CN111628135B - 密闭型电池以及电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开密闭型电池以及电池组。提供能够提高密闭型电池中的进行异种金属间接合的连接部分的强度且降低电阻的接合技术。此处公开的密闭型电池的一个方式具备电极体、电池壳体、正极内部端子、正极外部端子、负极内部端子、以及负极外部端子。在上述密闭型电池中，在负极内部端子和负极外部端子的连接部分中，负极内部端子的上端部和负极外部端子隔着镀覆层重叠，并且负极内部端子和负极外部端子经由镀覆层接合。而且，在隔着镀覆层重叠的负极外部端子的上表面形成有具有多个凹部的粗面，镀覆层的一部分侵入到凹部。由此，能够在负极内部端子与负极外部端子之间形成高强度且低电阻的连接部分。

Description

密闭型电池以及电池组
技术领域
本发明涉及密闭型电池以及电池组。具体而言，涉及密闭型电池、该密闭型电池的制造方法、具备多个单电池的电池组、以及该电池组的制造方法。
背景技术
锂离子二次电池等非水电解液二次电池作为车辆搭载用电源或者个人电脑、便携终端等的电源其重要性提高。特别是，轻量且得到高能量密度的锂离子二次电池优选被用作车辆搭载用高输出电源。该种二次电池例如被构筑为在电池壳体内收容电极体的密闭型电池。上述密闭型电池具备与电池壳体内的电极体连接并且一部分在电池壳体外露出的内部端子、和在电池壳体外与内部端子连接的外部端子。而且，在构筑将上述密闭型电池作为单电池而具备多个的电池组时，邻接地配置的单电池的外部端子彼此经由母线连接。
在上述电池的领域中，在形成内部端子和外部端子的连接部分、外部端子和母线的连接部分等金属部件彼此的连接部分时，使用激光焊接等接合技术。另外，在电池的领域中的金属部件彼此的连接部分中，有时进行将由不同的材料构成的2种金属部件接合的异种金属间接合。作为用激光焊接等进行上述异种金属间接合的技术(异种金属间焊接)的一个例子，可以举出专利文献1记载的技术。在上述专利文献1中，公开了将铜制的第1部件和铝制的第2部件的焊接部中的包含铝和铜的金属间化合物的比例设为15％以上60％以下的技术。另外，在专利文献1中，公开了将上述异种金属间焊接应用于母线和电池的电极(外部端子)的连接部分。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利申请公开第2018-12125号
发明内容
然而，近年来，针对密闭型电池、电池组的耐久性、电池性能的要求提高，要求开发能够在异种金属间接合中形成接合强度高并且电阻低的良好的连接部分的新的接合技术。
本发明是鉴于上述方面而完成的，其主要的目的在于提供一种能够提高密闭型电池或者电池组中的进行异种金属间接合的连接部分的强度并且降低电阻的技术。
此处公开一种密闭型电池，具备：电极体，具有正极和负极；电池壳体，收容有电极体；正极侧的内部端子，在电池壳体的内部与正极连接，一部分在电池壳体的外部露出；正极侧的外部端子，在电池壳体的外部与正极侧的内部端子连接；负极侧的内部端子，在电池壳体的内部与负极连接，一部分在电池壳体的外部露出；以及负极侧的外部端子，在电池壳体的外部与负极侧的内部端子连接。另外，在此处公开的密闭型电池中，正极侧以及负极侧的至少一方的内部端子和外部端子由异种金属材料构成，在由该异种金属材料构成的内部端子和外部端子的连接部分中，内部端子的一部分和外部端子的一部分隔着镀覆层重叠，并且内部端子和外部端子经由镀覆层接合。而且，在隔着镀覆层重叠的内部端子的面和外部端子的面中的至少一方的面，形成有具有多个凹部的粗面，镀覆层的一部分侵入到凹部。
本发明人为了达成上述目的，进行各种实验和研究，考虑将利用镀覆层的新的接合技术应用于密闭型电池的内部端子和外部端子的异种金属间接合。具体而言，在此处公开的密闭型电池中，通过在内部端子和外部端子的至少一方形成多个凹部，以使镀覆层的一部分侵入到该凹部的方式形成镀覆层，接合内部端子和外部端子。通过这样使镀覆层的一部分侵入到连接对象的凹部，能够产生锚固效果，所以不会被内部端子和外部端子各自的金属材料的差异影响，而能够形成具有优良的强度的坚固的连接部分。另外，根据此处公开的密闭型电池，内部端子和外部端子经由导电性优良的镀覆层连接，所以能够形成电阻低的连接部分。
另外，在此处公开的密闭型电池的优选的一个方式中，负极侧的内部端子由以Cu为主体的金属材料构成，并且负极侧的外部端子由以Al为主体的金属材料构成。而且，在负极侧的外部端子的与镀覆层相接的面形成防蚀铝层，多个凹部是形成于防蚀铝层的微细孔。
在内部端子、外部端子的表面形成多个凹部时，优选使用阳极氧化处理。通过该阳极氧化处理形成的阳极氧化膜(防蚀铝层)在表面具有亚微米尺寸的微细孔，通过使镀覆层的一部分侵入到该微细孔，能够适当地产生锚固效果，所以能够形成具有更优良的强度的连接部分。
另外，在此处公开的密闭型电池的优选的一个方式中，镀覆层包含从由Ag、Au、Zn、Ni、Cu、Pt以及包含这些金属元素的合金构成的群选择的至少一种。
