JP5965396B2 - 電池用負極端子および電池用負極端子の製造方法 - Google Patents

電池用負極端子および電池用負極端子の製造方法 Download PDF

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Description

この発明は、電池用負極端子および電池用負極端子の製造方法に関し、特に、異なる金属材料からなる部材が互いに接合された電池用負極端子、および、その電池用負極端子の製造方法に関する。
従来、異なる金属材料からなる複数の部材が互いに接合された電池用端子が知られている。このような電池用端子は、たとえば、特開２００１−６７４６号公報に開示されている。
特開２００１−６７４６号公報には、Ａｌからなり、正極として機能する電池缶と、一方表面側が電池缶に溶接されるとともに、他方表面側にＮｉ、銅、Ｎｉめっき銅、Ｎｉ合金、銅合金等の金属材料からなるリード（電池端子接続板）が溶接されるクラッド体（正極端子）と、電池缶と絶縁された状態で負極に接続される負極端子とを備えたリチウムイオン電池が開示されている。このリチウムイオン電池のクラッド体では、電池缶に溶接される一方表面側にＡｌ層（第１金属層）が位置するとともに、リードが溶接される他方表面側にＮｉ層（第２金属層）が位置するように、Ａｌ層とＮｉ層とが接合されている。これにより、Ａｌよりも電気抵抗の大きいＮｉ同士が溶接されるので、抵抗溶接によって、容易にリードとクラッド体とを溶接することが可能になる。このようにリードに対する易溶接性の金属材料と正極材料に対する易溶接性の金属材料とを用いたクラッド体を介してリードと正極とを接続する技術は、リードと負極とを接続する場合にも適用できると考えられる。なお、特開２００１−６７４６号公報には明確に記載されていないが、クラッド体は、Ａｌ層とＮｉ層とが全面に渡って互いに接合された状態（オーバーレイ（ＯＶＥＲＬＡＹＳ）形状）であると考えられる。
特開２００１−６７４６号公報
しかしながら、特開２００１−６７４６号公報に開示されたＡｌ層とＮｉ層とのクラッド体を介して、Ｃｕからなる負極端子とＡｌからなるＡｌリードとの接続へ適用を検討したが、Ａｌ層とＮｉ層とが全面に渡って互いに接合されている場合には、Ａｌリードとクラッド体のＡｌ層とを溶接する際に加えられる熱の一部が、リードとクラッド体とが溶接される部分に対応するＡｌ層とＮｉ層との界面に到達し、熱に起因して、Ａｌ層とＮｉ層との界面にＡｌとＮｉとを含む金属間化合物が形成される場合がある。この場合、界面の金属間化合物に起因して、Ａｌ層（第１金属層）とＮｉ層（第２金属層）との接合強度が低下し、その結果、Ａｌ層（第１金属層）とＮｉ層（第２金属層）とが剥離するという不具合を生じることが分かった。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、第１金属層と第２金属層との界面に金属間化合物が形成されることを抑制することによって、第１金属層と第２金属層とが互いに剥離しにくい電池用負極端子を提供することである。
この発明の第１の局面による電池用負極端子は、複数の電池の電池用端子同士を接続するためのＡｌまたはＡｌ合金からなる電池端子接続板と、電池の電池用負極とに接続可能であり、かつ、電池の電池ケースの蓋の上面上に配置可能なように構成された電池用負極端子であって、電池端子接続板と接続される第１領域と、第１領域と同一面側の隣接する第２領域とを含み、ＡｌまたはＡｌ合金からなる第１金属層と、電池用負極と接続され、ＮｉまたはＮｉ合金からなる第２金属層と、が接合されることにより形成されたクラッド材からなり、第２金属層は、第１金属層の第２領域で、第１金属層に対して積層するように配置されている。
なお、上記「第１金属層」および「第２金属層」には、第１金属層の一部に第２金属層が埋め込まれる構造などが含まれている。また、上記「電池端子接続板と接続される第１領域」には、実際に電池端子接続板と接続される領域のみ含む場合の他、実際に電池端子接続板と接続される領域およびその周辺の領域を含む場合も含まれている。また、上記「第１領域と同一面側の隣接する第２領域」は、電池端子接続板と接続される第１領域と同一面側にある領域であって、電池端子接続板と接続される第１領域と隣接し、かつ、電池端子接続板と接続される第１領域とは異なる領域であることを意味している。また、「同一面側にある」とは、第１領域と第２領域とが同一面上にある（面一である）場合だけでなく、段差部を介して同一面側にある場合なども含まれている。
この発明の第１の局面による電池用負極端子では、上記のように、ＡｌまたはＡｌ合金からなる電池端子接続板と接続される第１領域と、第１領域と同一面側の隣接する第２領域とを含む第１金属層の第２領域で、第２金属層を第１金属層に対して積層するように配置することによって、電池端子接続板と接続される第１領域には第２金属層は配置されないので、電池用負極端子と電池端子接続板とが接続される際の熱が、第１金属層と第２金属層との界面に到達することを抑制することができる。これにより、第１金属層と第２金属層との界面にＡｌとＮｉとを含む金属間化合物が形成されることを抑制することができるので、第１金属層と第２金属層との接合強度が低下することを抑制することができる。その結果、第１金属層と第２金属層とが互いに剥離することを抑制することができる。また、ＡｌまたはＡｌ合金からなる電池端子接続板を用いて、複数の電池の電池用端子同士を電気的に接続することができる。この際、ＡｌまたはＡｌ合金は、一般的な電池端子接続板の材料であるＣｕやＮｉなどよりも軽量であるので、複数の電池と、各々の電池を接続する複数の電池端子接続板とから構成される電池接続体の重量を軽量化することができる。
上記第１の局面による電池用負極端子において、好ましくは、ＮｉまたはＮｉ合金からなる第２金属層は、ＣｕまたはＣｕ合金からなる電池用負極に接続可能に構成されている。このように構成すれば、ＮｉまたはＮｉ合金からなる第２金属層を、ＣｕまたはＣｕ合金からなる電池用負極に接続可能に構成すれば、電池用負極にＡｌまたはＡｌ合金からなる第１金属層を接続する場合と異なり、ＡｌとＣｕとを含む脆弱な金属間化合物が接続部分に形成されるのを抑制することができる。これにより、電池用負極端子と電池用負極とを強固に接続することができる。
上記第１の局面による電池用負極端子において、好ましくは、第１金属層および第２金属層は、電池用負極端子の電池とは反対側の同一面側に配置されている。このように構成すれば、電池用負極端子の電池とは反対側の面側から、第１金属層に電池端子接続板を容易に接続することができるとともに、第２金属層に電池用負極を容易に接続することができる。
この場合、好ましくは、第１金属層の第２領域において、第１金属層に対して積層された第２金属層が電池用負極と接続されており、第１金属層の第２領域には、凹部が形成されており、第２金属層は、第１金属層の凹部に埋め込まれた状態で、第１金属層と接合されている。このように構成すれば、第１金属層の凹部によって、凹部に埋め込まれる第２金属層の位置決めを容易に行うことができる。
上記第２金属層が凹部に埋め込まれている電池用負極端子において、好ましくは、第１金属層の凹部は、第２領域において、第１領域と第２領域とが隣接する第１方向に対して直交する第２方向の一方端部から他方端部まで延びるように形成されており、第２金属層は、第２方向の一方端部から他方端部まで延びるように第１金属層の凹部に埋め込まれている。このように構成すれば、１つの端子用材料から複数の電池用負極端子を形成する場合に、第２方向に延びるようにストライプ状に凹部および第２金属層が形成された端子用材料を、第２方向に所定の間隔を隔てて第１方向に切断することなどによって、容易に、１つの端子用材料から凹部を有する複数の電池用負極端子を得ることができる。
