと、
前記断熱シートの外側に分離して積層されており前記ゴムシートおよび前記断熱シートよりも熱伝導性に優れるシートであって、金属、炭素若しくはセラミックスの少なくとも１つを含む第１熱伝導シートと、
を備え、
前記放熱部材は、前記セルの少なくとも一方の端部に接触する長尺状の部材であって、その外側面を覆う第２熱伝導シートを備えることを特徴とするセルユニット。

【請求項2】

前記放熱部材は、その長さ方向に沿う中空部を備える筒状部材であることを特徴とする請求項１に記載のセルユニット。

【請求項3】

前記放熱部材は、前記第２熱伝導シートの内側に備えられる部材であって、前記第２熱伝導シートに比べて変形容易なクッション部材を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のセルユニット。

【請求項4】

前記放熱部材は、その長さ方向に沿う中空部を備え、
前記クッション部材は、前記放熱部材の長さ方向に長い前記中空部を備える筒状クッション部材であり、
前記第２熱伝導シートは、前記クッション部材の長さ方向に向かってスパイラル状に巻かれていることを特徴とする請求項３に記載のセルユニット。

【請求項5】

前記第２熱伝導シートと前記クッション部材は、一体にてスパイラル状に一方向に進行する形態を有することを特徴とする請求項３に記載のセルユニット。

【請求項6】

前記放熱構造体は、複数の前記放熱部材がその長さ方向に直交する方向に並んだ状態で連結部材により連結されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のセルユニット。

【請求項7】

前記放熱構造体は、複数の前記放熱部材が、複数の前記セルが並ぶ方向と直交する方向に並んだ状態で、前記連結部材により連結されていることを特徴とする請求項６に記載のセルユニット。

【請求項8】

前記断熱シートは、シリカエアロゲルを含むシートであることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のセルユニット。

【請求項9】

前記ゴムシートは、シリコーンゴムを含むシートであることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のセルユニット。

【請求項10】

前記第２熱伝導シートの表面に、当該表面に接触する前記セルから当該表面への熱伝導性を高めるための熱伝導性オイルを有することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のセルユニット。

【請求項11】

前記熱伝導性オイルは、シリコーンオイルと、前記シリコーンオイルより熱伝導性が高く、金属、セラミックスまたは炭素の１以上からなる熱伝導性フィラーとを含むことを特徴とする請求項１０に記載のセルユニット。

【請求項12】

冷却剤を流す構造を持つ筐体内に、請求項１から１１のいずれか１項に記載のセルユニットを備えることを特徴とするバッテリー。

【請求項13】

請求項１２に記載のバッテリーの製造方法であって、
前記セルユニットの前記放熱構造体の上に補助フィルムが積層されたフィルム付きセルユニットを生成する積層ステップと、
前記筐体における前記冷却剤を流す冷却部位と前記放熱構造体とが前記補助フィルムを介して密接するように、前記筐体内に前記フィルム付きセルユニットを挿入する挿入ステップと、
前記筐体から前記補助フィルムを引き抜き、前記放熱構造体を前記冷却部位に接触せしめる引き抜きステップと、
を有することを特徴とするバッテリーの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、セルユニット、それを備えるバッテリー、およびバッテリーの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

現在、世界中で、地球環境への負荷軽減を目的として、従来からのガソリン車あるいはディーゼル車を徐々に電気自動車に転換しようとする動きが活発化している。特に、フランス、オランダ、ドイツをはじめとする欧州諸国の他、中国でも、電気自動車の普及が進行してきている。電気自動車の普及には、高性能バッテリーの開発の他、多数の充電スタンドの設置などの課題がある。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。

【0003】

バッテリー等の熱源から冷却剤への熱の移動を促進するには、熱の移動経路を高熱伝導性の材料で形成すること、及び熱源と当該高熱伝導性の材料との熱抵抗を下げることが必要になる。例えば、熱源から冷却剤への熱の移動を促進する構造として、アルミニウム等の熱伝導性に優れた金属製の筐体に水冷パイプを配置し、バッテリーセル（単に、「セル」という。）と筐体の底面との間に密着性のゴムシートを挟んだ構造が採用されている。このような構造のバッテリーでは、セルは、ゴムシートを通じて筐体に伝熱して、水冷によって効果的に除熱される。

【0004】

一方、自動車用バッテリー等の各種バッテリーは、内部短絡等が原因によりバッテリーが熱暴走し、異常発熱や発火等が生じる虞がある。近年、自動車用バッテリーとして、筐体内に複数のセルを並べて装着したものが知られている。このような複数のセルが並べて装着されたバッテリーにおいて、１つのセルに異常発熱や発火等が生じた場合、周囲のセルに熱が伝わることにより、さらに大きな発火、発煙、爆発等の不具合が生じる虞がある。このような不具合による被害を最小限に抑えるため、異常高温になったセルの熱を周囲のセルに伝え難くする方法が検討されており、例えば、複数のセル同士の間に耐火材や断熱層等を設ける方法が知られている（特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１８－２０６６０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、上述のような従来のバッテリーにおいて、ゴムシートは、アルミニウムやグラファイトと比べて熱伝導性が低いため、セルから筐体に効率よく熱を移動させることが難しい。ゴムシートに代えてグラファイト等のスペーサを挟む方法も考えられるが、セルとスペーサとの間に隙間が生じ、伝熱効率が低下する。また、上述のように、セルの異常高温若しくは発火の際には、セル間の熱の伝達を抑制する必要がある。一方、セルの異常高温若しくは発火以外の平常時には、セルのような熱源から冷却部位への伝熱効率を高めることが望まれている。

【0007】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、複数のセル同士の間の熱伝導を低減し、且つ、セルから冷却部位への伝熱効率を高めることが可能なセルユニット、それを備えるバッテリー、およびバッテリーの製造方法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セルユニットは、複数の熱源としてのセルと、複数の前記セル同士の間に少なくとも配置される多層シートと、前記セルの少なくとも一方の端部に配置され、前記セルからの放熱を高めるための複数の放熱部材を備える放熱構造体と、を備えるセルユニットであって、前記多層シートは、ゴム状弾性体からなるゴムシートと、前記ゴムシートの両面に連続して若しくは分離して積層され、隣り合う複数の前記セルの間の熱の伝導を低減可能な断熱シートと、前記断熱シートの外側に分離して積層されており前記ゴムシートおよび前記断熱シートよりも熱伝導性に優れるシートであって、金属、炭素若しくはセラミックスの少なくとも１つを含む第１熱伝導シートと、を備え、前記放熱部材は、前記セルの少なくとも一方の端部に接触する長尺状の部材であって、その外側面を覆う第２熱伝導シートを備える。