在镀覆层中，能够无特别限制地使用能够在一般的镀覆处理中使用的金属材料。在这些金属材料中，由上述金属材料形成的镀覆层由于强度高并且导电性优良而优选。
另外，作为本发明的其他侧面，提供具备多个单电池的电池组。此处公开的电池组，具备：多个单电池，具有配置于电池壳体外的外部端子；以及母线，连接一方的单电池的外部端子和另一方的单电池的外部端子。所述电池组中的多个单电池还具备：电极体，收容于电池壳体内；以及内部端子，在电池壳体的内部与电极体连接，一部分在电池壳体的外部与外部端子连接。而且，在此处公开的电池组中，在经由外部端子以及母线从一方的单电池的内部端子到另一方的单电池的内部端子的导电路径上存在的由异种金属材料构成的2个金属部件的连接部分中，一方的金属部件的一部分和另一方的金属部件的一部分隔着镀覆层重叠，并且一方的金属部件和另一方的金属部件经由镀覆层接合。而且，在隔着镀覆层重叠的一方的金属部件的面和另一方的金属部件的面中的至少一方的面，形成有具有多个凹部的粗面，镀覆层的一部分侵入到凹部。
异种金属部件彼此的连接在构筑电池组时也能够进行，所以上述利用镀覆层的接合技术还能够应用于电池组中的金属部件彼此的连接部分的形成。具体而言，在具备多个单电池的电池组中，形成经由外部端子和母线从一方的单电池的内部端子到另一方的单电池的内部端子的导电路径。而且，能够在上述导电路径上，形成多个各种连接部分。通过将上述利用镀覆层的接合技术使用于这些连接部分中的由异种金属材料构成的2个金属部件的连接部分，不会被内部端子和外部端子各自的金属材料的差异影响，得到具有高强度并且低电阻的导电路径的高性能的电池组。
另外，在此处公开的电池组的优选的一个方式中，一方的金属部件是由以Cu为主体的金属材料构成的外部端子，并且另一方的金属部件是由以Al为主体的金属材料构成的母线。而且，在母线的与镀覆层相接的面形成有防蚀铝层，多个凹部是形成于防蚀铝层的微细孔。
根据此处公开的电池组，通过在母线形成具有微细孔的阳极氧化膜(防蚀铝层)，使镀覆层侵入到该微细孔，能够适当地发挥锚固效果，所以能够形成具有更优良的强度的连接部分。
另外，作为本发明的其他侧面，提供密闭型电池的制造方法。所述制造方法制造密闭型电池，所述密闭型电池具备：电极体，具有正极和负极；电池壳体，收容有电极体；正极侧的内部端子，在电池壳体的内部与正极连接，一部分在电池壳体的外部露出；正极侧的外部端子，在电池壳体的外部与正极侧的内部端子连接；负极侧的内部端子，在电池壳体的内部与负极连接，一部分在电池壳体的外部露出；以及负极侧的外部端子，在电池壳体的外部与负极侧的内部端子连接，正极侧以及负极侧的至少一方的内部端子和外部端子由异种金属材料构成。所述制造方法具备连接由该异种金属材料构成的内部端子和外部端子的工序。而且，连接该异种金属材料的工序包含：粗面形成工序，在内部端子的面和外部端子的面中的至少一方的面，形成具有多个凹部的粗面；以及镀覆接合工序，以使粗面与其他连接对象对置的方式配置内部端子和外部端子，在内部端子与外部端子之间形成镀覆层，使镀覆层的一部分侵入到凹部，从而接合内部端子和外部端子。
在此处公开的制造方法中，通过使镀覆层的一部分侵入到形成于内部端子和外部端子的至少一方的多个凹部，不会被内部端子和外部端子各自的金属材料的差异影响，能够形成具有优良的强度的连接部分。另外，内部端子和外部端子经由导电性优良的镀覆层连接，所以能够形成电阻低的连接部分。
另外，在此处公开的密闭型电池的制造方法的优选的一个方式中，在粗面形成工序中，通过在由以Al为主体的金属材料构成的负极侧的外部端子的表面实施阳极氧化处理，在该外部端子的表面形成具有多个微细孔的防蚀铝层。
如上所述，通过利用阳极氧化处理，形成具有多个微细孔的阳极氧化膜(防蚀铝层)，能够适当地发挥锚固效果，形成具有更优良的强度的连接部分。
另外，作为本发明的其他侧面，提供电池组的制造方法。此处公开的电池组的制造方法制造电池组，所述电池组具备：多个单电池，具有配置于电池壳体外的外部端子；以及母线，连接一方的单电池的外部端子和另一方的单电池的外部端子。所述电池组中的多个单电池还具备：电极体，收容于电池壳体内；以及内部端子，在电池壳体的内部与电极体连接，一部分在电池壳体的外部与外部端子连接。而且，此处公开的密闭型电池的制造方法包括连接在经由外部端子以及母线从一方的单电池的内部端子到另一方的单电池的内部端子的导电路径上存在的由异种金属材料构成的2个金属部件的工序。而且，所述工序包含：粗面形成工序，在一方的金属部件的面和另一方的金属部件的面中的至少一方的面，形成具有多个凹部的粗面；以及镀覆接合工序，以使粗面与其他连接对象对置的方式配置所述2个金属部件，在2个金属部件之间形成镀覆层，使镀覆层的一部分侵入到凹部，从而接合2个金属部件。
如上所述，此处公开的接合技术还能够应用于存在于连接单电池彼此的导电路径上的异种金属间接合。由此，不会被内部端子和外部端子各自的金属材料的差异影响，能够制造具有高强度并且低电阻的导电路径的高性能的电池组。