上記第１金属層に凹部が形成された電池用負極端子において、好ましくは、凹部は、溝部であり、第２金属層は、第１領域と第２領域とが隣接する第１方向の両端面が露出しない状態で、第１方向に対して直交する第２方向の一方端部から他方端部まで延びるように第１金属層の溝部に埋め込まれている。このように構成すれば、電池用負極端子が、第２金属層の端面が露出している形状（エッジレイ（ＥＤＧＥＬＡＹＳ）形状）のクラッド材からなる場合と異なり、クラッド材を形成する際に、第２金属層に対して第１方向の一方側に位置する第１金属層の上面だけでなく、他方側に位置する第１金属層の上面も押圧することができる。これにより、容易に第１金属層と第２金属層とが接合されたクラッド材を形成することができる。また、第１金属層の溝部の一対の内側面と、第２金属層の第１方向の両端面とをそれぞれ接合することができるので、一方側しか接合しないようなエッジレイ形状のクラッド材と比べて、第１金属層と第２金属層との接合強度を向上させることができる。
上記凹部が溝部である電池用負極端子において、好ましくは、第１金属層の溝部の第１方向の幅は、第１金属層の第１方向の長さの半分以下である。このように構成すれば、第１金属層において電池端子接続板と接続される第１領域を十分に確保することができるので、電池用負極端子と電池端子接続板とを容易に接続することができる。
上記第１金属層に凹部が形成された電池用負極端子において、好ましくは、凹部は、切り欠き部であり、第２金属層は、第１領域と第２領域とが隣接する第１方向の一方端面が露出した状態で、第１方向に対して直交する第２方向の一方端部から他方端部まで延びるように第１金属層の切り欠き部に接合されている。このように構成すれば、たとえば、第１金属層の表面にマスクを形成して第２金属層の表面のみを加工する場合に、電池用負極端子が、第２金属層の両端面が露出していない形状（インレイ（ＩＮＬＡＹＳ）形状）のクラッド材からなる場合と異なり、第１金属層のマスクを第２金属層の一方側にのみ形成すればよいので、容易に、第２金属層の表面のみを加工することができる。

上記第１金属層および第２金属層が電池とは反対側の同一面側に配置される電池用負極端子において、好ましくは、第１領域における第１金属層と、第２領域における第１金属層に対して積層された第２金属層とは、隣接して平坦面状に形成されている。このように構成すれば、第１金属層と第２金属層とによって凹凸形状が形成されている場合と異なり、第１金属層と第２金属層との接続部に異物が接触したり引っ掛かったりすることが抑制される。これにより、第１金属層と第２金属層との接続部を起点として第１金属層と第２金属層とが互いに剥離することを抑制することができる。
上記第１の局面による電池用負極端子において、好ましくは、第２金属層の厚みは、第２領域における第１金属層の厚み以下である。このように構成すれば、ＡｌまたはＡｌ合金よりも単位体積当たりの電気抵抗および重量（比重）が大きいＮｉまたはＮｉ合金からなる第２金属層の厚みをＡｌまたはＡｌ合金からなる第１金属層の厚み以下にすることにより、第１金属層と第２金属層とのクラッド材からなる電池用負極端子の電気抵抗および重量が大きくなるのを抑制することができる。
この場合、好ましくは、第２金属層の厚みは、第２領域における第１金属層と第２金属層との合計の厚みの１０％以上５０％以下である。このように構成すれば、電池用負極端子の電気抵抗および重量が大きくなるのをより抑制することができる。
上記第１の局面による電池用負極端子において、好ましくは、電池用負極端子を構成するクラッド材は、電池ケースの蓋と絶縁された状態で、電池ケースの蓋の上面上に配置可能なように構成されている。このように構成すれば、電池用負極端子と電池ケースの蓋とを絶縁することによって、電池用負極端子と電池ケースの蓋との短絡を防止することができる。
上記第１の局面による電池用負極端子において、好ましくは、第１領域における第１金属層の少なくとも一部は、平板状の電池端子接続板と溶接可能なように平坦面状に形成されている。このように構成すれば、平坦面状の第１金属層と平板状の電池端子接続板とを容易に溶接することができる。
上記第１の局面による電池用負極端子において、好ましくは、第２領域には、第１金属層と第２金属層とを貫通する穴部が形成されており、少なくとも第２金属層の内周面に、穴部に挿入された電池用負極が接続可能なように構成されている。このように構成すれば、より確実に、穴部に挿入された電池用負極と第２金属層とを電気的に接続することができる。
上記第１の局面による電池用負極端子において、好ましくは、第１金属層は、第１領域に形成され、電池端子接続板と係合可能な突起部を含む。このように構成すれば、第１金属層の突起部により、電池端子接続板と第１金属層とを位置決めすることができるので、電池端子接続板と第１金属層とを確実に接続することができる。
上記第１金属層がＡｌまたはＡｌ合金からなる電池端子接続板に接続可能な電池用負極端子において、好ましくは、電池の電池用正極と接続可能であるとともに、電池端子接続板と接続されるＡｌまたはＡｌ合金からなる電池用正極端子と同じ金属材料からなる。このように構成すれば、同じ金属材料（ＡｌまたはＡｌ合金）からなる電池用正極端子と電池用負極端子の第１金属層とを、ＡｌまたはＡｌ合金からなる電池端子接続板を用いて接続することができるので、複数の電池と、各々の電池を接続する複数の電池端子接続板とから構成される電池接続体の重量をより軽量化することができる。
この発明の第２の局面による電池用負極端子の製造方法は、複数の電池の電池用端子同士を接続するためのＡｌまたはＡｌ合金からなる電池端子接続板と、電池の電池用負極とに接続可能であり、かつ、電池の電池ケースの蓋の上面上に配置可能なように構成された電池用負極端子の製造方法であって、電池端子接続板と接続される第１領域と、第１領域と同一面側の隣接する第２領域とを含み、ＡｌまたはＡｌ合金からなる第１金属層を複数形成可能な、所定の方向に延びる第１金属材を準備する工程と、電池用負極と接続され、ＮｉまたはＮｉ合金からなる第２金属層を複数形成可能な、所定の方向に延びる第２金属材を準備する工程と、第２金属材を、第１金属材に対して所定の方向に沿って積層するように接合することによって、第１金属層の第２領域で、第２金属材が第１金属材に対して積層するように配置されたクラッド材を所定の方向に延びるように形成する工程と、クラッド材から、各々が第１金属層および第２金属層を含む複数の電池用負極端子を形成する工程とを備える。
この発明の第２の局面による電池用負極端子の製造方法では、上記のように、ＡｌまたはＡｌ合金からなる電池端子接続板と接続される第１領域と、第１領域と同一面側の隣接する第２領域とを含む第１金属層の第２領域で、第２金属材が第１金属材に対して積層するように配置されたクラッド材を形成する工程と、クラッド材から、各々が第１金属層および第２金属層を含む複数の電池用負極端子を形成する工程とを備えることによって、電池端子接続板と接続される第１領域には第２金属層は配置されないので、電池用負極端子と電池端子接続板とが接続される際の熱が、第１金属層と第２金属層との界面に到達することを抑制することができる。これにより、第１金属層と第２金属層との界面にＡｌとＮｉとを含む金属間化合物が形成されることを抑制することができるので、第１金属層と第２金属層との接合強度が低下することを抑制することができる。その結果、第１金属層と第２金属層とが互いに剥離することを抑制することができる。また、クラッド材を所定の方向に延びるように形成する工程を備えることによって、所定の方向と直交する方向に切断することなどによって、容易に、１つのクラッド材から複数の電池用負極端子を得ることができる。