【0009】

（２）別の実施形態に係るセルユニットでは、好ましくは、前記放熱部材は、その長さ方向に沿う中空部を備える筒状部材である。

【0010】

（３）別の実施形態に係るセルユニットでは、好ましくは、前記放熱部材は、前記第２熱伝導シートの内側に備えられる部材であって、前記第２熱伝導シートに比べて変形容易なクッション部材を備える。

【0011】

（４）別の実施形態に係るセルユニットでは、好ましくは、前記放熱部材は、その長さ方向に沿う中空部を備え、前記クッション部材は、前記放熱部材の長さ方向に長い前記中空部を備える筒状クッション部材であり、前記第２熱伝導シートは、前記クッション部材の長さ方向に向かってスパイラル状に巻かれている。

【0012】

（５）別の実施形態に係るセルユニットでは、好ましくは、前記第２熱伝導シートと前記クッション部材は、一体にてスパイラル状に一方向に進行する形態を有する。

【0013】

（６）別の実施形態に係るセルユニットでは、好ましくは、前記放熱構造体は、複数の前記放熱部材がその長さ方向に直交する方向に並んだ状態で連結部材により連結されている。

【0014】

（７）別の実施形態に係るセルユニットでは、好ましくは、前記放熱構造体は、複数の前記放熱部材が、複数の前記セルが並ぶ方向と直交する方向に並んだ状態で、前記連結部材により連結されている。

【0015】

（８）別の実施形態に係るセルユニットでは、好ましくは、前記断熱シートは、シリカエアロゲルを含むシートである。

【0016】

（９）別の実施形態に係るセルユニットでは、好ましくは、前記ゴムシートは、シリコーンゴムを含むシートである。

【0017】

（１０）別の実施形態に係るセルユニットは、好ましくは、前記第２熱伝導シートの表面に、当該表面に接触する前記セルから当該表面への熱伝導性を高めるための熱伝導性オイルを有する。

【0018】

（１１）別の実施形態に係るセルユニットでは、好ましくは、前記熱伝導性オイルは、シリコーンオイルと、前記シリコーンオイルより熱伝導性が高く、金属、セラミックスまたは炭素の１以上からなる熱伝導性フィラーとを含む。

【0019】

（１２）一実施形態に係るバッテリーは、冷却剤を流す構造を持つ筐体内に、上述のいずれか１つのセルユニットを備える。

【0020】

（１３）一実施形態に係るバッテリーの製造方法は、上述のバッテリーの製造方法であって、前記セルユニットの前記放熱構造体の上に補助フィルムが積層されたフィルム付きセルユニットを生成する積層ステップと、前記筐体における前記冷却剤を流す冷却部位と前記放熱構造体とが前記補助フィルムを介して密接するように、前記筐体内に前記フィルム付きセルユニットを挿入する挿入ステップと、前記筐体から前記補助フィルムを引き抜き、前記放熱構造体を前記冷却部位に接触せしめる引き抜きステップと、を有する。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、複数のセル同士の間の熱伝導を低減し、且つ、セルから冷却部位への伝熱効率を高めることが可能なセルユニット、それを備えるバッテリー、およびバッテリーの製造方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】図１は、本実施形態に係るセルユニットの斜視図を示す。

【図2】図２は、本実施形態に係るセルユニットを構成しているセルスタックの一部分解斜視図を示す。

【図3】図３は、本実施形態に係るセルユニットを構成している多層シートの斜視図およびその一部Ａの拡大図をそれぞれ示す。

【図4】図４は、本実施形態に係るセルユニットを構成している放熱構造体の平面図（４Ａ）、当該（４Ａ）におけるＢ－Ｂ線断面図（４Ｂ）、および当該断面図中の領域Ｃの拡大図（４Ｃ）をそれぞれ示す。

【図5】図５は、放熱構造体を構成している放熱部材の製造工程を説明するための図を示す。

【図6】図６は、放熱構造体の変形例の好適な製造工程を説明するための図を示す。

【図7】図７は、本実施形態に係るバッテリーの斜視図を示す。

【図8】図８は、本実施形態に係るバッテリーの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9】図９（９Ａ）および（９Ｂ）は、本実施形態に係るバッテリーの製造方法の主な工程をそれぞれ示す。

【図10】図１０（１０Ａ）および（１０Ｂ）は、本実施形態に係るバッテリーの製造方法の主な工程をそれぞれ示す。

【発明を実施するための形態】

【0023】

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。

【0024】

１．セルユニット
図１は、本実施形態に係るセルユニットの斜視図を示す。

【0025】

（１）セルユニットの概略構成
本実施形態に係るセルユニット１は、好ましくは、複数の熱源としてのバッテリーセル（以後、「セル」という。）５０と、複数のセル５０同士の間に少なくとも配置される多層シート１０と、セル５０の少なくとも一方の端部に配置され、セル５０からの放熱を高めるための複数の放熱部材２０を備える放熱構造体３０と、を備える。セルユニット１は、好ましくは、さらに、スタックケース１５を備える。スタックケース１５は、複数のセル５０および多層シート１０を収容するケースである。セル５０、多層シート１０およびスタックケース１５は、セルスタック６０を構成する要素である（図２参照）。ここでは、セルユニット１は、５つのセル５０を備えているが、セルユニット１に備えられるセル５０の個数は特に限定されない。また、セルユニット１に備えられる放熱構造体３０を構成する放熱部材２０の個数についても、特に限定されない。