在此处公开的电池组的制造方法的优选的一个方式中，一方的金属部件是由以Cu为主体的金属材料构成的外部端子，并且另一方的金属部件是由以Al为主体的金属材料构成的母线。而且，在所述制造方法中，在粗面形成工序中，通过在母线的表面实施阳极氧化处理，在该母线的表面形成具有多个微细孔的防蚀铝层。
如上所述，在通过阳极氧化处理，形成具有多个微细孔的阳极氧化膜(防蚀铝层)时，能够适当地发挥锚固效果，形成具有更优良的强度的连接部分。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式所涉及的密闭型电池的部分剖面图。
图2是将图1中的负极端子的附近放大而示出的剖面图。
图3是将图2中的负极内部端子和负极外部端子的连接部分放大而示出的剖面图。
图4是对负极外部端子和镀覆层的边界部分进行摄影而得到的剖面SEM照片。
图5是示意地示出本发明的一个实施方式所涉及的电池组的立体图。
图6是示意地示出图5中的VI-VI剖面的图。
图7是将图6中的母线和外部端子的连接部分放大而示出的剖面图。
(符号说明)
10：密闭型电池；20：电极体；21：正极；21a：正极集电体；21b：正极活性物质层；21c：正极连接部；22：负极；22a：负极集电体；22b：负极活性物质层；22c：负极连接部；23、24：间隔体；30、130：电池壳体；32：壳体本体；34：盖体；40、140：正极端子；42、142：正极内部端子；44、144：正极外部端子；46、56、146：绝缘支架；50、150：负极端子；52、152：负极内部端子；54、154：负极外部端子；54b、164b：凹部；54c：防蚀铝层；57：衬垫；58、158：镀覆层；100：电池组；110：单电池；160：母线。
具体实施方式
以下，说明本发明的一个实施方式。此外，在以下的附图中，对起到相同的作用的部件/部位附加相同的符号而进行说明。另外，各图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)未反映实际的尺寸关系。另外，能够将在本说明书中特别言及的事项以外的事体且本发明的实施所需的事体掌握为基于该领域中的以往技术的本领域技术人员的设计事项。
<密闭型电池>
1.密闭型电池的构造
图1是本实施方式所涉及的密闭型电池的部分剖面图。另外，图2是将图1中的负极端子的附近放大而示出的剖面图。而且，图3是将图2中的负极内部端子和负极外部端子的连接部位放大而示出的剖面图。此外，本说明书中的图中的符号X表示(电池的)宽度方向，符号Y表示厚度方向，符号Z表示高度方向。此外，这些方向是为了便于说明而决定的方向，未意图限定电池的设置方式。
如图1所示，本实施方式所涉及的密闭型电池10具备电极体20、电池壳体30、正极端子40、以及负极端子50。以下，说明各个构造。
(1)电极体
电极体20是在用绝缘膜(图示省略)等覆盖的状态下收容于电池壳体30的内部的发电要素。本实施方式中的电极体20具备长尺片材状的正极21、长尺片材状的负极22、以及长尺片材状的间隔体23、24。上述电极体20是将上述长尺片材状的部件卷绕而成的卷绕电极体。此外，电极体的构造没有特别限定，能够无限制地采用能够在一般的密闭型电池中采用的各种构造。例如，电极体也可以是将矩形的片材状的正极和负极隔着间隔体层叠的层叠型电极体。
正极21具备箔状的正极集电体21a(例如铝箔)、和形成于该正极集电体21a的表面(优选两面)的正极活性物质层21b。另外，在宽度方向X的正极21的一方的侧缘部(图1中的左侧的侧缘部)未形成正极活性物质层21b，而形成有正极集电体21a露出的正极连接部21c。此外，在正极活性物质层21b中，包含正极活性物质、粘合剂、导电材等各种材料。关于包含于上述正极活性物质层21b的材料，能够无特别限制地使用能够在以往的一般的二次电池(例如锂离子二次电池)中使用的材料，未限定本发明，所以省略详细的说明。
负极22具备箔状的负极集电体22a(例如铜箔)、和形成于该负极集电体22a的表面(优选两面)的负极活性物质层22b。另外，在宽度方向X的负极22的另一方的侧缘部(图1中的右侧的侧缘部)，未形成负极活性物质层22b，而形成有负极集电体22a露出的负极连接部22c。此外，与正极活性物质层21b同样地，在负极活性物质层22b中也包含有负极活性物质、粘合剂等各种材料。关于包含于上述负极活性物质层22b的材料，能够无特别限制地使用能够在以往的一般的二次电池中使用的材料，未限定本发明，所以省略详细的说明。
间隔体23、24介于正极21与负极22之间，防止这些电极直接相接触。虽然图示省略，在间隔体23、24形成有多个微细的孔，构成为锂离子通过该微细的孔在正极21与负极22之间移动。在间隔体23、24中，使用具有所需的耐热性的树脂片材等，但能够无特别限制地使用能够在以往的一般的二次电池中使用的材料，所以省略详细的说明。
(2)电池壳体
电池壳体30是收容电极体20的容器。本实施方式中的电池壳体30是扁平的方形的容器，具备上表面开口的方形的壳体本体32、和塞住该壳体本体32的开口部的板状的盖体34。在电池壳体30中，能够使用具有所需的强度的金属材料(例如铝、铝合金等)。
(3)电极端子