上記第２の局面による電池用負極端子の製造方法において、好ましくは、第１金属材を準備する工程は、第１金属層の第２領域に、所定の方向に沿って延びる凹部を形成する工程を含み、クラッド材を所定の方向に延びるように形成する工程は、第２金属材を、第１金属材の凹部に所定の方向に沿って配置した状態で、第１金属材と第２金属材とを接合する工程を含む。このように構成すれば、第１金属層の凹部によって、凹部に埋め込まれる第２金属層の位置決めを容易に行うことができる。
この場合、好ましくは、凹部は、溝部であり、第２金属材を凹部に配置した状態で接合する工程は、第２金属材を、第１金属材の凹部に、所定の方向と直交する方向の両端面が露出しないように所定の方向に沿って配置した状態で、第１金属材と第２金属材とを接合する工程を有する。このように構成すれば、電池用負極端子が、第２金属層の端面が露出している形状（エッジレイ（ＥＤＧＥＬＡＹＳ）形状）のクラッド材からなる場合と異なり、クラッド材を形成する際に、第２金属層に対して第１方向の一方側に位置する第１金属層の上面だけでなく、他方側に位置する第１金属層の上面も押圧することができる。これにより、容易に第１金属層と第２金属層とが接合されたクラッド材を形成することができる。また、第１金属層の溝部の一対の内側面と、第２金属層の第１方向の両端面とをそれぞれ接合することができるので、一方側しか接合することができないエッジレイ形状のクラッド材と比べて、第１金属層と第２金属層との接合強度を向上させることができる。
上記第２の局面による電池用負極端子の製造方法において、好ましくは、クラッド材から複数の電池用負極端子を形成する工程は、所定の方向に所定の間隔を隔てて複数の電池用負極端子をクラッド材から打ち抜くことによって、クラッド材から複数の電池用負極端子を形成する工程を含む。このように構成すれば、１つのクラッド材から所定の形状を有する複数の電池用負極端子を容易に得ることができる。
本発明によれば、上記のように、第１金属層と第２金属層とが互いに剥離することを抑制することができる。
本発明の一実施形態によるリチウムイオン電池接続体を示した斜視図である。 本発明の一実施形態によるリチウムイオン電池の全体構成を示した斜視図である。 本発明の一実施形態によるリチウムイオン電池の全体構成を示した分解斜視図である。 本発明の一実施形態によるリチウムイオン電池の上面図である。 図４の５００−５００線に沿った断面図である。 図４の５００−５００線に沿った負極端子付近の拡大断面図である。 本発明の一実施形態による負極端子の上面図である。 本発明の一実施形態による負極端子の製造プロセスを説明するための斜視図である。 本発明の第１変形例による負極端子の上面図である。 本発明の第２変形例によるリチウムイオン電池接続体を示した斜視図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
まず、図１〜図７を参照して、本発明の一実施形態によるリチウムイオン電池接続体１００の構造について説明する。
本発明の一実施形態によるリチウムイオン電池接続体１００は、電気自動車（ＥＶ、ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ）や、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ、ｈｙｂｒｉｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ）、住宅蓄電システムなどに用いられる大型の電池システムである。このリチウムイオン電池接続体１００は、図１に示すように、複数のリチウムイオン電池１が、複数の平板状のバスバー１０１によって電気的に接続されることによって構成されている。なお、リチウムイオン電池１は、本発明の「電池」の一例であり、バスバー１０１は、本発明の「電池端子接続板」の一例である。
また、リチウムイオン電池接続体１００では、平面的に見てリチウムイオン電池１の短手方向（Ｘ方向）に沿って並ぶように、複数のリチウムイオン電池１が配置されている。また、リチウムイオン電池接続体１００では、Ｙ方向の一方側（Ｙ１側）に後述する正極端子７が位置するとともに、Ｙ方向の他方側（Ｙ２側）に後述する負極端子８が位置するリチウムイオン電池１と、Ｙ２側に正極端子７が位置するとともに、Ｙ１側に負極端子８が位置するリチウムイオン電池１とが、Ｘ方向に沿って交互に配置されている。
また、所定のリチウムイオン電池１の正極端子７は、Ｘ方向に延びるＡｌからなるバスバー１０１のＸ方向の一方端に抵抗溶接により溶接（接合）されている。また、その所定のリチウムイオン電池１と隣接するリチウムイオン電池１の負極端子８は、Ａｌからなるバスバー１０１のＸ方向の他方端に抵抗溶接により溶接されている。これにより、リチウムイオン電池１の正極端子７は、Ａｌからなるバスバー１０１を介して、隣接するリチウムイオン電池１の負極端子８と接続されている。このようにして、複数のリチウムイオン電池１が直列に接続されたリチウムイオン電池接続体１００が構成されている。
リチウムイオン電池１は、図２に示すように、略直方体形状の外形形状を有している。また、リチウムイオン電池１は、上方（Ｚ１側）に配置される蓋部材２と下方（Ｚ２側）に配置される電池ケース本体３とを備えている。この蓋部材２および電池ケース本体３は、共にＮｉめっき鋼板からなる。なお、蓋部材２は、本発明の「電池ケースの蓋」の一例である。
蓋部材２は、図３に示すように、平板状に形成されている。また、蓋部材２には、厚み方向（Ｚ方向）に貫通するように、一対の穴部２ａおよび２ｂが設けられている。この一対の穴部２ａおよび２ｂは、蓋部材２の長手方向（Ｙ方向）に所定の間隔を隔てて形成されているとともに、蓋部材２の短手方向（Ｘ方向）の略中央に形成されている。また、一対の穴部２ａおよび２ｂには、それぞれ、後述する正極円柱部４２および後述する負極円柱部５２が下方（Ｚ２側）から挿入されるように構成されている。
また、リチウムイオン電池１は、正極部４および負極部５と図示しない電解液とを備えている。正極部４は、電解液と接触する正極４０と、正極４０に電気的に接続される集電部４１と、集電部４１の上部に形成され、上方（Ｚ１側）に突出する正極円柱部４２とから構成されている。また、正極部４の正極４０、集電部４１および正極円柱部４２は、共にＡｌからなる。
負極部５は、電解液と接触する負極５０と、負極５０に電気的に接続される集電部５１と、集電部５１の上部に形成され、上方（Ｚ１側）に突出する負極円柱部５２とから構成されている。また、負極部５の負極５０、集電部５１および負極円柱部５２は、共にＣｕからなる。さらに、負極円柱部５２の外部に露出する部分には、Ｎｉめっき層５２ａ（図６参照）が形成されている。なお、負極部５は、本発明の「電池用負極」の一例である。