【0026】

次に、セルユニット１の各構成要素について説明する。

【0027】

（２）セルスタック
図２は、本実施形態に係るセルユニットを構成しているセルスタックの一部分解斜視図を示す。

【0028】

セルスタック６０は、図２に示すように、複数のセル５０と、複数のセル５０同士の間に少なくとも配置される多層シート１０とがスタックケース１５に収容された部材である。スタックケース１５は、好ましくは、少なくとも１つの面に設けられたケース開口部１７を備える（図２参照）。よって、セルスタック６０は、セル５０の両側を多層シート１０が挟むようにして、複数のセル５０と複数の多層シート１０とが積層された状態で、ケース開口部１７からスタックケース１５に収容される。スタックケース１５は、樹脂または金属等により形成されることが好ましく、セル５０からの放熱による温度上昇に耐え得る材料から形成されることがより好ましい。なお、スタックケース１５は、放熱構造体３０を載せる上面以外の面にケース開口部１７を備えていても良いし、複数のケース開口部１７を備えていても良い。また、スタックケース１５は、ケース開口部１７に蓋を備えていても良い。また、スタックケース１５は、セル５０および多層シート１０を収容可能であればその形態に制約はないが、セル５０と多層シート１０とが密着して収容可能な形態であることが好ましい。

【0029】

（３）多層シート
図３は、本実施形態に係るセルユニットを構成している多層シートの斜視図およびその一部Ａの拡大図をそれぞれ示す。

【0030】

多層シート１０は、複数（ここでは、２つ）のセル５０同士の間に少なくとも配置され、セル５０からの熱を伝導可能なシートである。多層シート１０は、ゴムシート１３と、ゴムシート１３の両面に連続して若しくは分離して積層され、隣り合う複数のセル５０の間の熱の伝導を低減可能な断熱シート１２と、断熱シート１２の外側に分離して積層されておりゴムシート１３および断熱シート１２よりも熱伝導性に優れる第１熱伝導シート１１と、を備える。以下、多層シート１０の各構成要素について説明する。

【0031】

（３－１）第１熱伝導シート
第１熱伝導シート１１は、図３に示すように、断熱シート１２の外側に分離して積層されるシート、すなわち、多層シート１０の最外層を形成するシートである。第１熱伝導シート１１は、好ましくは炭素を含むシートであり、さらに好ましくは９０質量％以上を炭素から構成されるシートである。例えば、第１熱伝導シート１１に、樹脂を焼成して成るグラファイト製のフィルムを用いることもできる。ただし、第１熱伝導シート１１は、炭素と樹脂とを含むシートであっても良い。その場合、樹脂は、合成繊維でも良く、その場合には、樹脂として好適にはアラミド繊維を用いることができる。本願でいう「炭素」は、グラファイト、グラファイトより結晶性の低いカーボンブラック、ダイヤモンド、ダイヤモンドに近い構造を持つダイヤモンドライクカーボン等の炭素（元素記号：Ｃ）から成る如何なる構造のものも含むように広義に解釈される。第１熱伝導シート１１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。第１熱伝導シート１１は、メッシュ状に編んだカーボンファイバーであっても良く、さらには混紡してあっても混編みしてあっても良い。なお、グラファイト繊維、カーボン粒子あるいはカーボンファイバーといった各種フィラーも、すべて、炭素フィラーの概念に含まれる。

【0032】

第１熱伝導シート１１を炭素と樹脂とを備えるシートとする場合には、当該樹脂が第１熱伝導シート１１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、第１熱伝導シート１１は、熱伝導に大きな支障が無い限り、樹脂を主材とするか否かを問わない。樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂を好適に使用できる。熱可塑性樹脂としては、熱源からの熱を伝導する際に溶融しない程度の高融点を備える樹脂が好ましく、例えば、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、芳香族ポリアミド（アラミド繊維）等を好適に挙げることができる。樹脂は、第１熱伝導シート１１の成形前の状態において、炭素フィラーの隙間に、例えば粒子状あるいは繊維状に分散している。第１熱伝導シート１１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。第１熱伝導シート１１は、また、上述のような炭素に代えて若しくは炭素と共に、金属および／またはセラミックスを含むシートとすることができる。金属としては、アルミニウム、銅、それらの内の少なくとも１つを含む合金などの熱伝導性の比較的高いものを選択できる。また、セラミックスとしては、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ、ｃＢＮ、ｈＢＮなどの熱伝導性の比較的高いものを選択できる。

【0033】

第１熱伝導シート１１は、導電性に優れるか否かは問わない。第１熱伝導シート１１の熱伝導率は、好ましくは１０Ｗ／ｍＫ以上である。この実施形態では、第１熱伝導シート１１は、好ましくは、グラファイト製のフィルムであり、熱伝導性と導電性に優れる材料から成る。第１熱伝導シート１１は、湾曲性（若しくは屈曲性）に優れるシートであるのが好ましく、その厚さに制約はないが、０．０２～３ｍｍが好ましく、０．１～０．５ｍｍがより好ましい。ただし、第１熱伝導シート１１の熱伝導率は、その厚さが増加するほど低下するため、シートの強度、可撓性および熱伝導性を総合的に考慮して、その厚さを決定するのが好ましい。
（３－２）断熱シート
断熱シート１２は、図３に示すように、第１熱伝導シート１１の内側且つゴムシート１３の外側に分離して積層されるシートである。断熱シート１２は、好ましくは、シート状繊維塊を担持体として、シリカエアロゲルを含侵担持させたシリカエアロゲルシートである。シート状繊維塊としては、ガラス繊維； シリカ繊維、アルミナ繊維、チタニア繊維、炭化ケイ素繊維等のセラミックファイバー； 金属繊維； ロックウール、バサルト繊維等の人造鉱物繊維； 炭素繊維； ウイスカー等を抄造法にて紙状またはボード状にするか、適宜バインダーを添加してシート状に成形した不織布、マット、フェルト等のシート状成形物を用いることができる。これらのうち、シリカエアロゲルの断熱効果を有効に得るためには、シリカエアロゲルの耐熱温度（７５０℃程度）でも担持体としての形状を保持できる担持体がより好ましい。シリカエアロゲルの空孔率は、６０％以上が好ましく、８０％以上がより好ましい。シリカエアロゲルは、単にシート状繊維塊中に含侵され分散しているだけでも良いし、バインダー等を用いてシート状繊維塊の構成繊維状に担持されるようにしても良い。