本实施方式所涉及的密闭型电池10具备与电极体20的正极21连接的正极侧的电极端子(正极端子40)、和与负极22连接的负极侧的电极端子(负极端子50)。
正极端子40具备正极侧的内部端子(正极内部端子42)、和正极侧的外部端子(正极外部端子44)。正极内部端子42是沿着高度方向Z延伸的长尺的金属部件。正极内部端子42的下端部42b在电池壳体30的内部与正极21(具体而言正极连接部21c)连接。另一方面，正极内部端子42的上端部42a贯通盖体34而在电池壳体30的外部露出。另外，正极外部端子44是沿着宽度方向X延伸的板状的金属部件，在电池壳体30的外部，与正极内部端子42的上端部42a连接。另外，在本实施方式中的正极端子40中，为了防止电池壳体30(盖体34)和正极外部端子44的通电，在盖体34与正极外部端子44之间配置有绝缘支架46。此外，在本实施方式所涉及的密闭型电池10中，正极内部端子42和正极外部端子44这两方由以同种的金属(例如铝)为主体的金属材料构成。
负极端子50具有与上述正极端子40大致同等的构造。即，负极端子50具备负极侧的内部端子(负极内部端子52)、和负极侧的外部端子(负极外部端子54)。负极内部端子52是沿着高度方向Z延伸的长尺的金属部件。负极内部端子52的下端部52b在电池壳体30的内部，与负极22(具体而言负极连接部22c)连接。另一方面，负极内部端子52的上端部52a贯通盖体34而在电池壳体30的外部露出。另外，负极外部端子54是在宽度方向X延伸的板状的金属部件，在电池壳体30的外部，与负极内部端子52的上端部52a连接。另外，在盖体34与负极外部端子54之间配置有绝缘支架56。
此外，本实施方式中的负极端子50与上述正极端子40不同，负极内部端子52和负极外部端子54由不同的金属材料(异种金属材料)构成。例如，负极内部端子52由以铜(Cu)为主体的金属材料构成，负极外部端子54由以铝(Al)为主体的金属材料构成。
在本实施方式所涉及的密闭型电池10中，在由上述异种金属材料构成的负极内部端子52和负极外部端子54的连接部分形成有镀覆层，负极内部端子52和负极外部端子54经由该镀覆层接合。具体地说明上述负极内部端子52和负极外部端子54的连接部分。
如图2所示，在盖体34形成有使负极内部端子52的上端部52a插通的端子插通孔34a。对该盖体34的端子插通孔34a安装有衬垫57。另外，在负极外部端子54的一方的端部也形成有端子插通孔54d，在绝缘支架56的一方的端部也形成有端子插通孔56d。而且，以使这些部件的端子插通孔重叠的方式，在盖体34的上表面配置有绝缘支架56和负极外部端子54。而且，负极内部端子52的上端部52a被插入到重叠配置的各个部件的端子插通孔，在电池壳体30的外部(负极外部端子54的上侧)露出的部分被按压变形成圆板状。由此，负极内部端子52、负极外部端子54、以及绝缘支架56被固定到盖体34。
而且，如图3所示，在本实施方式所涉及的密闭型电池10中，在负极内部端子52的上端部52a的下表面52a1与负极外部端子54的上表面54a之间，形成有作为主体包含铜(Cu)的镀覆层58。换言之，在本实施方式所涉及的密闭型电池10中，在负极内部端子52和负极外部端子54的连接部分中，隔着镀覆层58重叠有负极内部端子52的上端部52a、和负极外部端子54的端子插通孔54d的周缘部(参照图2)，负极内部端子52和负极外部端子54经由该镀覆层58接合。而且，在负极外部端子54的与镀覆层58相接的面(上表面54a)，形成有具有多个凹部54b的粗面。在本实施方式中，在铝制的负极外部端子54的上表面54a实施阳极氧化处理，在该上表面54a形成有作为阳极氧化膜的防蚀铝层54c。在上述防蚀铝层54c的表面，作为凹部54b，形成有孔径为1nm～100nm(优选10nm～100nm)的微细孔。在本实施方式所涉及的密闭型电池10中，镀覆层58的一部分侵入到形成于上述防蚀铝层54c的凹部54b(微细孔)。
在本实施方式所涉及的密闭型电池10中，将如上述的利用镀覆层58的接合技术应用于成为异种金属间接合的负极内部端子52和负极外部端子54的连接部分的形成。由此，不会被负极内部端子52和负极外部端子54各自的金属材料的差异影响，能够在负极内部端子52与负极外部端子54之间形成具有优良的强度并且电阻低的连接部分。
具体而言，在本实施方式中，在负极外部端子54的上表面54a形成有多个凹部54b，镀覆层58侵入到该多个凹部54b。由此，在负极外部端子54和镀覆层58的界面中发挥锚固效果，被机械性地接合，所以不会被镀覆层58和负极外部端子54的材料的差异影响，能够将它们坚固地接合。另一方面，在负极内部端子52的下表面52a1和镀覆层58的上表面58a的界面中，同种的金属材料(铜(Cu))彼此被接合，所以产生连接不良的可能性低。因此，根据本实施方式，不会被各个金属材料的差异影响，能够在负极内部端子52与负极外部端子54之间形成坚固的连接部分。另外，在本实施方式所涉及的密闭型电池10中，负极内部端子52和负极外部端子54经由导电性优良的镀覆层58连接，所以形成有电阻低的连接部分。如以上所述，在本实施方式所涉及的密闭型电池10中，在负极内部端子52与负极外部端子54之间，形成有高强度并且低电阻的连接部分，所以耐久性和电池性能提高。