また、正極４０と負極５０とは、セパレータ６によって互いに絶縁された状態でロール状に積層されている。また、セパレータ６によって互いに絶縁された正極部４および負極部５と電解液とが電池ケース本体３の収納部３ａに収納された状態で、電池ケース本体３と蓋部材２とが溶接されるように構成されている。これにより、蓋部材２と電池ケース本体３との間から電解液が漏れることが抑制された状態で、電池ケース本体３の収納部３ａが密閉されるように構成されている。
また、図３に示すように、蓋部材２のＹ１側の上面２ｃ（Ｚ１側の面）には、正極端子７が配置されているとともに、蓋部材２のＹ２側の上面２ｃ上には、負極端子８が配置されている。また、正極端子７および負極端子８は、共に、略平板状に形成されているとともに、４隅に面取り（Ｒ面取り）加工が施されている。また、図４に示すように、正極端子７および負極端子８は、共に、長手方向（Ｙ方向）に約４０ｍｍの長さＬ１を有するとともに、短手方向（Ｘ方向）に約２０ｍｍの長さＬ２を有している。また、図５に示すように、正極端子７および負極端子８は、Ｚ方向に約１．８ｍｍの厚みｔ１を有している。なお、正極端子７は、本発明の「電池用端子」および「電池用正極端子」の一例であり、負極端子８は、本発明の「電池用端子」および「電池用負極端子」の一例である。
正極端子７は、Ａｌからなる。また、正極端子７は、図４に示すように、長手方向（Ｙ方向）の一方側（Ｙ１側）で、厚み方向（Ｚ方向）に貫通するように形成された穴部７０と、他方側（Ｙ２側）に配置されたバスバー接合部７１とを有している。穴部７０は、短手方向（Ｘ方向）の略中央に形成されているとともに、図５に示すように、正極部４の正極円柱部４２が下方（Ｚ２側）から挿入されるように構成されている。
また、正極部４の正極円柱部４２が、正極端子７の上面よりも上方（Ｚ１側）に露出するように穴部７０に挿入された状態で、穴部７０の上部の内側面と、正極円柱部４２とがレーザ溶接によって接合されている。これにより、穴部７０のＺ１側の内側面と、正極円柱部４２との接合部分に主にＡｌからなる溶接部７２が形成されている。
また、図５に示すように、バスバー接合部７１の平坦面状の上面７１ａには、平板状のバスバー１０１が抵抗溶接により溶接されるように構成されている。
ここで、本実施形態では、図５〜図７に示すように、負極端子８は、Ａｌからなる基材層８０と、Ｎｉからなる端子接続層８１とが接合されたクラッド材からなる。なお、基材層８０および端子接続層８１は、それぞれ、本発明の「第１金属層」および「第２金属層」の一例である。
具体的な負極端子８の構成としては、図５に示すように、基材層８０は、溝部８２とバスバー接合部８３とを有している。溝部８２では、図７に示すように、Ｙ１側の内側面８２ａが基材層８０のＹ方向の中央部よりも若干Ｙ１側に位置するとともに、Ｙ２側の内側面８２ｂが基材層８０のＹ２側の端部よりもＹ１側に位置するように形成されている。そして、バスバー接合部８３は、溝部８２の内側面８２ａからＹ１側の端部までのバスバー１０１と接続される領域Ａに対応している。なお、領域Ａは、本発明の「第１領域」の一例である。
また、図６に示すように、端子接続層８１は、基材層８０に形成された溝部８２に埋め込まれた状態で、基材層８０に積層されている。そして、溝部８２に端子接続層８１が埋め込まれた状態で、基材層８０と端子接続層８１とが接合されている。つまり、負極端子８は、端子接続層８１が基材層８０のＹ方向の両端部に露出しない形状（インレイ（ＩＮＬＡＹＳ）形状）のクラッド材からなる。なお、溝部８２は、本発明の「凹部」の一例である。
また、図５に示すように、バスバー接合部８３は、溝部８２のＹ１側に配置されているとともに、バスバー１０１が抵抗溶接により溶接される領域Ａに設けられている。また、溝部８２は、基材層８０における、負極端子８のバスバー１０１と接続される領域Ａと同一面側（Ｚ１側）の隣接する領域Ｂに形成されている。なお、領域Ｂは、本発明の「第２領域」の一例である。
また、溝部８２のＸ１側およびＸ２側の基材層８０の上面（Ｚ１側の面）と、端子接続層８１の上面８１ａとは、共に上方（Ｚ１側）に露出しているとともに、略平坦面状になるように接続されている。つまり、端子接続層８１の上面８１ａとバスバー接合部８３の上面８３ａとは、共に上方（Ｚ１側）に露出しているとともに、境界部（接続部）に段差を有しない略平坦面状になるように接続されている。
また、図６に示すように、領域Ｂにおいて、基材層８０の厚みｔ２は、約１．３ｍｍであるとともに、端子接続層８１の厚みｔ３は、約０．５ｍｍである。つまり、端子接続層８１の厚みｔ３（約０．５ｍｍ）は、基材層８０の厚みｔ２（約１．３ｍｍ）よりも小さい。なお、端子接続層８１の厚みｔ３（約０．５ｍｍ）は、負極端子８の厚みｔ１（約１．８ｍｍ、厚みｔ２およびｔ３の合計）の約２８％の大きさである。
また、図７に示すように、溝部８２は、基材層８０のＸ１側の端部８０ａからＸ２側の端部８０ｂまで、Ｘ方向に延びるように形成されているとともに、端子接続層８１は、Ｘ１側の端部８１ｂからＸ２側の端部８１ｃまで、Ｘ方向に延びるように溝部８２に埋め込まれている。つまり、溝部８２および端子接続層８１は、共に、Ｘ方向に約２０ｍｍの長さＬ２を有している。また、溝部８２および端子接続層８１は、共に、Ｙ方向に約１５ｍｍの幅Ｗ１を有している。つまり、溝部８２および端子接続層８１のＹ方向の幅Ｗ１（約１５ｍｍ）は、負極端子８のＹ方向の長さＬ１（約４０ｍｍ）の半分（約２０ｍｍ）以下である。なお、Ｘ方向は、本発明の「第２方向」の一例である。
バスバー接合部８３は、負極端子８のうち、溝部８２のＹ１側の基材層８０のみからなる領域Ａに配置されている。また、バスバー接合部８３は、Ｙ方向に約１５ｍｍの長さＬ３を有している。また、図５に示すように、バスバー接合部８３の平坦面状の上面８３ａには、平板状のバスバー１０１が抵抗溶接により溶接されるように構成されている。
また、図６および図７に示すように、負極端子８は、長手方向（Ｙ方向）の一方側（Ｙ２側）で、厚み方向（Ｚ方向）に貫通するように形成された穴部８４を有している。この穴部８４は、領域Ｂに形成されているとともに、短手方向（Ｘ方向、図７参照）の略中央に形成されている。また、穴部８４は、図６に示すように、負極部５の負極円柱部５２が下方（Ｚ２側）から挿入されるように構成されている。なお、Ｙ方向は、本発明の「第１方向」の一例である。
また、本実施形態では、穴部８４は、領域Ｂにおいて、Ｚ２側に配置された基材層８０とＺ１側に配置された端子接続層８１とを貫通するように形成されている。つまり、穴部８４の内側面のうちのＺ１側には、端子接続層８１が位置するとともに、Ｚ２側には、基材層８０が位置するように構成されている。また、負極部５の負極円柱部５２が、端子接続層８１の上面８１ａよりも上方（Ｚ１側）に露出するように穴部８４に挿入された状態で、穴部８４の内側面と、負極円柱部５２とがレーザ溶接によって溶接されている。具体的には、端子接続層８１によって構成される穴部８４の内側面８１ｄと、負極円柱部５２のＮｉめっき層５２ａとが溶接されている。これにより、端子接続層８１の内側面８１ｄと、負極円柱部５２のＮｉめっき層５２ａとの溶接部分に、主にＮｉからなる溶接部８５が形成されている。
また、図５に示すように、正極端子７および負極端子８と蓋部材２との間には、それぞれ、リング状のパッキン９ａおよび９ｂが配置されている。このパッキン９ａおよび９ｂは絶縁性を有する材料からなるとともに、正極端子７および負極端子８と蓋部材２とが接触することを抑制するように配置されている。これにより、正極端子７および負極端子８と、蓋部材２の上面２ｃとが絶縁されるように構成されている。また、パッキン９ａおよび９ｂの穴部には、それぞれ、正極円柱部４２および負極円柱部５２が挿入されている。