【0034】

断熱シート１２の熱伝導率は、好ましくは０．２Ｗ／ｍｋ以下、より好ましくは、０．１５Ｗ／ｍＫ以下である。断熱シート１２は、担持体に基づく空孔およびシリカエアロゲルに基づく空孔内の対流とその低い熱伝導率により、優れた断熱性を示す。断熱シート１２は、その厚さに制約はないが、０．０５～２ｍｍが好ましく、０．１～１．０ｍｍがより好ましい。ただし、断熱シート１２は、その厚さが薄くなるほど担持されるシリカエアロゲルの量が少なくなるため、断熱性は低下する。このため、断熱シート１２の厚さは、シートの強度、可撓性および断熱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。また、断熱シート１２として、シリカエアロゲル以外に、ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ_２）、ジルコニア（ＺｒＯ_２）、コージライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ_２Ｏ_３・５ＳｉＯ_２）、フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ_２）、又はムライト（３Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２）の内の１又は２以上を備えたシートを用いても良い。

【0035】

（３－３）ゴムシート
ゴムシート１３は、図３に示すように、断熱シート１２の内側に積層される、すなわち、断熱シート１２に挟まれて配置されるシートである。ゴムシート１３は、ゴム状弾性体からなるシートである。「ゴム状弾性体」という文言に代えて「弾性体」あるいは「クッション部材」という文言を使用しても良い。ゴムシート１３は、複数の熱源同士の間にあってクッション性を発揮させて熱源と第１熱伝導シート１１との密着性を高める機能と、第１熱伝導シート１１および断熱シート１２に加わる荷重によって第１熱伝導シート１１および断熱シート１２が破損しないようにする保護部材としても機能とを有する。ゴムシート１３は、第１熱伝導シート１１に比べて低熱伝導性の部材である。

【0036】

ゴムシート１３は、その内部に気泡を有するスポンジ状の部材、あるいは気泡を含まないゴム状弾性体のいずれでも良いが、より好ましくはスポンジ状の部材である。ゴムシート１３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。ゴムシート１３は、第１熱伝導シート１１および断熱シート１２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、ゴムシート１３は、より好ましくは、シリコーンゴムの発泡体シートであるシリコーンスポンジシートである。ゴムシート１３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。

【0037】

第１熱伝導シート１１と断熱シート１２とゴムシート１３とは、耐熱性の接着剤、両面テープ等の固定手段を用いて固定しても良いし、何らの固定手段も用いずに固定しても良い。

【0038】

（４）放熱構造体
図４は、本実施形態に係るセルユニットを構成している放熱構造体の平面図（４Ａ）、当該（４Ａ）におけるＢ－Ｂ線断面図（４Ｂ）、および当該断面図中の領域Ｃの拡大図（４Ｃ）をそれぞれ示す。

【0039】

放熱構造体３０は、好ましくは、複数の放熱部材２０がその長さ方向に直交する方向に並んだ状態で連結部材２５により連結される（図４参照）。また、放熱構造体３０は、好ましくは、複数の放熱部材２０が、複数のセル５０が並ぶ方向と直交する方向に並んだ状態で、連結部材２５により連結される（図１参照）。

【0040】

放熱部材２０は、セル５０の少なくとも一方の端部に接触する長尺状の部材であって、その外側面を覆う第２熱伝導シート２１を備える。また、放熱部材２０は、好ましくは、その長さ方向に沿う中空部２３を備える筒状部材であって、第２熱伝導シート２１の内側に備えられる部材であって、第２熱伝導シート２１に比べて変形容易なクッション部材２２を備える。クッション部材２２は、好ましくは、放熱部材２０の長さ方向に長い中空部２３を備える筒状クッション部材である。第２熱伝導シート２１は、好ましくは、クッション部材２２の長さ方向に向かってスパイラル状に巻かれている。放熱構造体３０は、好ましくは、第２熱伝導シート２１の表面に、当該表面に接触するセル５０から当該表面への熱伝導性を高めるための熱伝導性オイルを有する。放熱構造体３０を構成する複数の放熱部材２０は、セル５０からの押圧を受けていない状態では略円筒形状を有しているが、セル５０の押圧を受けるとその押圧により圧縮され扁平した形態になる。なお、本願では、「断面」あるいは「縦断面」とは、セル５０が並ぶ方向と直交する方向に沿って、一方の放熱構造体３０から他方の放熱構造体３０へと垂直に切断する方向の断面を意味する。以下、放熱構造体３０の各構成要素について説明する。

【0041】

（４－１）第２熱伝導シート
第２熱伝導シート２１は、放熱部材２０の外側面を覆うシートである。第２熱伝導シート２１は、第１熱伝導シート１１と同様に、好ましくは炭素を含むシートであり、さらに好ましくは９０質量％以上を炭素から構成されるシートである。第２熱伝導シート２１は、第１熱伝導シート１１と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。第２熱伝導シート２１は、その厚さに制約はないが、０．０２～３ｍｍが好ましく、０．０３～０．５ｍｍがより好ましい。ただし、第２熱伝導シート２１の熱伝導率は、その厚さが増加するほど低下するため、シートの強度、可撓性および熱伝導性を総合的に考慮して、その厚さを決定するのが好ましい。第２熱伝導シート２１の幅と長さについては、特に制約はなく、クッション部材２２の外側面を巻きながらクッション部材２２の長さ方向に進行させ、当該外側面の全面若しくは大部分の面を覆うことのできる幅と長さであれば良い。

【0042】

（４－２）クッション部材
クッション部材２２の重要な機能は、変形容易性と回復力である。回復力は、クッション部材２２の弾性変形性に依る。変形容易性は、熱源の形状に追従するために必要な特性であり、特にリチウムイオンバッテリーなどの半固形物、液体的性状も持つ内容物などを変形しやすいパッケージに収めるようなバッテリーセルの場合には、設計寸法的にも不定形または寸法精度があげられない場合が多い。このため、クッション部材２２の変形容易性や追従力を保持するための回復力の保持は重要である。

【0043】

クッション部材２２は、長尺状の中実若しくは中空の部材であり、好ましくは、放熱部材２０の長さ方向に長い中空部２３を備える筒状部材（筒状クッション部材ともいう。）である。ただし、クッション部材２２は、中空部２３を備えず、中実状の部材、例えば円柱状の部材であっても良い。中空部２３は、この実施形態では、クッション部材２２の長さ方向に貫通している。ただし、中空部２３の長さ方向の両端の少なくとも一方を閉塞しても良い。なお、中空部２３の両端を閉塞すると、クッション部材２２には、閉塞状の中空領域が形成される。