2.密闭型电池的制造方法
接下来，说明本实施方式所涉及的制造密闭型电池的方法。上述密闭型电池的制造方法具备粗面形成工序和镀覆接合工序。
(1)粗面形成工序
在本实施方式中的粗面形成工序中，在负极外部端子54的表面，形成作为凹部54b形成有多个微细孔的防蚀铝层54c。在上述防蚀铝层54c的形成中，使用阳极氧化处理。在该阳极氧化处理中，能够无特别限制地采用一般使用的过程。例如，在将负极外部端子54组装到电池壳体30之前，将成为负极外部端子54的上表面54a的面浸渍到电解液(例如0.3M的磷酸水溶液(H3PO4))，在将负极外部端子54设为阳极并且将不锈钢制的端子(SUS316等)设为阴极的状态下搅拌电解液的同时，进行通电(电压：10V～50V、通电时间：30分钟～60分钟)。由此，具有多个微细孔的防蚀铝层54c形成于成为负极外部端子54的上表面54a的面。
(2)镀覆接合工序
在本实施方式中的镀覆接合工序中，首先，以使负极外部端子54的上表面54a和负极内部端子52的上端部52a的下表面52a1对置的方式，对电池壳体30的盖体34组装负极内部端子52和负极外部端子54。具体而言，如图2所示，以使盖体34的端子插通孔34a、绝缘支架56的端子插通孔56d、以及负极外部端子54的端子插通孔54d重叠的方式，将绝缘支架56和负极外部端子54配置于盖体34的上表面(参照图2)。此时，负极外部端子54以使在粗面形成工序中形成的防蚀铝层54c成为上表面54a的方式配置。而且，使负极内部端子52的上端部52a插通到上述各部件的端子插通孔，在使该上端部52a在电池壳体30的外部露出之后按压变形成圆板状。由此，如图3所示，负极内部端子52的上端部52a的下表面52a1、和负极外部端子54的上表面54a以具有预定的间隙(间距)的状态对置。此外，根据形成适当的镀覆层这样的观点，优选在负极内部端子52与负极外部端子54之间确保0.01mm以上1mm以下(例如0.1mm程度)的间距。
接下来，在负极内部端子52与负极外部端子54的间隙形成镀覆层58。形成上述镀覆层58的手段能够无特别限制地采用一般使用的手段。例如，使镀覆液流入到对置的负极内部端子52的上端部52a和负极外部端子54的间隙，将负极内部端子52作为阳极并将负极外部端子54作为阴极而通电。由此，在负极内部端子52的上端部52a与负极外部端子54之间，形成以铜(Cu)为主体的镀覆层58。此外，在镀覆液中，能够无特别限制地使用一般的组成的镀覆液。作为上述镀覆液的一个例子，可以举出以预定的比率含有硫酸铜、硫酸、氯化钠、以及聚乙二醇的例子。
图4示出对在上述过程中形成的镀覆层58和负极外部端子54的边界进行摄影而得到的SEM照片。如图4所示，在用本实施方式所涉及的制造方法制造的密闭型电池中，Cu制的镀覆层的一部分侵入到Al制的负极外部端子的凹部。由此，在负极外部端子和镀覆层的边界中发挥适当的锚固效果，所以不会被负极外部端子54和镀覆层58的金属材料的差异影响，能够在负极内部端子与负极外部端子之间形成具有高的强度的连接部分。而且，Cu制的镀覆层58和Cu制的负极内部端子52用同种的金属材料接合，所以不易产生接合不良。
另外，根据本实施方式所涉及的制造方法，能够在比焊接大幅低的温度下接合负极内部端子和负极外部端子。因此，还能够防止构成负极端子的零件(负极内部端子、负极外部端子、绝缘支架等)的热变形、劣化。
3.其他实施方式所涉及的密闭型电池
以上，说明了本发明的一个实施方式所涉及的密闭型电池。此外，上述实施方式未意图限定本发明，能够适当地变更各种结构。
(1)凹部的形成
在上述实施方式中，在负极外部端子54的上表面54a，形成有具有多个凹部54b的粗面。但是，具有多个凹部的粗面形成于外部端子和内部端子的至少一方即可，不限定于上述实施方式。即，此处公开的密闭型电池包含在内部端子侧形成有粗面的方式、在外部端子和内部端子这两方形成有粗面的方式。特别，在外部端子和内部端子这两方形成有粗面的方式由于能够发挥更适当的锚固效果，使外部端子和内部端子的连接部分变得更坚固而优选。
另外，在上述实施方式中，为了形成具有多个凹部54b的粗面，进行阳极氧化处理。但是，形成多个凹部的手段没有特别限定，能够在适当地发挥本发明的效果的范围内无特别限制地采用各种手段。例如，也可以通过激光加工、切削加工等，在连接对象的表面形成多个槽状的凹部。在形成具有这样的槽状的凹部的粗面的情况下，也通过使镀覆层的一部分侵入到凹部，能够发挥充分的锚固效果。但是，根据产生更适当的锚固效果，更坚固地连接连接对象的金属部件彼此这样的观点，如上述实施方式，优选使用阳极氧化处理在连接对象的表面形成具有多个微细孔的防蚀铝层。
(2)连接对象
在上述实施方式中，在负极内部端子52与负极外部端子54之间形成有镀覆层58，负极内部端子52和负极外部端子54经由该镀覆层58接合。但是，此处公开的接合技术能够应用于正极侧以及负极侧的至少一方的内部端子和外部端子的连接部分，不限定于上述实施方式。即，在正极内部端子与正极外部端子之间存在异种金属间接合的情况下，能够经由镀覆层接合正极内部端子和正极外部端子。