次に、図１〜図３および図５〜図８を参照して、本発明の一実施形態によるリチウムイオン電池１の製造プロセスおよびリチウムイオン電池接続体１００の製造プロセスについて説明する。
まず、約４ｍｍの厚みを有するＡｌからなるＡｌ板２８０を準備する。このＡｌ板２８０は、短手方向（Ｙ方向）に約６０ｍｍの幅を有するとともに、長手方向（Ｘ方向）に延びるように形成されている。また、Ａｌ板２８０は、Ｘ方向にロール状に巻き取られている。そして、切削加工により、Ａｌ板２８０の所定の領域にＹ方向に約１５ｍｍの幅を有するとともに、厚み方向に約１．３ｍｍの深さを有する溝部８２（図８参照）をＸ方向に延びるように形成する。
また、約２ｍｍの厚みを有するＮｉからなるＮｉ板２８１を準備する。このＮｉ板２８１は、短手方向（Ｙ方向）に約１５ｍｍの幅を有するとともに、長手方向（Ｘ方向）に延びるように形成されている。また、Ｎｉ板２８１は、Ｘ方向にロール状に巻き取られている。そして、Ｎｉ板２８１を、Ａｌ板２８０の溝部８２に、Ｙ方向の両端部が露出しないようにＸ方向に沿って埋め込む。そして、Ａｌ板２８０とＮｉ板２８１とに所定の圧力を加えることによって、Ａｌ板２８０とＮｉ板２８１とを接合させる。この際、溝部８２のＹ方向の一方側（Ｙ１側）に位置するＡｌ板２８０の上面と、Ｙ方向の他方側（Ｙ２側）に位置するＡｌ板２８０の上面とを押圧しながらＡｌ板２８０とＮｉ板２８１とを接合する。
その後、Ａｌ板２８０とＮｉ板２８１との接合材に対して、約５８０℃の温度を約１０秒以上約３分以下の範囲で加える。その後、Ａｌ板２８０とＮｉ板２８１との接合材を徐々に冷却することによって、拡散焼鈍を行う。そして、再度、熱処理したＡｌ板２８０とＮｉ板２８１との接合材に圧力を加えることによって、図８に示すように、端子接続層８１がＸ方向に延びる溝部８２にＸ方向に沿って埋め込まれた状態で、Ａｌ板２８０とストライプ状のＮｉ板２８１とが接合されたクラッド材２００が形成される。このクラッド材２００は、長手方向（Ｘ方向）に延びるとともに、Ｘ方向にロール状に巻き取られている。
また、クラッド材２００では、Ｎｉ板２８１が接合された溝部８２に対応するＡｌ板２８０の領域Ｂにおいて、Ａｌ板２８０（基材層８０）の厚みｔ２（図６参照）は、約１．３ｍｍになるとともに、Ｎｉ板２８１（端子接続層８１）の厚みｔ３（図６参照）は、約０．５ｍｍになる。
その後、プレス加工によって、クラッド材２００から複数の負極端子８を打ち抜く。この際、Ｙ方向に約４０ｍｍの長さＬ１（図７参照）を有するとともに、Ｘ方向に約２０ｍｍの長さＬ２（図７参照）を有するように、打ち抜き線２００ａに沿って負極端子８を打ち抜く。その際、複数の負極端子８は、Ｘ方向に所定の間隔を隔てた状態で、クラッド材２００から打ち抜かれる。それと同時に、穴部８４を、領域Ｂにおいて基材層８０と端子接続層８１とを貫通するように形成する。これにより、図７に示すように、基材層８０と、Ｘ１側の端部８１ｂからＸ２側の端部８１ｃまでＸ方向に延びるように形成された端子接続層８１とを備えるとともに、領域Ｂに穴部８４が形成された負極端子８が、ロール状のクラッド材２００から複数形成される。
そして、負極端子８をパッキン９ｂを介して蓋部材２のＹ２側の上面上に配置した状態で、負極端子８と負極部５の負極円柱部５２とを溶接する。具体的には、図６に示すように、蓋部材２の穴部２ｂから露出させた負極円柱部５２を、パッキン９ｂの穴部を通過させた後に、負極端子８の端子接続層８１の上面８１ａよりも上方（Ｚ１側）に露出するように負極端子８の穴部８４に挿入する。そして、端子接続層８１によって構成される穴部８４のＺ１側の内側面８１ｄと、負極円柱部５２とをレーザ溶接によって溶接する。これにより、端子接続層８１と、負極円柱部５２のＮｉめっき層５２ａとの溶接部分に、主にＮｉからなる溶接部８５が形成されて、負極端子８と負極部５とが接続される。
また、図５に示すように、穴部７０を有し、Ａｌからなる正極端子７を準備する。そして、負極端子８と負極部５の負極円柱部５２と同様に、正極端子７をパッキン９ａを介して蓋部材２のＹ１側の上面上に配置した状態で、Ａｌからなる正極端子７と正極部４の正極円柱部４２とを溶接する。これにより、穴部７０のＺ１側の内側面と、正極円柱部４２との溶接部分に主にＡｌからなる溶接部７２が形成されて、正極端子７と正極部４とが接続される。その後、図３に示すように、セパレータ６によって互いに絶縁された正極部４および負極部５と電解液とを電池ケース本体３の収納部３ａに収納した状態で、電池ケース本体３と蓋部材２とを溶接する。これにより、図２に示すリチウムイオン電池１が製造される。
その後、図１に示すように、Ｘ方向に沿って複数のリチウムイオン電池１を配置する。そして、所定のリチウムイオン電池１のバスバー接合部７１における正極端子７と、バスバー１０１のＸ方向の一方端とを抵抗溶接するとともに、その所定のリチウムイオン電池１と隣接するリチウムイオン電池１のバスバー接合部８３における負極端子８の基材層８０と、バスバー１０１のＸ方向の他方端とを抵抗溶接する。この際、図５に示すように、平坦面状のバスバー接合部７１の上面７１ａと、平板状のバスバー１０１とが溶接されるとともに、平坦面状のバスバー接合部８３の上面８３ａと、平板状のバスバー１０１とが溶接される。これにより、正極端子７のバスバー接合部７１とバスバー１０１とが、Ａｌからなる接合部（図示せず）を介して溶接される。また、負極端子８のバスバー接合部８３とバスバー１０１とが、Ａｌからなる接合部（図示せず）を介して溶接される。
これにより、複数のリチウムイオン電池１が複数のＡｌからなるバスバー１０１によって直列に接続された、図１に示すリチウムイオン電池接続体１００が製造される。
本実施形態では、上記のように、バスバー１０１と接続される領域Ａと、領域Ａと同一面側（Ｚ１側）の隣接する領域Ｂとを含む基材層８０の領域Ｂで、Ｎｉからなる端子接続層８１を基材層８０に対して積層するように配置することによって、バスバー１０１と接続される領域Ａには端子接続層８１は配置されないので、負極端子８とバスバー１０１とが接続される際の熱が、基材層８０と端子接続層８１との界面に到達することを抑制することができる。これにより、基材層８０と端子接続層８１との界面にＡｌとＮｉとを含む金属間化合物が形成されることを抑制することができるので、基材層８０と端子接続層８１との接合強度が低下することを抑制することができる。その結果、基材層８０と端子接続層８１とが互いに剥離することを抑制することができる。
また、本実施形態では、上記のように、Ａｌからなるバスバー接合部８３の平坦面状の上面８３ａを、Ａｌからなる平板状のバスバー１０１が抵抗溶接により溶接されるように構成すれば、Ａｌからなるバスバー１０１を用いて、複数のリチウムイオン電池１の正極端子７と負極端子８とを電気的に接続することができる。この際、Ａｌは、一般的なバスバー１０１の材料であるＣｕやＮｉなどよりも軽量であるので、リチウムイオン電池接続体１００の重量を軽量化することができる。
また、本実施形態では、上記のように、Ｎｉからなる端子接続層８１によって構成される穴部８４の内側面８１ｄと、負極円柱部５２のＮｉめっき層５２ａと溶接すれば、負極円柱部５２にＡｌからなる基材層８０を接続する場合と異なり、ＡｌとＣｕとを含む脆弱な金属間化合物が接続部分に形成されるのを抑制することができる。これにより、負極端子８と負極部５とを強固に接続することができる。
