JP6581440B2 - 電池用端子、電池用端子の製造方法および電池 - Google Patents

Description

この発明は、たとえばリチウムイオン電池に適用可能な電池用端子と、その電池用端子の製造方法およびその電池用端子を用いる電池とに関し、特に、異なる金属層を備える電池用端子と、その電池用端子の製造方法およびその電池用端子を用いる電池とに関する。

従来、たとえば特許第５４２６５９４号公報（特許文献１）に開示されている、異なる金属層を備える電池用端子が知られている。

上記特許文献１には、Ｃｕからなる集電板が接合されるＣｕからなるヘッド部と、Ａｌからなるバスバーが接合されるＡｌからなるテール部とを備える負極リベット（電池用端子）が開示されている。この負極リベットは、ヘッド部の軸部とテール部とを対向配置した状態で摩擦撹拌溶接することにより一体化（接合）させている。また、上記特許文献１には、別例として、ヘッド部の軸部とテール部との間に配置され、Ｃｕ層とＡｌ層とが圧接されたクラッドメタルからなる接合部をさらに備える負極リベット（電池用端子）も開示されている。この別例の負極リベットは、Ｃｕからなるヘッド部とクラッドメタルのＣｕ層と、Ａｌからなるテール部とクラッドメタルのＡｌ層とをそれぞれレーザ溶接することによって一体化（接合）させている。

特許第５４２６５９４号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された負極リベットでは、Ｃｕからなるヘッド部とＡｌからなるテール部とを摩擦撹拌溶接またはレーザ溶接によって接合する際に、接合部が摩擦やレーザ光によって大きな熱が発生するため高温になる。このときに熱がヘッド部のＣｕとテール部のＡｌとの界面に到達して脆弱な金属間化合物が生成されるため、ヘッド部とテール部との接合強度が低下しやすいという問題点があった。

この発明は、異なる金属層を備える電池用端子における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、異なる金属層の間の接合強度を大きくすることが可能な電池用端子と、その電池用端子の製造方法およびその電池用端子を用いる電池と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端子は、軸部と、軸部から放射方向に放射状の広がりを持つ鍔部とを有する電池用端子であって、電池用端子は、少なくとも第１金属層と第２金属層とが接合されたクラッド材から構成され、軸部および鍔部のそれぞれは、軸部の軸方向において一方側が第１金属層で構成され、他方側が第２金属層で構成され、軸部の第１金属層は、少なくとも軸部の中心部分において、鍔部の第１金属層における軸方向の他方側の面よりも軸方向の他方側に突出する部分を有し、第１金属層の突出する部分は、軸部の中心部分において、軸方向の他方側に凸状に突出する凸部を有し、凸部は、軸部の軸心上において、鍔部の軸方向の他方側の面よりも軸方向の他方側に鍔部の軸方向の長さよりも大きく凸状に突出している。

この発明の第１の局面による電池用端子では、上記のように、クラッド材から構成されていることによって、電池用端子を作製するときに金属間化合物が過剰に成長するような熱を加える必要がないため、摩擦撹拌溶接やレーザ溶接により第１金属層と第２金属層とを接合する場合と比べて、第１金属層と第２金属層との接合強度の低下を防止することができる。さらに、軸部の第１金属層が鍔部の第１金属層における軸方向の他方側の面よりも軸方向の他方側に突出する部分を有していることによって、突出する部分が形成された分、第１金属層と第２金属層との界面の面積を増加させ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を大きくすることができる。