(3)构成连接部分的部件的材料
在上述实施方式中，经由Cu制的镀覆层的接合应用到Cu制的负极内部端子52、和Al制的负极外部端子54的连接这样的、所谓异种金属间接合。但是，只要内部端子和外部端子由不同的金属材料构成就能够应用此处公开的接合技术。即，能够成为连接对象的金属部件(正极内部端子、正极外部端子、负极内部端子以及负极外部端子)的材料不限于上述实施方式，能够在适当地发挥本发明的效果的范围内，无特别限制地使用能够在一般的密闭型电池的电极端子中使用的材料。
另外，在上述实施方式中，镀覆层的材料使用铜(Cu)，但关于镀覆层的材料，也能够无特别限制地使用能够在一般的镀覆层中使用的材料。作为上述镀覆层的材料的优选例，可以举出Ag、Au、Zn、Ni、Cu、Pt以及包含这些金属元素的合金等。由这些金属材料形成的镀覆层由于强度高并且导电性优良而优选。
<电池组>
1.电池组的构造
此处公开的接合技术不仅能够应用于上述密闭型电池，而且还能够应用于具备多个单电池的电池组的构筑。接下来，说明此处公开的电池组的一个实施方式。图5是示意地示出本实施方式所涉及的电池组的立体图。图6是示意地示出图5中的VI-VI剖面的图。图7是将图6中的母线和外部端子的连接部分放大而示出的剖面图。
(1)单电池
如图5所示，本实施方式所涉及的电池组100具备多个(在图5中4个)单电池110。在各个单电池110中，能够无特别限制地使用一般的构造的密闭型电池。即，本实施方式所涉及的单电池110具备具有正极和负极的电极体(图示省略)、和收容该电极体的电池壳体130。在上述电池壳体130，安装有正极侧的电极端子(正极端子140)、和负极侧的电极端子(负极端子150)。
正极端子140具备：正极内部端子142，与电池壳体130内部的电极体的正极连接，一部分在电池壳体130的外部露出；以及正极外部端子144，在电池壳体130外部与正极内部端子142连接。同样地，负极端子150具备：负极内部端子152，与电池壳体130内部的电极体的负极连接，一部分在电池壳体130的外部露出；以及负极外部端子154，在电池壳体130外部与负极内部端子152连接。另外，如图6所示，在电池壳体130与外部端子144、154之间，配置有绝缘支架146、156。
此外，在本实施方式所涉及的电池组100中，正极内部端子142和正极外部端子144由同种的金属材料(例如铝)构成。另外，关于负极内部端子152和负极外部端子154，也由同种的金属材料(例如铜)构成。
(2)母线
本实施方式所涉及的电池组100具备在邻接地配置的2个单电池110之间，连接一方的单电池110的正极外部端子144和另一方的单电池110的负极外部端子154的母线160。具体而言，在本实施方式所涉及的电池组100中，以在邻接的2个单电池110之间使一方的单电池110的正极端子140和另一方的单电池110的负极端子150接近的方式，调换朝向而排列各个单电池110。而且，在该邻接的单电池110之间，一方的单电池110的正极外部端子144和另一方的单电池110的负极外部端子154通过母线160连接。由此，形成经由母线160和外部端子从一方的单电池110的正极内部端子142到另一方的单电池110的负极内部端子152的导电路径，各个单电池110被串联地电连接。
接下来，具体地说明上述外部端子和母线160的连接部分。如图6所示，母线160是在单电池110的排列方向(厚度方向Y)延伸的板状的金属部件。在本实施方式中，连接母线160的一方的端部162的下表面162a、和一方的单电池110的正极外部端子144的上表面144a。另外，连接母线160的另一方的端部164的下表面164a、和另一方的单电池110的负极外部端子154的上表面154a。而且，在本实施方式中，使用Al制的母线160，所以在Al制的母线160与Cu制的负极外部端子154之间形成异种金属间接合。在本实施方式所涉及的电池组100中，在该母线160的另一方的端部164和负极外部端子154的连接部分形成有镀覆层。即，在本实施方式中，如图7所示，母线160的端部164和负极外部端子154隔着镀覆层158重叠。而且，在母线160的端部164的下表面164a，形成有具有多个凹部164b的粗面，镀覆层158的一部分侵入到该多个凹部164b。这样，母线160的另一方的端部164和负极外部端子154经由镀覆层158接合，所以不会被母线160和负极外部端子154的金属材料的差异影响，而能够形成高强度并且低电阻的连接部分。
2.电池组的制造方法
接下来，说明本实施方式所涉及的制造电池组的方法。上述电池组的制造方法与上述密闭型电池的制造方法同样地，具备粗面形成工序和镀覆接合工序。
(1)粗面形成工序