【0044】

クッション部材２２は、放熱部材２０に接触する熱源が平坦でない場合でも、第２熱伝導シート２１と熱源との接触を良好にする機能を有する。さらに、中空部２３は、クッション部材２２の変形を容易にし、加えて放熱構造体３０の軽量化に寄与する。クッション部材２２は、熱源等からの第２熱伝導シート２１に加わる荷重によって第２熱伝導シート２１が破損等しないようにする保護部材としての機能も有する。クッション部材２２は、第２熱伝導シート２１に比べて弾性変形しやすく、熱源等からの押圧及びその開放による変形に起因して、割れや亀裂が入りにくい。このため、クッション部材２２は、第２熱伝導シート２１に亀裂が生じる事態を抑制することができる。この実施形態では、クッション部材２２は、第２熱伝導シート２１に比べて低熱伝導性の部材である。

【0045】

クッション部材２２は、好ましくは、シリコーンゴム、ウレタンゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、天然ゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）あるいはスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等の熱硬化性エラストマー； ウレタン系、エステル系、スチレン系、オレフィン系、ブタジエン系、フッ素系等の熱可塑性エラストマー、あるいはそれらの複合物等を含むように構成される。クッション部材２２は、第２熱伝導シート２１を伝わる熱によって溶融あるいは分解等せずにその形態を維持できる程度の耐熱性の高い材料から構成されるのが好ましい。この実施形態では、クッション部材２２は、より好ましくは、ウレタン系エラストマー中にシリコーンを含浸したもの、あるいはシリコーンゴムにより構成される。クッション部材２２は、その熱伝導性を少しでも高めるために、ゴム中にＡｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ、ｃＢＮ、ｈＢＮ、ダイヤモンドの粒子等に代表されるフィラーを分散して構成されていても良い。クッション部材２２は、その内部に気泡を含むものの他、気泡を含まないものでも良い。また、「クッション部材」は、柔軟性に富み、熱源の表面に密着可能に弾性変形可能な部材を意味し、かかる意味では「ゴム状弾性体」と読み替えることもできる。さらに、クッション部材２２の変形例としては、上記ゴム状弾性体ではなく、金属を用いて構成することもできる。クッション部材２２は、樹脂やゴム等から形成されたスポンジあるいはソリッド（スポンジのような多孔質ではない構造のもの）で構成することも可能である。

【0046】

（４－３）連結部材
連結部材の一例である糸２５は、２以上の放熱部材２０を連結して、放熱部材２０の自由な動きを規制する部材である。糸２５は、好ましくは、１２０℃程度の高温に耐え得る糸であって、天然繊維、合成繊維、カーボン繊維、金属繊維等の繊維からなる撚糸で構成されることが好ましい。糸２５は、放熱部材２０が熱源等の加重を受けて扁平形状になっても、それを許容するだけの柔軟性あるいは輪の空間領域を備えるのが好ましい。糸２５によって放熱部材２０を縫って連結する方法としては、手で縫っても、あるいはソーイングマシンを使って縫っても良い。糸２５の縫い方は、特に限定されず、手縫い、本縫い、千鳥縫い、単環縫い、二重環縫い、縁かがり縫い、扁平縫い、安全縫い、オーバーロック等の如何なる縫い方でも良い。また、ＪＩＳ Ｌ ０１２０の規定する表示記号によれば、好適な縫い方として、「１０１」、「２０９」、「３０１」、「３０４」、「４０１」、「４０６」、「４０７」、「４１０」、「５０１」、「５０２」、「５０３」、「５０４」、「５０５」、「５０９」、「５１２」、「５１４」、「６０２」および「６０５」の各種縫い目を構成する縫い方を例示できる。

【0047】

放熱部材２０同士の隙間は、放熱部材２０がセル５０等からの押圧を受けて潰れる際に、狭くなる。放熱部材２０がほとんど潰れない場合には、第２熱伝導シート２１とセル５０等との密着性が低くなる可能性がある。かかるリスクを低減するのに適切な放熱部材２０の上下方向、すなわちセル５０から冷却部位に向かう方向に圧縮されたときの厚みは、少なくとも、放熱部材２０の管径（＝円換算直径：Ｄ）の８０％である。ここで、「円換算直径」とは、放熱部材２０をその長さ方向と垂直に切断したときの管断面の面積と同じ面積の真円の直径を意味する。放熱部材２０が真円の断面をもった円筒の場合には、その直径は円換算直径と同一である。放熱部材２０は、上記の圧縮を受けると、セル５０等と接する面を平面とし、放熱部材２０同士の隙間Ｌ１の方向を略円弧断面とするように変形するとみなすことができる。隙間Ｌ１を十分に大きくすれば、放熱部材２０は隣接する放熱部材２０と接触しない。逆に、隙間Ｌ１が小さすぎると、放熱部材２０が上下方向に圧縮されても、隣接する放熱部材２０に接触して、それ以上に潰れなくなる可能性がある。隙間Ｌ１を放熱部材２０の円換算直径Ｄの１１．４％以上にすれば、放熱部材２０が円換算直径Ｄの８０％の厚さに圧縮されて変形する際に、放熱部材２０同士が接触して、当該変形の障害となることを防止できる。よって、放熱構造体３０は、放熱部材２０同士の隙間Ｌ１が放熱部材２０の円換算直径Ｄの１１．４％以上となるように、複数の放熱部材２０が配置されることが好ましい（図４（４Ｃ）参照）。

【0048】

（４－４）熱伝導性オイル
熱伝導性オイルは、好ましくは、シリコーンオイルと、シリコーンオイルより熱伝導性が高く、金属、セラミックスまたは炭素の１以上からなる熱伝導性フィラーとを含む。第２熱伝導シート２１は、微視的に、隙間（孔あるいは凹部）を有する。通常、当該隙間には空気が存在し、熱伝導性に悪影響を及ぼす可能性が有る。熱伝導性オイルは、その隙間を埋めて、空気に代わって存在することになり、第２熱伝導シート２１の熱伝導性を向上させる機能を有する。