また、この発明の第１の局面による電池用端子では、上記のように、軸部および鍔部のそれぞれを、軸部の軸方向において一方側を第１金属層で構成し、他方側を第２金属層で構成する。これにより、軸部の軸方向の一方側の第１金属層と電池同士を接続する接続部材または電池の集電体の一方とを容易に接合することができるとともに、軸部の軸方向の他方側の第２金属層と接続部材または集電体の他方とを容易に接合することができる。この結果、電池用端子を介して接続部材と集電体とを容易に電気的に接続することができる。また、この際、接続部材および集電体が異なる金属から構成される場合には、第１金属層と接続部材または集電体の一方とを同種の金属とから構成し、第２金属層と接続部材または集電体の他方とを同種の金属とから構成することによって、同種の金属同士の接合による強固な接合を確保した状態で、電池用端子を介して接続部材と集電体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端子において、第１金属層の突出する部分は、少なくとも軸部の中心部分において、鍔部の第１金属層における軸方向の他方側の面よりも軸方向の他方側に突出している。これにより、電池用端子の中心近傍である軸部の中心部分において、第１金属層と第２金属層との界面の面積を増加させ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を効果的に大きくすることができる。

この場合、第１金属層の突出する部分は、軸部の中心部分において、軸方向の他方側に凸状に突出する凸部を有している。これにより、凸部が形成された分、第１金属層と第２金属層との界面の面積を確実に増加させ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を確実に大きくすることができる。

上記突出する部分が凸部を有する構成において、軸部の軸心上において、凸部は、鍔部の軸方向の他方側の面よりも軸方向の他方側に突出している。これにより、鍔部の軸方向の他方側の面よりも軸方向の他方側に突出していない場合と比べて、第１金属層と第２金属層との界面の面積を増加させ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を大きくすることができる。また、軸部において第１金属層と接続部材または集電体とが接合される場合には、軸部において第１金属層と第２金属層との界面（凸部の軸方向の他方側の端部）を第１金属層が露出する軸方向の一方側から大きく離間させることができる。これにより、軸部における第１金属層と第２金属層との界面が、露出する第１金属層と接続部材または集電体との接合部から大きく離間されるので、前記接合部の接合（溶接）に起因する熱が前記界面に到達するのを抑制することができる。この結果、第１金属層と第２金属層との界面における脆弱な金属間化合物の発生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の低下を抑制することができる。

また、軸心上において、凸部は、鍔部の軸方向の他方側の面よりも軸方向の他方側に、鍔部の軸方向の長さよりも大きく突出している。これにより、凸部が比較的大きく形成されるので、第１金属層と第２金属層との界面の面積を増加させることができる。

上記第１の局面による電池用端子において、好ましくは、第１金属層または第２金属層の一方は、ＡｌまたはＡｌ合金（Ａｌ基合金）から構成されており、第１金属層または第２金属層の他方は、ＣｕまたはＣｕ合金（Ｃｕ基合金）から構成されている。このように構成すれば、電池用端子の軸方向の一方側の第１金属層を接続部材または集電体の一方と同種の金属（Ａｌ基合金またはＣｕ基合金）から構成し、電池用端子の軸方向の他方側の第２金属層を接続部材または集電体の他方と同種の金属（Ｃｕ基合金またはＡｌ基合金）から構成した場合には、同種の金属同士の接合による強固な接合を確保した状態で、電池用端子を介して接続部材と集電体とを電気的に接続することができる。また、Ａｌ基合金およびＣｕ基合金は、共に比較的延性が大きく変形しやすいので、第１金属層または第２金属層の一方が比較的に延性が小さく変形しにくい場合と比べて、破断などが生じるのを抑制しつつ、容易に第１金属層に凸部を形成することができる。

上記第１の局面による電池用端子において、好ましくは、軸方向において、鍔部の第１金属層の最小の長さは、鍔部の長さの３０％以上である。このように構成すれば、鍔部において第１金属層を軸方向に十分に確保することができるので、電池用端子の軸方向の一方側に露出する第１金属層と接続部材または集電体とを接合する際に、第１金属層と接続部材または集電体との接合（溶接）に起因する熱が第１金属層と第２金属層との界面に到達するのを抑制することができる。