在本实施方式中的粗面形成工序中，在母线160的表面(端部164的下表面164a)，形成具有多个凹部164b的粗面。能够在上述粗面的形成中，使用阳极氧化处理、激光切削、切削加工等。例如，在实施阳极氧化处理的情况下，在将母线160配置到负极外部端子154之上前，将成为母线160的端部164的下表面164a的面浸渍到电解液，在将Al制的母线160设为阳极并且将不锈钢制的端子(SUS316等)设为阴极的状态下搅拌电解液的同时通电。由此，在母线160的端部164的下表面164a，形成具有多个微细孔的防蚀铝层。
(2)镀覆接合工序
在本实施方式中的镀覆接合工序中，首先，使母线160的端部164的下表面164a和负极外部端子154的上表面154a对置。此时，优选在母线160与负极外部端子154之间确保0.01mm以上1mm以下(例如0.1mm程度)的间隙。而且，在本工序中，在母线160和负极外部端子154的间隙形成镀覆层158。与上述密闭型电池中的镀覆层的形成同样地，形成镀覆层158的手段能够无特别限制地采用一般使用的手段。例如，通过使镀覆液流入到对置的母线160和负极外部端子154的间隙，将负极外部端子154设为阳极并将母线160设为阴极而通电，形成镀覆层158。
3.其他实施方式所涉及的电池组
以上，说明了本发明的一个实施方式所涉及的电池组，但上述电池组未意图限定本发明，能够变更各种结构。
(1)连接对象
在上述实施方式中，在母线160和负极外部端子154的连接部分中形成有镀覆层158。但是，此处公开的接合技术不仅能够应用于上述母线和负极外部端子的连接部分，而且还能够无特别限制地应用于存在于电池组的异种金属间接合。具体而言，在一般的构造的电池组中，形成经由母线和外部端子从一方的单电池的内部端子到另一方的单电池的内部端子的导电路径。此处公开的接合技术能够无特别限制地应用于存在于上述导电路径上的异种金属间接合。此外，作为存在于导电路径上的金属部件彼此的连接部分，可以举出正极内部端子和正极外部端子的连接部分、正极外部端子和母线的连接部分、上述母线和负极外部端子的连接部分、负极外部端子和负极内部端子的连接部分等。在这些金属部件彼此的连接部分的任意连接部分中产生异种金属间接合的情况下，通过将经由镀覆层的接合应用到该异种金属间接合，不会被接合对象的金属材料的差异影响，而能够形成高强度并且低电阻的连接部分。另外，在将母线、内部端子、外部端子以外的金属制的导电部件(第4导电部件)配置于单电池之间的导电路径上的情况下，还能够在与第4导电部件的连接部分应用经由镀覆层的接合。
进而，上述实施方式所涉及的电池组100是将多个单电池110串联地电连接的串联连接的电池组。但是，此处公开的电池组不限定于串联连接的电池组，也可以是将多个单电池并联地连接的并联连接的电池组。即，此处公开的接合技术不仅能够应用于正极端子和负极端子经由母线连接的导电路径上的连接部分，而且还能够应用于正极端子彼此经由母线连接的导电路径上的连接部分、负极端子彼此经由母线连接的导电路径上的连接部分。
(2)凹部的形成
另外，与上述密闭型电池的情况同样地，具有多个凹部的粗面形成于作为连接对象的2个金属部件的至少一方的表面即可，不限定于上述实施方式中的母线160的端部164的下表面164a。例如，也可以在负极外部端子和母线的连接部分中，在负极外部端子的上表面和母线的端部的下表面的表面，形成具有多个凹部的粗面。由此，能够适当地产生锚固效果，更坚固地连接负极外部端子和母线。
(3)构成连接部分的部件的材料
在上述实施方式中，对Cu制的负极外部端子154和Al制的母线160的异种金属间接合，使用经由镀覆层的接合。但是，如上所述，只要接合对象由不同的金属材料构成就能够应用此处公开的接合技术，所以存在于导电路径上的金属部件的材料没有特别限定。
与在上述密闭型电池中形成的镀覆层同样地，本实施方式中的镀覆层优选由Ag、Au、Zn、Ni、Cu、Pt以及包含这些金属元素的合金等构成。由此，能够形成强度高并且导电性优良的镀覆层。
以上，详细说明了本发明的具体例，但它们仅为例示，不限定权利要求。在权利要求记载的技术中，包括使以上例示的具体例各种各样地变形、变更的例子。

Claims (4)

1.一种密闭型电池，具备：
电极体，具有正极和负极；
电池壳体，收容有所述电极体；
正极侧的内部端子，在所述电池壳体的内部与所述正极连接，一部分在所述电池壳体的外部露出；
正极侧的外部端子，在所述电池壳体的外部与所述正极侧的内部端子连接；
负极侧的内部端子，在所述电池壳体的内部与所述负极连接，一部分在所述电池壳体的外部露出；以及
负极侧的外部端子，在所述电池壳体的外部与所述负极侧的内部端子连接，
正极侧以及负极侧的至少一方的内部端子和外部端子由异种金属材料构成，在由该异种金属材料构成的内部端子和外部端子的连接部分中，所述内部端子的一部分和所述外部端子的一部分隔着镀覆层重叠，并且所述内部端子和所述外部端子经由所述镀覆层接合，
在隔着所述镀覆层重叠的所述内部端子的面和所述外部端子的面中的所述外部端子的面，形成有具有多个凹部的粗面，所述镀覆层的一部分侵入到所述凹部，
所述负极侧的内部端子由以Cu为主体的金属材料构成，并且所述负极侧的外部端子由以Al为主体的金属材料构成，所述镀覆层由Cu构成，
在所述负极侧的外部端子的与所述镀覆层相接的面形成防蚀铝层，所述多个凹部是形成于所述防蚀铝层的孔径为1nm～100nm的微细孔，