また、一般的なバスバーを構成するＣｕは、酸化により脆弱な酸化物が形成される点、電気抵抗が小さい点および光を反射しやすい点などにより、溶接に適さない材料である。したがって、一般的にＣｕを溶接する場合には、Ｎｉでめっき処理する必要がある。さらに、Ｃｕは、Ａｌよりも耐食性が低いため、耐食性向上の面からも、Ｎｉでめっき処理する必要がある。一方、本実施形態では、上記のように、バスバー接合部８３において、バスバー接合部８３における負極端子８のＡｌからなる基材層８０と、Ａｌからなるバスバー１０１とを抵抗溶接すれば、Ｃｕからなるバスバーを用いる場合と比べて、バスバー１０１をＮｉでめっき処理する必要がないので、容易に、負極部５と負極端子８とを接続することができる。
また、本実施形態では、上記のように、バスバー接合部８３において、バスバー接合部８３における負極端子８のＡｌからなる基材層８０と、Ａｌからなるバスバー１０１とを抵抗溶接すれば、Ａｌは、Ｃｕと比べて電気抵抗が大きいので、Ｃｕからなるバスバーを用いる場合よりも、通電した溶接部分をより発熱させることができる。これにより、バスバー接合部８３とバスバー１０１との溶接部分を容易に溶融させることができるので、より容易に、負極端子８とバスバー１０１とを接続することができる。また、Ａｌは、ＣｕおよびＮｉと比べて比重が小さいので、バスバー１０１にＡｌを用いれば、ＣｕまたはＮｉからなるバスバーを用いる場合よりも、リチウムイオン電池接続体１００を軽量化することができる。
また、本実施形態では、上記のように、Ａｌからなる基材層８０とＮｉからなる端子接続層８１を、共に上側（Ｚ１側）に配置すれば、上側から、基材層８０（バスバー接合部８３）にバスバー１０１を容易に接続することができるとともに、端子接続層８１に負極部５の負極円柱部５２を容易に接続することができる。
また、本実施形態では、上記のように、溝部８２を、基材層８０の領域Ｂに形成するとともに、端子接続層８１を、基材層８０の溝部８２に埋め込まれた状態で、基材層８０と接合すれば、基材層８０の溝部８２によって、溝部８２に埋め込まれる端子接続層８１の位置決めを容易に行うことができる。
また、本実施形態では、上記のように、負極端子８を、端子接続層８１が基材層８０のＹ方向の両端部に露出しない形状（インレイ形状）のクラッド材からなるように構成すれば、負極端子が、端子接続層の端面が露出している形状（エッジレイ（ＥＤＧＥＬＡＹＳ）形状）のクラッド材からなる場合と比べて、クラッド材２００を形成する際に、一方側（Ｙ１側）に位置するＡｌ板２８０の上面だけでなく、他方側（Ｙ２側）に位置するＡｌ板２８０の上面も押圧することができる。これにより、容易に基材層８０と端子接続層８１とが接合されたクラッド材２００を形成することができる。また、基材層８０の溝部８２の一対の内側面と、端子接続層８１のＹ方向の両端面とをそれぞれ接合することができるので、一方側しか接合しないようなエッジレイ形状のクラッド材と比べて、基材層８０と端子接続層８１との接合強度を向上させることができる。
また、本実施形態では、上記のように、溝部８２を、基材層８０のＸ１側の端部８０ａからＸ２側の端部８０ｂまで、Ｘ方向に延びるように形成するとともに、端子接続層８１を、Ｘ１側の端部８１ｂからＸ２側の端部８１ｃまで、Ｘ方向に延びるように溝部８２に埋め込むように構成すれば、Ａｌ板２８０およびストライプ状のＮｉ板２８１とが形成されたクラッド材２００を、Ｘ方向に延びるように形成するとともに、Ｘ方向に所定の間隔を隔てた状態で打ち抜くことにより、容易に、溝部８２と面取り加工された形状とを有するとともに、Ａｌからなる基材層８０とＮｉからなる端子接続層８１とが接合された複数の負極端子８を、１つのクラッド材２００から得ることができる。
また、本実施形態では、上記のように、溝部８２および端子接続層８１のＹ方向の幅Ｗ１（約１５ｍｍ）が、負極端子８のＹ方向の長さＬ１（約４０ｍｍ）の半分（約２０ｍｍ）以下であるように構成すれば、基材層８０においてバスバー接合部８３を十分に確保することができるので、基材層８０とバスバー１０１とを容易に接続することができる。
また、本実施形態では、上記のように、端子接続層８１の上面８１ａとバスバー接合部８３の上面８３ａとを、境界部（接続部）に段差を有しない略平坦面状になるように互いに接続すれば、バスバー接合部８３（基材層８０）と端子接続層８１とによって凹凸形状が形成されている場合と異なり、基材層８０と端子接続層８１との接続部（溝部８２の内側面８２ａ）に異物が接触したり引っ掛かったりすることが抑制される。これにより、基材層８０と端子接続層８１との接続部を起点として基材層８０と端子接続層８１とが互いに剥離することを抑制することができる。
また、本実施形態では、上記のように、穴部８４を、Ｚ２側に配置された基材層８０とＺ１側に配置された端子接続層８１とを貫通するように領域Ｂに形成すれば、穴部８４に挿入された負極部５と端子接続層８１とを容易に電気的に接続することができる。
また、本実施形態では、上記のように、端子接続層８１によって構成される穴部８４の内側面８１ｄと、負極円柱部５２とを溶接すれば、端子接続層８１の内側面８１ｄと穴部８４に挿入された負極部５の負極円柱部５２とを溶接することによって、より確実に、穴部８４に挿入された負極部５と端子接続層８１とを電気的に接続することができる。
また、本実施形態では、上記のように、端子接続層８１の厚みｔ３（約０．５ｍｍ）を、基材層８０の厚みｔ２（約１．３ｍｍ）よりも小さくするとともに、負極端子８の厚みｔ１（約１．８ｍｍ、厚みｔ２およびｔ３の合計）の約２８％の大きさにすれば、Ａｌよりも単位体積当たりの電気抵抗および重量（比重）が大きいＮｉからなる端子接続層８１の厚みｔ３を、Ａｌからなる基材層８０の厚みｔ２よりも小さくすることにより、基材層８０と端子接続層８１とのクラッド材からなる負極端子８の電気抵抗および重量が大きくなるのを抑制することができる。
また、本実施形態では、上記のように、パッキン９ａおよび９ｂを用いることにより、正極端子７および負極端子８と、蓋部材２の上面２ｃとを絶縁すれば、負極端子８と蓋部材２との短絡を防止することができる。
また、本実施形態では、上記のように、バスバー接合部８３の平坦面状の上面８３ａに、平板状のバスバー１０１を抵抗溶接により溶接すれば、平坦面状の基材層８０と平板状のバスバー１０１とを容易に溶接することができる。
また、本実施形態では、上記のように、負極端子８の基材層８０が、Ａｌからなる正極端子７およびバスバー１０１と同じＡｌからなるように構成すれば、複数のリチウムイオン電池１と、各々のリチウムイオン電池１を接続する複数のバスバー１０１とから構成されるリチウムイオン電池接続体１００の重量をより軽量化することができる。また、Ａｌ同士が接続されるので、基材層８０とバスバー１０１との接触抵抗、および、正極端子７とバスバー１０１との接触抵抗を共に小さくすることができる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