上記突出する部分が凸部を有する構成において、好ましくは、軸部の軸心上において、鍔部の軸方向の他方側の面から凸部の軸方向の他方側の端部までの長さは、軸部の長さの８０％以下である。このように構成すれば、軸部の軸方向の他方側において、第２金属層の軸方向の長さを容易に確保することができる。これにより、軸部の軸方向の他方側の第２金属層と接続部材または集電体とを接合する際に、第２金属層の軸方向の長さを確保し、第２金属層と接続部材または集電体とを接合しやすくすることができる。また、第２金属層の軸方向の長さを確保することにより、軸部の軸方向の他方側の端部と接続部材または集電体とが接合される場合において、第１金属層と第２金属層との界面（凸部の軸方向の他方側の端部）を第２金属層が露出する軸方向の他方側の端部から大きく離間させることができる。これにより、第１金属層と第２金属層との界面が、第２金属層と接続部材または集電体との接合部から大きく離間されるので、前記接合部の接合（溶接）に起因する熱が前記界面に到達するのを抑制することができる。この結果、第１金属層と第２金属層との界面における脆弱な金属間化合物の発生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の低下を抑制することができる。

上記第１の局面による電池用端子において、好ましくは、軸部の軸方向の他方側の端部には、底面および内側面が第２金属層で構成された有底孔を有している。このように構成すれば、電池用端子と接続部材または集電体と固定する際に、例えば、有底孔の孔内に接続部材または集電体を挿入した状態で固定したり、有底孔の第２金属層の側面を変形させてかしめたりすることなどにより、電池用端子と接続部材または集電体とを容易に固定することができる。

上記第１の局面による電池用端子において、好ましくは、第１金属層および第２金属層は、共に、軸心に対して略軸対称に形成されている。このように構成すれば、比較的単純な形状を有する電池用端子を容易に形成することができる。

上記第１の局面による電池用端子において、好ましくは、第１金属層を構成する金属と第２金属層を構成する金属とが反応するのを抑制するための反応抑制層をさらに含む。このように構成すれば、反応抑制層により、第１金属層を構成する金属と第２金属層を構成する金属とが反応して脆弱な金属間化合物が形成されるのを確実に抑制することができるので、第１金属層と第２金属層との金属間化合物に起因する接合強度の低下を確実に抑制することができる。

また、この発明の第１の局面による電池用端子は、軸部と、軸部から放射方向に放射状の広がりを持つ鍔部とを有する電池用端子であって、電池用端子は、少なくとも第１金属層と第２金属層とが接合されたクラッド材から構成され、軸部および鍔部のそれぞれは、軸部の軸方向において一方側が第１金属層で構成され、他方側が第２金属層で構成され、軸部の第１金属層は、鍔部の第１金属層における軸方向の他方側の面よりも軸方向の他方側に突出する部分を有し、第１金属層の突出する部分は、少なくとも軸部の中心部分において、鍔部の第１金属層における軸方向の他方側の面よりも軸方向の他方側に突出しているとともに、中心部分よりも外側の部分は、中心部分よりも軸方向の他方側に突出している。これにより、外側の部分が形成された位置における第１金属層と第２金属層との接合強度を効果的に大きくすることができる。

この場合、好ましくは、外側の部分は、軸方向の他方側に環状に突出している。このように構成すれば、環状に突出する外側の部分によって、第１金属層と第２金属層との界面において、軸方向と直交する方向にすべりが生じるのを効果的に抑制することができる。