由Cu构成的所述镀覆层是通过使所述负极侧的内部端子的上端部的下表面和所述负极侧的外部端子的上表面以具有预定的间隙的状态对置，使镀覆液流入到对置的所述负极侧的内部端子的上端部和所述负极侧的外部端子的间隙，将所述负极侧的内部端子作为阳极并将所述负极侧的外部端子作为阴极而通电来形成的。
2.一种电池组，具备：
多个单电池，具有配置于电池壳体外的外部端子；以及
母线，连接一方的单电池的所述外部端子和另一方的单电池的所述外部端子，其中，
所述多个单电池还具备：
电极体，收容于所述电池壳体内；以及
内部端子，在所述电池壳体的内部与所述电极体连接，一部分在所述电池壳体的外部与所述外部端子连接，
在经由所述外部端子以及所述母线从一方的单电池的所述内部端子到另一方的单电池的所述内部端子的导电路径上存在的由异种金属材料构成的2个金属部件的连接部分中，一方的金属部件的一部分和另一方的金属部件的一部分隔着镀覆层重叠，并且所述一方的金属部件和所述另一方的金属部件经由所述镀覆层接合，
在隔着所述镀覆层重叠的所述一方的金属部件的面和所述另一方的金属部件的面中的至少一方的面，形成有具有多个凹部的粗面，所述镀覆层的一部分侵入到所述凹部，
所述一方的金属部件是由以Cu为主体的金属材料构成的外部端子，并且所述另一方的金属部件是由以Al为主体的金属材料构成的母线，所述镀覆层由Cu构成，
在所述母线的与所述镀覆层相接的面形成有防蚀铝层，所述多个凹部是形成于所述防蚀铝层的孔径为1nm～100nm的微细孔，
由Cu构成的所述镀覆层是通过使所述母线的端部的下表面和所述外部端子的上表面以具有预定的间隙的状态对置，使镀覆液流入到对置的所述母线和所述外部端子的间隙，将所述外部端子作为阳极并将所述母线作为阴极而通电来形成的。
3.一种密闭型电池的制造方法，该密闭型电池具备：
电极体，具有正极和负极；
电池壳体，收容有所述电极体；
正极侧的内部端子，在所述电池壳体的内部与所述正极连接，一部分在所述电池壳体的外部露出；
正极侧的外部端子，在所述电池壳体的外部与所述正极侧的内部端子连接；
负极侧的内部端子，在所述电池壳体的内部与所述负极连接，一部分在所述电池壳体的外部露出；以及
负极侧的外部端子，在所述电池壳体的外部与所述负极侧的内部端子连接，
所述正极侧以及所述负极侧的至少一方的内部端子和外部端子由异种金属材料构成，其中，
连接由所述异种金属材料构成的内部端子和外部端子的工序包含：
粗面形成工序，在所述外部端子的面，形成具有多个凹部的粗面；以及
镀覆接合工序，以使所述粗面与其他连接对象对置的方式配置所述内部端子和所述外部端子，在所述内部端子与所述外部端子之间形成镀覆层，使所述镀覆层的一部分侵入到所述凹部，从而接合所述内部端子和所述外部端子，
所述负极侧的内部端子由以Cu为主体的金属材料构成，并且所述负极侧的外部端子由以Al为主体的金属材料构成，所述镀覆层由Cu构成，
在所述粗面形成工序中，通过在所述由以Al为主体的金属材料构成的负极侧的外部端子的表面实施阳极氧化处理，在该外部端子的表面形成具有多个孔径为1nm～100nm的微细孔的防蚀铝层，
由Cu构成的所述镀覆层是通过使所述负极侧的内部端子的上端部的下表面和所述负极侧的外部端子的上表面以具有预定的间隙的状态对置，使镀覆液流入到对置的所述负极侧的内部端子的上端部和所述负极侧的外部端子的间隙，将所述负极侧的内部端子作为阳极并将所述负极侧的外部端子作为阴极而通电来形成的。
4.一种电池组的制造方法，该电池组具备：
多个单电池，具有配置于电池壳体外的外部端子；以及
母线，连接一方的单电池的所述外部端子和另一方的单电池的所述外部端子，其中，
所述多个单电池还具备：
电极体，收容于所述电池壳体内；以及
内部端子，在所述电池壳体的内部与所述电极体连接，一部分在所述电池壳体的外部与所述外部端子连接，
连接在经由所述外部端子以及所述母线从一方的单电池的所述内部端子到另一方的单电池的所述内部端子的导电路径上存在的由异种金属材料构成的2个金属部件的工序包含：
粗面形成工序，在一方的金属部件的面和另一方的金属部件的面中的至少一方的面，形成具有多个凹部的粗面；以及
镀覆接合工序，以使所述粗面与其他连接对象对置的方式配置所述2个金属部件，在所述2个金属部件之间形成镀覆层，使所述镀覆层的一部分侵入到所述凹部，从而接合所述2个金属部件，
所述一方的金属部件是由以Cu为主体的金属材料构成的外部端子，并且所述另一方的金属部件是由以Al为主体的金属材料构成的母线，所述镀覆层由Cu构成，
在所述粗面形成工序中，通过在所述母线的表面实施阳极氧化处理，在该母线的表面形成具有多个孔径为1nm～100nm的微细孔的防蚀铝层，
由Cu构成的所述镀覆层是通过使所述母线的端部的下表面和所述外部端子的上表面以具有预定的间隙的状态对置，使镀覆液流入到对置的所述母线和所述外部端子的间隙，将所述外部端子作为阳极并将所述母线作为阴极而通电来形成的。
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