たとえば、上記実施形態では、負極端子８を、端子接続層８１が基材層８０のＹ方向の両端部に露出しない形状（インレイ形状）のクラッド材からなる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図９に示す第１変形例のように、負極端子３０８を、端子接続層３８１が基材層３８０のＹ１側の端部には露出させない一方、Ｙ２側の端部に露出させる形状（エッジレイ形状）のクラッド材からなるように構成してもよい。この際、上記実施形態の溝部８２の代わりに、Ｙ１側の内側面３８２ａを有する一方、Ｙ２側の内側面を有さない切り欠き部３８２を基材層３８０に形成すればよい。これにより、たとえば、基材層３８０の表面にマスクを形成して端子接続層３８１の表面のみを加工する場合に、インレイ形状のクラッド材と比べて、基材層３８０のマスクを端子接続層３８１の一方側（Ｙ１側）にのみ形成すればよいので、容易に、端子接続層３８１の表面のみを加工することが可能である。なお、負極端子３０８は、本発明の「電池用負極端子」の一例である。なお、基材層３８０および端子接続層３８１は、それぞれ、本発明の「第１金属層」および「第２金属層」の一例であり、切り欠き部３８２は、本発明の「凹部」の一例である。
また、上記実施形態では、正極端子７の平坦面状のバスバー接合部７１に、平板状のバスバー１０１が抵抗溶接により溶接されるとともに、負極端子８の平坦面状のバスバー接合部８３に、平板状のバスバー１０１が抵抗溶接により溶接される例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図１０に示す第２変形例のリチウムイオン電池接続体１００のように、リチウムイオン電池４０１の正極端子４０７のバスバー接合部４７１および負極端子４０８の基材層８０（図５参照）からなるバスバー接合部４８３に、それぞれ、突起部４０７ａおよび４０８ａを形成するとともに、バスバー１０２に、突起部４０７ａおよび４０８ａがそれぞれ挿入される穴部１０２ａおよび１０２ｂを形成してもよい。これにより、突起部４０７ａと穴部１０２ａとによって、正極端子４０７とバスバー１０２との位置決めを容易に行うことが可能になるので、バスバー１０２と正極端子４０７とを確実に接続することが可能である。同様に、突起部４０８ａと穴部１０２ｂとによって、負極端子４０８とバスバー１０２との位置決めを容易に行うことが可能になるので、バスバー１０２と負極端子４０８の基材層８０とを確実に接続することが可能である。なお、リチウムイオン電池４０１は、本発明の「電池」の一例であり、バスバー１０２は、本発明の「電池端子接続板」の一例である。また、正極端子４０７は、本発明の「電池用端子」および「電池用正極端子」の一例であり、負極端子４０８は、本発明の「電池用端子」および「電池用負極端子」の一例である。
また、上記実施形態では、端子接続層８１の厚みｔ３（約０．５ｍｍ）を、基材層８０の厚みｔ２（約１．３ｍｍ）よりも小さくするとともに、負極端子８の厚みｔ１（約１．８ｍｍ、厚みｔ２およびｔ３の合計）の約２８％の大きさにした例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、端子接続層８１の厚みｔ３は、負極端子８の厚みｔ１の約２８％未満の大きさであってもよい。この際、端子接続層８１によって構成される穴部８４の内側面８１ｄと、負極円柱部５２との接合強度を確保するために、端子接続層８１の厚みｔ３は、負極端子８の厚みｔ１の約１０％以上の大きさであるのが好ましい。また、端子接続層８１の厚みｔ３は、負極端子８の厚みｔ１の約２８％より大きくてもよい。この際、負極端子８の重量を軽量にすることと、負極端子８の電気抵抗を小さくすることとを目的として、端子接続層８１の厚みｔ３は、負極端子８の厚みｔ１の約５０％以下の大きさであるのが好ましい。つまり、端子接続層８１の厚みｔ３は、基材層８０の厚みｔ２以下であるのが好ましい。
また、上記実施形態では、抵抗溶接によって、負極端子８のＡｌからなる基材層８０と、Ａｌからなるバスバー１０１とを接続した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、レーザ溶接によって、負極端子８のＡｌからなる基材層８０と、Ａｌからなるバスバー１０１とを接続してもよい。この場合、Ａｌは、Ｃｕと比べて光の反射が小さく、レーザ光を多く吸収するので、バスバー１０１と基材層８０とをより発熱させることが可能である。これにより、バスバー１０１と基材層８０との溶接部分を容易に溶融させることが可能であるので、Ｃｕからなるバスバーを用いる場合と比べて、より容易に、バスバー１０１と負極端子８とを接続することが可能である。
また、上記実施形態では、抵抗溶接によって、負極端子８のＡｌからなる基材層８０と、Ａｌからなるバスバー１０１とを接続した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ＴＩＧ（Ｔａｎｇｓｔｅｎ Ｉｎｅｒｔ Ｇａｓ）溶接によって、負極端子８のＡｌからなる基材層８０と、Ａｌからなるバスバー１０１とを接続してもよい。この際、ＴＩＧ溶接においては、局所的に熱が加えられる抵抗溶接と比べて溶接時の熱が基材層８０により加えられやすい。したがって、負極端子８のＮｉからなる端子接続層８１を、基材層８０の領域Ｂで、基材層８０に対して積層するように配置することによって、基材層８０と端子接続層８１とが互いに剥離することを抑制することができるという本発明の効果を、より顕著に得ることが可能である。
また、上記実施形態では、レーザ溶接によって、穴部８４のＺ１側の内側面８１ｄと、負極円柱部５２とを接続した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、抵抗溶接または超音波溶接によって、穴部８４のＺ１側の内側面８１ｄと、負極円柱部５２とを接続してもよい。
また、上記実施形態では、正極端子７、負極端子８の基材層８０およびバスバー１０１が共にＡｌからなる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、正極端子７、負極端子８の基材層８０およびバスバー１０１をＡｌ合金からなるように構成してもよい。
また、上記実施形態では、負極端子８の端子接続層８１がＮｉからなる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、負極端子８の端子接続層８１をＮｉ合金からなるように構成してもよい。
また、上記実施形態では、蓋部材２および電池ケース本体３を、共にＮｉめっき鋼板により構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、蓋部材２および電池ケース本体３を、共にＡｌからなるように構成することによって、蓋部材２および電池ケース本体３を正極として使用するように構成してもよい。この際、蓋部材２および電池ケース本体３の任意の位置にバスバー１０１が接続される。これにより、ＡｌはＮｉめっき鋼板よりも比重が小さいので、リチウムイオン電池接続体１００を軽量化することが可能である。さらに、正極端子７およびパッキン９ａが不要になるので、部品点数を減少させることが可能である。
また、上記実施形態では、端子接続層８１の上面８１ａとバスバー接合部８３の上面８３ａとを、略平坦面状になるように互いに接続した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、端子接続層８１の上面８１ａがバスバー接合部８３の上面８３ａよりも上方に突出するように互いに接続してもよいし、下方に窪むように互いに接続してもよい。