この発明の第２の局面による電池用端子の製造方法は、少なくとも第１金属層と第２金属層とを接合することによって、オーバーレイ型のクラッド材を形成する工程と、オーバーレイ型のクラッド材に対して押し出し加工を行うことによって、軸部と、軸部から放射方向に放射状の広がりを持つ鍔部とを有するとともに、軸部および鍔部のそれぞれが、軸部の軸方向において一方側が第１金属層で構成され、他方側が第２金属層で構成され、軸部の第１金属層が、少なくとも軸部の中心部分において、鍔部の第１金属層における軸方向の他方側の面よりも軸方向の他方側に突出する部分を有するように電池用端子を形成する工程とを備え、電池用端子を形成する工程において、第１金属層の突出する部分に軸部の中心部分において、軸方向の他方側に凸状に突出する凸部が形成されるとともに、凸部が、軸部の軸心上において、鍔部の軸方向の他方側の面よりも軸方向の他方側に鍔部の軸方向の長さよりも大きく凸状に突出するように形成される。また、この発明の第２の局面による電池用端子の製造方法は、少なくとも第１金属層と第２金属層とを接合することによって、オーバーレイ型のクラッド材を形成する工程と、オーバーレイ型のクラッド材に対して押し出し加工を行うことによって、軸部と、軸部から放射方向に放射状の広がりを持つ鍔部とを有するとともに、軸部および鍔部のそれぞれが、軸部の軸方向において一方側が第１金属層で構成され、他方側が第２金属層で構成され、軸部の第１金属層が、少なくとも軸部の中心部分において、鍔部の第１金属層における軸方向の他方側の面よりも軸方向の他方側に突出する部分を有するように電池用端子を形成する工程とを備え、電池用端子を形成する工程において、軸部の第１金属層の突出する部分が、少なくとも軸部の中心部分において鍔部の第１金属層における軸方向の他方側の面よりも軸方向の他方側に突出するように形成されるとともに、少なくとも軸部の中心部分において、中心部分よりも外側の部分が、中心部分よりも軸方向の他方側に突出するように形成される。

この発明の第２の局面による電池用端子の製造方法では、上記第１の局面の効果に加えて、オーバーレイ型のクラッド材に対して比較的簡易な位置決めによる押し出し加工によって、容易に軸部の第１金属層に突出する部分を形成することができる。

上記第２の局面による電池用端子の製造方法において、好ましくは、第１金属層を構成する金属と第２金属層を構成する金属とが反応するのを抑制するための反応抑制層を第１金属層と第２金属層との間に接合する。このように構成すれば、反応抑制層により、第１金属層を構成する金属と第２金属層を構成する金属とが反応して脆弱な金属間化合物が形成されるのを確実に抑制することができるので、第１金属層と第２金属層との金属間化合物に起因する接合強度の低下を確実に抑制することができる。

この発明の第３の局面による電池は、軸部と、軸部から放射方向に放射状の広がりを持つ鍔部とを有する電池用端子を備え、電池用端子は、少なくとも第１金属層と第２金属層とが接合されたクラッド材から構成され、軸部および鍔部のそれぞれは、軸部の軸方向において一方側が第１金属層で構成され、他方側が第２金属層で構成され、軸部の第１金属層は、少なくとも軸部の中心部分において、鍔部の第１金属層における軸方向の他方側の面よりも軸方向の他方側に突出する部分を有し、第１金属層の突出する部分は、軸部の中心部分において、軸方向の他方側に凸状に突出する凸部を有し、凸部は、軸部の軸心上において、鍔部の軸方向の他方側の面よりも軸方向の他方側に鍔部の軸方向の長さよりも大きく凸状に突出している。また、この発明の第３の局面による電池は、軸部と、軸部から放射方向に放射状の広がりを持つ鍔部とを有する電池用端子を備え、電池用端子は、少なくとも第１金属層と第２金属層とが接合されたクラッド材から構成され、軸部および鍔部のそれぞれは、軸部の軸方向において一方側が第１金属層で構成され、他方側が第２金属層で構成され、軸部の第１金属層は、鍔部の第１金属層における軸方向の他方側の面よりも軸方向の他方側に突出する部分を有し、第１金属層の突出する部分は、少なくとも軸部の中心部分において、鍔部の第１金属層における軸方向の他方側の面よりも軸方向の他方側に突出しているとともに、中心部分よりも外側の部分は、中心部分よりも軸方向の他方側に突出している。

この発明の第３の局面による電池では、上記第１の局面の異なる金属層が接合された電池用端子により、電池同士を接続する接続部材と、接続部材とは異なる金属から構成される電池の集電体とを容易に接合することができる。