【0049】

熱伝導性オイルは、第２熱伝導シート２１の表面、少なくとも熱源等と第２熱伝導シート２１とが接触する面に備えられている。本願において、熱伝導性オイルの「オイル」は、非水溶性の常温（２０～２５℃の範囲の任意の温度）で液状若しくは半固形状の可燃物質をいう。「オイル」という文言に代え、「グリース」あるいは「ワックス」を用いることもできる。熱伝導性オイルは、熱源から第２熱伝導シート２１に熱を伝える際に熱伝導の障害にならない性質のオイルである。熱伝導性オイルには、炭化水素系のオイル、シリコーンオイルを用いることができる。熱伝導性オイルは、好ましくは、シリコーンオイルと、シリコーンオイルより熱伝導性が高く、金属、セラミックスまたは炭素の１以上からなる熱伝導性フィラーとを含む。

【0050】

シリコーンオイルは、好ましくは、シロキサン結合が２０００以下の直鎖構造の分子から成る。シリコーンオイルは、ストレートシリコーンオイルと、変性シリコーンオイルとに大別される。ストレートシリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイルを例示できる。変性シリコーンオイルとしては、反応性シリコーンオイル、非反応性シリコーンオイルを例示できる。反応性シリコーンオイルは、例えば、アミノ変性タイプ、エポキシ変性タイプ、カルボキシ変性タイプ、カルビノール変性タイプ、メタクリル変性タイプ、メルカプト変性タイプ、フェノール変性タイプ等の各種シリコーンオイルを含む。非反応性シリコーンオイルは、ポリエーテル変性タイプ、メチルスチリル変性タイプ、アルキル変性タイプ、高級脂肪酸エステル変性タイプ、親水性特殊変性タイプ、高級脂肪酸含有タイプ、フッ素変性タイプ等の各種シリコーンオイルを含む。シリコーンオイルは、耐熱性、耐寒性、粘度安定性、熱伝導性に優れたオイルであるため、第２熱伝導シート２１の表面に塗布して、熱源等と第２熱伝導シート２１との間に介在させる熱伝導性オイルとして特に好適である。熱伝導性オイルは、好ましくは、油分以外に、金属、セラミックスまたは炭素の１以上からなる熱伝導性フィラーを含む。金属としては、金、銀、銅、アルミニウム、ベリリウム、タングステンなどを例示できる。セラミックスとしては、アルミナ、窒化アルミニウム、キュービック窒化ホウ素、ヘキサゴナル窒化ホウ素などを例示できる。炭素としては、ダイヤモンド、グラファイト、ダイヤモンドライクカーボン、アモルファスカーボン、カーボンナノチューブなどを例示できる。

【0051】

熱伝導性オイルは、熱源と第２熱伝導シート２１との間に介在する他、第２熱伝導シート２１と冷却部位との間に介在する方が好ましい。熱伝導性オイルは、第２熱伝導シート２１の全面に塗布されていても、第２熱伝導シート２１の一部分に塗布されていても良い。熱伝導性オイルを第２熱伝導シート２１に存在させる方法は、特に制約されることなく、スプレーを用いた噴霧、刷毛等を用いた塗布、熱伝導性オイル中への第２熱伝導シート２１の浸漬など、如何なる方法によるものでも良い。なお、熱伝導性オイルは、放熱構造体３０にとって必須の構成ではなく、好適に備えることのできる追加的な構成である。

【0052】

２．セルユニットの製造方法
次に、本実施形態に係るセルユニット１の好適な製造方法の一例を説明する。まず、放熱構造体３０を構成している放熱部材２０の好適な製造方法の一例を説明する。

【0053】

図５は、放熱構造体を構成している放熱部材の製造工程を説明するための図を示す。

【0054】

まず、中空部２３を有するクッション部材２２を成形する。次に、クッション部材２２の外側面に接着剤を塗布する。次に、帯状の第２熱伝導シート２１を、クッション部材２２の外側面上にスパイラル状に巻いた後、第２熱伝導シート２１がクッション部材２２の両端からはみ出した部分があれば、そのはみ出した部分をカット若しくはクッション部材２２ごとカットする。最後に、第２熱伝導シート２１の表面に、熱伝導性オイルを塗布する。クッション部材２２と第２熱伝導シート２１との間に接着剤を介在させないで固定することも可能である。その場合には、完全硬化する前の状態のクッション部材２２を用意して、その外側面に帯状の第２熱伝導シート２１を巻く。その後、クッション部材２２を加温して完全硬化させて、クッション部材２２の外側面に第２熱伝導シート２１を固定する。

【0055】

第２熱伝導シート２１のクッション部材２２の両端からはみ出した部分をカットするカット工程および熱伝導性オイルを塗布する塗布工程は、上述のタイミングで行うことに限定されない。例えば、カット工程は、塗布工程後に行っても良い。

【0056】

放熱構造体３０は、上述の製造方法により製造された複数の放熱部材２０を、放熱部材２０の長さ方向と直交する方向に並べた状態で、糸２５で連結することにより製造される。

【0057】

セルユニット１は、上述のように製造された２つの放熱構造体３０を、セルスタック６０の上下面に積層することにより製造される。セルユニット１は、好ましくは、放熱構造体３０を構成する複数の放熱部材２０が並ぶ方向と複数のセル５０が並ぶ方向とが直交するように、セルスタック６０に放熱構造体３０が積層される（図１参照）。セルユニット１をこのように構成することにより、セル５０および多層シート１０をより確実に放熱部材２０と接触させることができ、もって、放熱部材２０を介してセル５０からの放熱を冷却部位へより確実に伝達させることができる。

【0058】

このように製造されたセルユニット１は、セル５０同士の間に多層シート１０が配置されるため、１つのセル５０が異常発熱または発火した場合であっても、多層シート１０を構成する断熱シート１２により、隣接するセル５０への熱伝導を低減させることができる。また、セル５０の充放電時（発熱時）にセル５０が膨張した場合であっても、多層シート１０は、ゴムシート１３により、セル５０の形状に追従することができる。また、セルユニット１は、セル５０および多層シート１０の両端部に放熱構造体３０を備えるため、セル５０からの熱およびセル５０から多層シート１０へ伝わった熱を放熱構造体３０へ確実に伝達させることができる。放熱構造体３０は、複数の放熱部材２０が糸２５により簾状に連結されるため、セル５０で圧縮された状態（図４（４Ｃ）参照）においてはセル５０の表面に追従して放熱部材２０が上下左右方向に潰れ、且つ、セル５０を除いた状態においては放熱部材２０の弾性力により元の形状に戻ることができる。また、放熱構造体３０は、各放熱部材２０がクッション部材２２の外側面に第２熱伝導シート２１をスパイラル状に巻いた構造を有しているため、クッション部材２２の変形に対して過度に拘束しない。よって、複数のセル５０同士の間の熱伝導を低減し、且つ、セル５０から冷却部位への伝熱効率を高めることができる。