また、上記実施形態では、リチウムイオン電池１の正極端子７および負極端子８に、バスバー１０１と正極部４または負極部５とを接続した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、リチウムイオン電池１の発電状態などを計測するために、リチウムイオン電池１の正極端子７および負極端子８の各々に、ワイヤをさらに接続してもよい。これにより、リチウムイオン電池１の劣化の度合いなどの状況を計測および把握することが可能になるので、各々のリチウムイオン電池１における充放電量を調節することが可能になる。
また、上記実施形態では、リチウムイオン電池接続体１００において、複数のリチウムイオン電池１が直列に接続された例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、リチウムイオン電池接続体１００において、複数のリチウムイオン電池１の一部または全てを並列に接続してもよい。

Claims (20)

  1. 複数の電池の電池用端子同士を接続するためのＡｌまたはＡｌ合金からなる電池端子接続板と、前記電池の電池用負極とに接続可能であり、かつ、前記電池の電池ケースの蓋の上面上に配置可能なように構成された電池用負極端子であって、
    前記電池端子接続板と接続される第１領域と、前記第１領域と同一面側の隣接する第２領域とを含み、ＡｌまたはＡｌ合金からなる第１金属層と、
    前記電池用負極と接続され、ＮｉまたはＮｉ合金からなる第２金属層と、
    が接合されることにより形成されたクラッド材からなり、
    前記第２金属層は、前記第１金属層の前記第２領域で、前記第１金属層に対して積層するように配置されている、電池用負極端子。
  2. 前記ＮｉまたはＮｉ合金からなる第２金属層は、ＣｕまたはＣｕ合金からなる前記電池用負極に接続可能に構成されている、請求項１に記載の電池用負極端子。
  3. 前記第１金属層および前記第２金属層は、前記電池用負極端子の前記電池とは反対側の前記同一面側に配置されている、請求項１に記載の電池用負極端子。
  4. 前記第１金属層の前記第２領域において、前記第１金属層に対して積層された前記第２金属層が前記電池用負極と接続されており、
    前記第１金属層の前記第２領域には、凹部が形成されており、
    前記第２金属層は、前記第１金属層の前記凹部に埋め込まれた状態で、前記第１金属層と接合されている、請求項３に記載の電池用負極端子。
  5. 前記第１金属層の凹部は、前記第２領域において、前記第１領域と前記第２領域とが隣接する第１方向に対して直交する第２方向の一方端部から他方端部まで延びるように形成されており、
    前記第２金属層は、前記第２方向の一方端部から他方端部まで延びるように前記第１金属層の凹部に埋め込まれている、請求項４に記載の電池用負極端子。
  6. 前記凹部は、溝部であり、
    前記第２金属層は、前記第１領域と前記第２領域とが隣接する第１方向の両端面が露出しない状態で、前記第１方向に対して直交する第２方向の一方端部から他方端部まで延びるように前記第１金属層の前記溝部に埋め込まれている、請求項４に記載の電池用負極端子。
  7. 前記第１金属層の溝部の前記第１方向の幅は、前記第１金属層の前記第１方向の長さの半分以下である、請求項６に記載の電池用負極端子。
  8. 前記凹部は、切り欠き部であり、
    前記第２金属層は、前記第１領域と前記第２領域とが隣接する第１方向の一方端面が露出した状態で、前記第１方向に対して直交する第２方向の一方端部から他方端部まで延びるように前記第１金属層の前記切り欠き部に接合されている、請求項４に記載の電池用負極端子。
  9. 前記第１領域における前記第１金属層と、前記第２領域における前記第１金属層に対して積層された前記第２金属層とは、隣接して平坦面状に形成されている、請求項３に記載の電池用負極端子。
  10. 前記第２金属層の厚みは、前記第２領域における前記第１金属層の厚み以下である、請求項１に記載の電池用負極端子。
  11. 前記第２金属層の厚みは、前記第２領域における前記第１金属層と前記第２金属層との合計の厚みの１０％以上５０％以下である、請求項１０に記載の電池用負極端子。
  12. 前記電池用負極端子を構成する前記クラッド材は、前記電池ケースの蓋と絶縁された状態で、前記電池ケースの蓋の上面上に配置可能なように構成されている、請求項１に記載の電池用負極端子。
  13. 前記第１領域における前記第１金属層の少なくとも一部は、平板状の前記電池端子接続板と溶接可能なように平坦面状に形成されている、請求項１に記載の電池用負極端子。
  14. 前記第２領域には、前記第１金属層と前記第２金属層とを貫通する穴部が形成されており、
    少なくとも前記第２金属層の内周面に、前記穴部に挿入された前記電池用負極が接続可能なように構成されている、請求項１に記載の電池用負極端子。
  15. 前記第１金属層は、前記第１領域に形成され、前記電池端子接続板と係合可能な突起部を含む、請求項１に記載の電池用負極端子。
  16. 前記第１金属層は、前記電池の電池用正極と接続可能であるとともに、前記電池端子接続板と接続されるＡｌまたはＡｌ合金からなる電池用正極端子と同じ金属材料からなる、請求項２に記載の電池用負極端子。
  17. 複数の電池の電池用端子同士を接続するためのＡｌまたはＡｌ合金からなる電池端子接続板と、前記電池の電池用負極とに接続可能であり、かつ、前記電池の電池ケースの蓋の上面上に配置可能なように構成された電池用負極端子の製造方法であって、
    前記電池端子接続板と接続される第１領域と、前記第１領域と同一面側の隣接する第２領域とを含み、ＡｌまたはＡｌ合金からなる第１金属層を複数形成可能な、所定の方向に延びる第１金属材を準備する工程と、
    前記電池用負極と接続され、ＮｉまたはＮｉ合金からなる第２金属層を複数形成可能な、前記所定の方向に延びる第２金属材を準備する工程と、
    前記第２金属材を、前記第１金属材に対して前記所定の方向に沿って積層するように接合することによって、前記第１金属層の前記第２領域で、前記第２金属材が前記第１金属材に対して積層するように配置されたクラッド材を前記所定の方向に延びるように形成する工程と、
    前記クラッド材から、各々が前記第１金属層および前記第２金属層を含む複数の前記電池用負極端子を形成する工程とを備える、電池用負極端子の製造方法。
  18. 前記第１金属材を準備する工程は、前記第１金属層の前記第２領域に、前記所定の方向に沿って延びる凹部を形成する工程を含み、
    前記クラッド材を前記所定の方向に延びるように形成する工程は、前記第２金属材を、前記第１金属材の前記凹部に前記所定の方向に沿って配置した状態で、前記第１金属材と前記第２金属材とを接合する工程を含む、請求項１７に記載の電池用負極端子の製造方法。
  19. 前記凹部は、溝部であり、
    前記第２金属材を前記凹部に配置した状態で接合する工程は、前記第２金属材を、前記第１金属材の前記凹部に、前記所定の方向と直交する方向の両端面が露出しないように前記所定の方向に沿って配置した状態で、前記第１金属材と前記第２金属材とを接合する工程を有する、請求項１８に記載の電池用負極端子の製造方法。
  20. 前記クラッド材から前記複数の電池用負極端子を形成する工程は、前記所定の方向に所定の間隔を隔てて前記複数の電池用負極端子を前記クラッド材から打ち抜くことによって、前記クラッド材から前記複数の電池用負極端子を形成する工程を含む、請求項１７に記載の電池用負極端子の製造方法。
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