本発明によれば、上記のように、異なる金属層（第１金属層と第２金属層）の間の接合強度を大きくすることができる。

本発明の第１実施形態による組電池を示した斜視図である。 本発明の第１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。 本発明の第１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。 本発明の第１実施形態によるリチウムイオン電池の負極端子周辺を示した断面図である。 本発明の第１実施形態によるリチウムイオン電池の負極端子を示した断面図である。 本発明の第１実施形態による負極端子の製造方法を説明するための斜視図である。 本発明の第１実施形態による負極端子の製造方法を説明するための斜視図である。 本発明の第２実施形態による負極端子周辺を示した断面図である。 本発明の第２実施形態による負極端子を示した断面図である。 本発明の第３実施形態による負極端子を示した断面図である。 本発明の第４実施形態による負極端子を示した断面図である。 本発明の第１実施形態の変形例による負極端子を示した斜視図である。 本発明の第２実施形態の変形例による負極端子を示した断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
まず、図１〜図５を参照して、本発明の第１実施形態による組電池１００の構造について説明する。

本発明の第１実施形態による組電池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。この組電池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（点線で図示）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。

また、組電池１００では、平面的に見てリチウムイオン電池１の狭幅方向（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、組電池１００では、狭幅方向と直交する広幅方向（Ｙ方向）の一方側（Ｙ１側）に正極端子１０が位置するとともに、Ｙ方向の他方側（Ｙ２側）に負極端子２０が位置するリチウムイオン電池１（１ａ）と、Ｙ２側に正極端子１０が位置するとともに、Ｙ１側に負極端子２０が位置するリチウムイオン電池１（１ｂ）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１０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２０は、Ａｌからなるバスバー１０１のＸ方向の他方端に溶接されている。これにより、リチウムイオン電池１の正極端子１０は、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２０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組電池１００が構成されている。なお、Ａｌからなるバスバー１０１を用いることによって、Ｃｕからなるバスバーを用いる場合と比べて、バスバー１０１を軽量化することができるので、複数のバスバー１０１を用いる組電池１００全体を軽量化することが可能である。なお、Ａｌとは、ＪＩＳ規格に規定されたＡ１０００番台のいわゆる純Ａｌを意味するとともに、Ｃｕとは、無酸素銅やタフピッチ銅、りん脱酸銅などのいわゆる純Ｃｕを意味している。

リチウムイオン電池１は、図２に示すように、略直方体形状の外観を有している。また、リチウムイオン電池１は、Ｘ方向およびＹ方向と直交する上下方向（Ｚ方向）の一方側（上方、Ｚ１側）に配置される蓋部材２と、他方側（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。

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、Ｚ方向に貫通するように、一対の挿入穴２ａおよび２ｂが設けられている。この一対の挿入穴２ａおよび２ｂは、蓋部材２の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Ｘ方向の略中央に形成されている。また、一対の挿入穴２ａおよび２ｂには、それぞれ、正極端子１０および負極端子２０が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４ａ、負極４ｂおよびセパレータ４ｃがロール状に積層された発電素子４と、図示しない電解液とを備えている。正極４ａは、正極活物質が塗布されたＡｌ箔から構成されている。負極４ｂは、負極活物質が塗布されたＣｕ箔から構成されている。セパレータ４ｃは、正極４ａと負極４ｂとを絶縁する機能を有している。

また、リチウムイオン電池１は、正極端子１０と発電素子４の正極４ａとを電気的に接続する正極集電体５と、負極端子２０と発電素子４の負極４ｂとを電気的に接続する負極集電体６とを備えている。正極集電体５は、正極端子１０に対応するようにＹ１側に配置されている。また、正極集電体５は、正極端子１０が挿入される穴部５ｄが形成された接続部５ａと、Ｚ２側に延びる脚部５ｂと、脚部５ｂと複数の正極４ａとを接続する接続板５ｃとを含んでいる。また、正極集電体５は、正極４ａと同様にＡｌから構成されている。