【0059】

本実施形態に係るセルユニット１の変形例の好適な製造方法の一例を説明する。この変形例において、上述のセルユニット１の放熱構造体３０を構成している放熱部材２０を放熱部材２０ａに代える点以外は、上述のセルユニット１と同様の製造方法により製造されているため、詳細な説明を省略する。以下、放熱部材２０ａの好適な製造方法について説明する。

【0060】

図６は、放熱構造体の変形例の好適な製造工程を説明するための図を示す。

【0061】

まず、帯状の積層シート２８を製造する。帯状の積層シート２８の製造において、第２熱伝導シート２１とクッション部材２２とは、好ましくは接着剤にて固定されている。次に、帯状の積層シート２８を、スパイラル状に巻回しながら一方向に進行させて、長尺状の放熱部材２０ａを製造する。第２熱伝導シート２１とクッション部材２２との間に接着剤を介在させない製造方法としては、以下のような方法を例示できる。例えば、クッション部材２２が完全には硬化していない未硬化状態で、第２熱伝導シート２１をクッション部材２２の上に貼る。その後、加温により、クッション部材２２を完全に硬化させる。

【0062】

帯状の積層シート２８をスパイラル状に巻回した後、積層シート２８の両端をカットして形状を整えても良い。最後に、第２熱伝導シート２１の表面に、熱伝導性オイルを塗布する。放熱部材２０ａは、その長さ方向に貫通する中空部２３を備えている。中空部２３は、上述の実施形態における放熱部材２０と異なり、放熱部材２０ａの外側面方向にも貫通している。このように、クッション部材２２は、第２熱伝導シート２１の内側に配置され、第２熱伝導シート２１とクッション部材２２は、一体にてスパイラル状に一方向に進行する形態を有する。放熱部材２０ａは、その全体がスパイラル状であるため、上述の放熱部材２０に比べて、放熱部材２０ａの長さ方向に伸縮容易である。

【0063】

３．バッテリー
次に、本実施形態に係るバッテリーについて説明する。

【0064】

図７は、本実施形態に係るバッテリーの斜視図を示す。

【0065】

この実施形態において、バッテリー４０は、冷却剤４５を流す構造を持つ筐体４１内に、セルユニット１を備える。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、多数のセル５０を備える。バッテリー４０は、好ましくは少なくとも一方に開口する有底型の筐体４１を備える。筐体４１は、好ましくは少なくとも１つの側面に開口部４７を有する。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。セル５０は、筐体４１の内部４４に配置される。冷却部位４２の一例である筐体４１の上部および底部には、冷却剤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。この実施形態では、水冷パイプ４３は２以上存在する。しかし、１本の水冷パイプ４３を筐体４１の１面または２面にスネーク状に備えていても良い。冷却剤４５は、冷却媒体あるいは冷却材と称しても良い。バッテリー４０は、詳細は後述するが、開口部４７からセルユニット１が挿入されることにより、セルユニット１が筐体４１の内部４４に配置される。よって、セル５０は、冷却部位４２との間に、放熱構造体３０を挟むようにして筐体４１内に配置されている。また、セル５０は、隣接するセル５０との間に、多層シート１０を挟むようにして筐体４１内に配置されている。

【0066】

このような構造のバッテリー４０では、セル５０は、多層シート１０および／または放熱構造体３０を通じて筐体４１内（より具体的には、冷却部位４２）に伝熱して、水冷によって効果的に除熱される。また、バッテリー４０は、セル５０同士の間に多層シート１０が配置されるため、１つのセル５０が異常発熱または発火した場合であっても、多層シート１０を構成する断熱シート１２により、隣接するセル５０への熱伝導を低減させることができる。また、セル５０の充放電時（発熱時）にセル５０が膨張した場合であっても、多層シート１０は、ゴムシート１３により、セル５０の形状に追従することができる。よって、複数のセル５０同士の間の熱伝導を低減し、且つ、セル５０からの伝熱効率を高めることができる。また、放熱構造体３０は、複数の放熱部材２０が糸２５により簾状に連結されるため、例えば、自動車の振動等により放熱部材２０が偏在する事態を抑制でき、施工性が高くなる。なお、冷却剤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。冷却剤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。

【0067】

４．バッテリーの製造方法
次に、本実施形態に係るバッテリーの製造方法について説明する。

【0068】

図８は、本実施形態に係るバッテリーの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９（９Ａ）および（９Ｂ）は、本実施形態に係るバッテリーの製造方法の主な工程をそれぞれ示す。図１０（１０Ａ）および（１０Ｂ）は、本実施形態に係るバッテリーの製造方法の主な工程をそれぞれ示す。

【0069】

この実施形態に係るバッテリーの製造方法は、筐体４１内にセルユニット３０を配置させて、上述のバッテリー４０（図７参照）を製造する方法である。この実施形態に係るバッテリー４０の製造方法は、積層ステップ（Ｓ１１０）、挿入ステップ（Ｓ１２０）、および引き抜きステップ（Ｓ１３０）を含む。以下、各工程について説明する。

【0070】

（１）積層ステップ（Ｓ１１０）
積層ステップは、セルユニット１の放熱構造体３０の上に補助フィルム３２が積層されたフィルム付きセルユニット５を生成するステップである（図９（９Ａ）参照）。より具体的には、積層ステップは、セルユニット１を構成する２つの放熱構造体３０の上に、すなわち、セルユニット１の上下面に、それぞれ補助フィルム３２を積層するステップである。