負極集電体６は、負極端子２０に対応するようにＹ２側に配置されている。また、負極集電体６は、負極端子２０が挿入される穴部６ｄが形成された接続部６ａと、Ｚ２側に延びる脚部６ｂと、脚部６ｂと複数の負極４ｂとを接続する接続板６ｃとを含んでいる。また、負極集電体６は、負極４ｂと同様にＣｕから構成されている。

正極端子１０は、Ｚ方向に延びる円柱状の軸部１１と、軸部１１のＺ１側の端部およびその周辺において、軸部１１からＸ−Ｙ平面方向に放射状の広がりを持つように形成された円環状の鍔部１２とを有している。この結果、正極端子１０は、リベット状に形成されており、Ｚ方向に沿った断面がＴ字形状になるように形成されている。

また、リベット状の正極端子１０は、正極集電体５およびバスバー１０１と同様に、Ａｌから構成されている。この正極端子１０では、図示しないＡｌ板に対して押し出し成形が行われることによって、軸部１１と鍔部１２とが一体的に形成されている。

また、正極端子１０の鍔部１２と蓋部材２との間には、絶縁性を有するパッキン７が配置されているとともに、蓋部材２と正極集電体５の接続部５ａとの間には、絶縁性を有するパッキン８が配置されている。なお、パッキン７および８は、それぞれ、正極端子１０の軸部１１が挿入される挿入穴７ａおよび８ａを有している。なお、正極端子１０の鍔部１２は蓋部材２の上側に配置されることによって、リチウムイオン電池１の外部に配置されている。一方、軸部１１の鍔部１２よりもＺ２側に突出する部分は、挿入穴７ａ、２ａおよび８ａと、リチウムイオン電池１（電池ケース本体３）の内部とに配置されている。

負極端子２０は、正極端子１０と同様の外形形状を有している。つまり、負極端子２０は、Ｚ方向に延びる円柱状の軸部２１と、軸部２１のＺ１側の端部およびその周辺において、軸部２１からＸ−Ｙ平面方向に放射状の広がりを持つように形成された円環状の鍔部２２とを有している。この結果、図４および図５に示すように、負極端子２０は、リベット状に形成されており、Ｚ方向に沿った断面がＴ字形状になるように形成されている。また、軸部２１は、負極端子２０のＸ方向およびＹ方向の略中央に位置するように構成されている。なお、負極端子２０は、本発明の「電池用端子」の一例である。また、Ｚ方向は、本発明の「軸方向」の一例であり、Ｚ１側は、本発明の「軸方向の一方側」の一例であり、Ｘ−Ｙ平面方向は、本発明の「放射方向」の一例である。

また、負極端子２０では、後述する押し出し成形が行われることによって、軸部２１と鍔部２２とが一体的に形成されている。また、図５に示すように、負極端子２０は、Ｘ方向およびＹ方向に約１０ｍｍの直径Ｄ１を有するとともに、Ｚ方向に約１２ｍｍの長さＬ１を有している。また、鍔部２２は、Ｚ方向に約２ｍｍの厚みｔ１を有している。なお、Ｚ２側は、本発明の「軸方向の他方側」の一例である。

ここで、第１実施形態では、図４および図５に示すように、負極端子２０は、比較的延性が大きく変形しやすいＡｌから構成された第１金属層３０と、比較的延性が大きく変形しやすいＣｕから構成された第２金属層４０とが圧延により接合されたクラッド材から構成されている。圧延接合されている第１金属層３０と第２金属層４０とは、その界面Ｉにおいて強固に接合されている。また、負極端子２０のＺ方向（Ｚ２側）に沿った断面において、第１金属層３０は、軸部２１および鍔部２２の上部に配置されており、この結果、第１金属層３０は、負極端子２０のＺ１側である、軸部２１の上面２１ａと、鍔部２２の上面２２ａと、上側面２２ｂ（鍔部２２の上部における側面２２ｄ）とに露出するように形成されている。

また、第１実施形態では、第１金属層３０の軸部２１の中心部分３１には、Ｚ方向（軸方向）のＺ２側に突出する凸部３２が設けられている。つまり、軸部２１の第１金属層３０は、軸部２１の中心部分３１において、Ｚ方向（軸方向）のＺ２側に突出する部分（凸部３２）を有している。なお、凸部３２の軸部２１のＺ２側の端部３２ａは、先細るように形成されている。

なお、凸部３２は、軸部２１の軸心Ａ上において、鍔部２２のＺ２側の下面２２ｅよりもＺ２側に、鍔部２２のＺ方向の長さ（厚みｔ１）よりも大きく突出している。つまり、軸部２１における第１金属層３０の凸部３２は、鍔部２２の第１金属層３０におけるＺ２側の面（界面Ｉ）よりもＺ２側に突出している。一方、軸心Ａ上において、鍔部２２のＺ２側の下面２２ｅから凸部３２のＺ２側の端部３２ａまでの長さＬ２は、軸部２１（負極端子２０）の長さＬ１の８０％以下になるように形成されている。また、軸心Ａにおいて、軸部２１における第１金属層３０のＺ方向の最大の長さＬ３は、負極端子２０のＺ方向に沿った長さＬ１の約９０％以下になるように構成されている。なお、長さＬ３は、長さＬ１の約８０％以下であるのが好ましく、約７０％以下であるのがより好ましい。

第２金属層４０は、第１金属層３０をＺ２側から覆うように配置されており、軸部２１のＺ２側および鍔部２２の下側面２２ｃ（鍔部２２の下部における側面２２ｄ）に露出するように形成されている。この結果、凸部３２は、負極端子２０の外部に露出しないように形成されており、その結果、第１金属層３０は、軸部２１および鍔部２２のＺ２側には露出しないように形成されている。

また、円環状の鍔部２２では、第１金属層３０と第２金属層４０とが対向する全面においてＺ方向に接合されている。つまり、鍔部２２では、オーバーレイ型のクラッド接合が行われている。この結果、第１金属層３０と第２金属層４０との界面Ｉは、軸部２１の側面ではなく、鍔部２２の側面２２ｄにおいて露出するように形成されている。これにより、界面Ｉがリチウムイオン電池１の内部に配置されないので、リチウムイオン電池１内部の電解液などが界面Ｉに到達するのを抑制することが可能である。この結果、リチウムイオン電池１内部の電解液などに起因して第１金属層３０と第２金属層４０と接合強度が小さくなるのを抑制することが可能である。

また、第１金属層３０および第２金属層４０は、共に、軸心Ａに対して略軸対称になるように形成されている。

また、鍔部２２において、第１金属層３０のＺ方向の最小の厚みｔ２は、鍔部２２のＺ方向の厚みｔ１の約３０％以上になるように形成されている。ここで、最小の厚みｔ２とは、第１金属層３０と第２金属層４０との界面Ｉのうちの最も上側に位置する端面から上面２２ａまでの厚みを意味する。

また、軸部２１のＺ方向に沿った断面において、第１金属層３０の凸部３２のＺ方向と直交するＸ方向およびＹ方向に沿った長さ（幅）Ｌ４は、凸部３２の周囲に形成される第２金属層４０のＸ方向およびＹ方向に沿った長さＬ５よりも大きくなるように形成されている。なお、長さＬ４は、長さＬ５の２倍以上になるように形成するのが好ましい。ここで、長さＬ４およびＬ５とは、軸部２１において、Ｘ方向およびＹ方向における第１金属層３０の長さが最大の位置における各々の長さを意味している。