【0071】

補助フィルム３２は、好ましくは、樹脂からなるフィルムである。樹脂としては、好ましくはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリオレフィン、ポリアセテート、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド、エチレン－酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、合成ゴム、液晶ポリマー等で構成される。補助フィルム３２は、これらの樹脂１種単独で構成されていても良いし、２種以上の樹脂を組み合わせた多層フィルムとして構成されていても良い。補助フィルム３２は、放熱構造体３０を覆うフィルムである。また、補助フィルム３２は、好ましくは、放熱部材２０の連結方向（複数のセル５０が並ぶ方向）の一方の端部に、セルユニット１の上面または下面から外側に突出した突出部３２ａを備える。「突出部」は、「余剰領域」と言い換えても良い。突出部３２ａは、後述の引き抜きステップ（Ｓ１３０）において、作業者等が補助フィルム３２を筐体４１から引き抜く際に把持可能な大きさであることが好ましい。補助フィルム３２は、その厚さに制約はないが、０．００１～０．１ｍｍが好ましく、０．０１～０．０５ｍｍがより好ましい。また、補助フィルム３２は、透明または半透明のフィルムであることが好ましい。

【0072】

（２）挿入ステップ（Ｓ１２０）
挿入ステップは、筐体４１における冷却剤４５を流す冷却部位４２と放熱構造体３０とが補助フィルム３２を介して密接するように、筐体４１内にフィルム付きセルユニット５を挿入するステップである（図９（９Ｂ）参照）。より具体的には、挿入ステップは、筐体４１の開口部４７からフィルム付きセルユニット５を挿入するステップである。このように筐体４１の内部４４にフィルム付きセルユニット５が挿入されることにより、補助フィルム３２を介して、筐体４１の上部および底部に設けられた冷却部位４２と放熱構造体３０とを密接させることができる。挿入ステップにおいては、補助フィルム３２の突出部３２ａが筐体４１の外側に突出するようにフィルム付きセルユニット５が挿入されることが好ましい。すなわち、挿入ステップにおいて、フィルム付きセルユニット５は、突出部３２ａと対向する側から筐体４１内へ挿入されることが好ましい。

【0073】

（３）引き抜きステップ（Ｓ１３０）
引き抜きステップは、筐体４１から補助フィルム３２を引き抜き、放熱構造体３０を冷却部位４２に接触せしめるステップである（図１０（１０Ａ）参照）。より具体的には、引き抜きステップは、作業者等により突出部３２ａが把持された状態で補助フィルム３２が筐体４１の外側（図１０（１０Ａ）に示す矢印方向）へ引き抜かれるステップである。このように補助フィルム３２が筐体４１から引き抜かれることにより、放熱構造体３０を冷却部位４２に接触せしめることができる。このようにして、図１０（１０Ｂ）に示すようなバッテリー４０を製造することができる。

【0074】

上述の製造方法により、複雑な製造工程を必要とせず、セルユニット１の放熱構造体３０をセル５０および冷却部位４２と接触させるように、セルユニット１を筐体４１内に配置したバッテリー４０を製造することができる。また、上述の製造方法によれば、セルスタック６０と放熱構造体３０とが接着剤や両面テープ等の固定手段により固定されていない状態であっても、補助フィルム３２を用いることにより、放熱構造体３０の位置ずれを抑制しつつ、放熱構造体３０がセル５０および冷却部位４２と接触するようにセルユニット１を筐体４１内に配置させることができる。

【0075】

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

【0076】

セルユニット１は、放熱部材２０，２０ａの両方を備えた放熱構造体を備えたものでも良い。放熱部材２０，２０ａの形状は、円筒あるいは円柱以外に、楕円筒、楕円柱、三角以上の角筒若しくは角柱のような他の形状でも良い。放熱部材は、上述の放熱部材２０，２０ａに限定されない。放熱部材は、第１熱伝導シート１１や第２熱伝導シート２１等の熱源からの熱を伝えるための熱伝導シートと、熱伝導シートの内方に備えられ、熱伝導シートに比べて熱源の表面形状に合わせて変形容易なクッション部材とを備えるならば、以下のような各種形態の放熱部材を用いても良い。例えば、筒状のクッション部材の外側面を熱伝導シートで被覆した形態、筒状のクッション部材の外側面を熱伝導シートで一周以上被覆し、熱伝導シートの重複領域を非接着状態とした形態、縦にスリットの入った長尺クッション部材の外側面を熱伝導シートで被覆した形態、縦にスリットの入った長尺クッション部材の外側面を、同じく縦にスリットの入った熱伝導シートで被覆した形態の各種放熱部材を用いることができる。

【0077】

また、放熱部材２０，２０ａは、クッション部材２２を備えていたが、クッション部材２２を備えていなくても良い。

【0078】

また、放熱部材２０ａにおけるスパイラル状のクッション部材２２は、第２熱伝導シート２１の幅と同一に限定されず、第２熱伝導シート２１の幅に対して大きくても、あるいは小さくても良い。

【0079】

また、セルユニット１は、複数の放熱部材２０，２０ａが並ぶ方向と複数のセル５０が並ぶ方向とが直交するように、セルスタック６０に放熱構造体３０が積層されていたが、これに限定されない。例えば、セルユニット１は、複数の放熱部材２０，２０ａが並ぶ方向と複数のセル５０が並ぶ方向とが略平行となるように、セルスタック６０に放熱構造体３０が積層されていても良い。

【0080】

また、セルユニット１は、多層シート１０の少なくとも端面と接触して当該端面の長さ方向（セル５０が並ぶ方向に直交する方向）に長い中空状の熱伝導部材を備えていても良い。熱伝導部材は、その外側面が、第１熱伝導シート１１や第２熱伝導シート２１等の熱源からの熱を伝えるための熱伝導シートで覆われる部材であって、好ましくは、その外側面が多層シート１０と同一構成のシートで覆われる部材である。また、この場合、セルユニット１は、多層シート１０と熱伝導部材とが連続したシートで形成されることがより好ましい。

【0081】

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、セルユニット１を構成する放熱構造体３０は、放熱部材２０ａを備えていても良い。

【産業上の利用可能性】

【0082】

本発明に係るセルユニットおよびバッテリーは、例えば、自動車用バッテリーの他、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】

【0083】

１・・・セルユニット、５・・・フィルム付きセルユニット、１０・・・多層シート、１１・・・第１熱伝導シート、１２・・・断熱シート、１３・・・ゴムシート、２０，２０ａ・・・放熱部材、２１・・・第２熱伝導シート、２２・・・クッション部材（筒状クッション部材はその一例）、２３・・・中空部、２５・・・糸（連結部材の一例）、３０・・・放熱構造体、３２・・・補助フィルム、４０・・・バッテリー、４１・・・筐体、４２・・・冷却部位、４５・・・冷却剤、５０・・・セル（熱源の一例）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】