また、図４に示すように、軸部２１の上面２１ａ（Ｚ１側の面）の略中央に、バスバー１０１がレーザ溶接されることによって、軸部２１の上面２１ａの略中央には溶接部Ｗ１が形成されている。また、軸部２１の下側の端部（頂面）２１ｂの外周部と負極集電体６の接続部６ａとがレーザ溶接されることによって、軸部２１の端部２１ｂおよびその周辺には溶接部Ｗ２が形成されている。

また、正極端子１０側と同様に、負極端子２０の鍔部２２と蓋部材２との間には、絶縁性を有するパッキン７が配置されているとともに、蓋部材２と負極集電体６の接続部６ａとの間には、絶縁性を有するパッキン８が配置されている。なお、パッキン７および８は、それぞれ、負極端子２０の軸部２１が挿入される挿入穴７ｂおよび８ｂを有している。なお、負極端子２０の鍔部２２は蓋部材２の上側に配置されることによって、リチウムイオン電池１の外部に配置されている。一方、軸部２１の鍔部２２よりもＺ２側に突出する部分は、挿入穴７ｂ、２ｂおよび８ｂと、リチウムイオン電池１（電池ケース本体３）の内部とに配置されている。

第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように、負極端子２０をクラッド材から構成することによって、第１金属層３０と第２金属層４０とはその界面Ｉにおいて強固に接合しているので、熱による金属間化合物を生成しやすい摩擦撹拌溶接やレーザ溶接により第１金属層３０と第２金属層４０とを接合する場合と比べて、接合強度の低下を防止することができる。さらに、軸部２１の第１金属層３０に、鍔部２２の第１金属層３０におけるＺ２側の面（界面Ｉ）よりもＺ方向（軸方向）のＺ２側に突出する部分（凸部３２）を設けることによって、凸部３２が形成された分、界面Ｉの面積を増加させることができるので、第１金属層３０と第２金属層４０との接合強度を大きくすることができる。

第１実施形態では、Ｚ２側に突出する部分（凸部３２）を軸部２１の中心部分３１に設けることによって、負極端子２０の中心近傍である軸部２１の中心部分３１において、第１金属層３０と第２金属層４０との界面Ｉの面積を増加させることができるので、第１金属層３０と第２金属層４０との接合強度を効果的に大きくすることができる。

第１実施形態では、第１金属層３０の軸部２１の中心部分３１がＺ２側に突出する凸部３２を有することによって、凸部３２が形成された分、界面Ｉの面積を確実に増加させることができるので、第１金属層３０と第２金属層４０との接合強度を確実に大きくすることができる。

また、第１実施形態では、軸部２１および鍔部２２のそれぞれを、Ｚ１側を第１金属層３０で構成し、Ｚ２側を第２金属層４０で構成する。これにより、負極端子２０のＺ１側に露出する第１金属層３０とリチウムイオン電池１同士を接続するバスバー１０１とを容易に接合することができるとともに、負極端子２０のＺ２側に露出する第２金属層４０とリチウムイオン電池１の負極集電体６とを容易に接合することができる。この結果、負極端子２０を介してバスバー１０１と負極集電体６とを容易に電気的に接続することができる。また、第１金属層３０をバスバー１０１と同種の金属（Ａｌ）から構成し、第２金属層４０を負極集電体６と同種の金属（Ｃｕ）から構成することによって、同種の金属同士の接合による強固な接合を確保した状態で、負極端子２０を介してバスバー１０１と負極集電体６とを電気的に接続することができる。

また、第１実施形態では、軸部２１の軸心Ａ上において、凸部３２が鍔部２２のＺ２側の下面２２ｅよりもＺ２側に突出することによって、凸部３２が下面２２ｅよりもＺ２側に突出しない場合と比べて、第１金属層３０と第２金属層４０との界面Ｉの面積を増加させることができるので、第１金属層３０と第２金属層４０との接合強度を大きくすることができる。また、軸部２１において第１金属層３０とバスバー１０１とを接合する際に、軸部２１において第１金属層３０と第２金属層４０との界面Ｉを第１金属層３０が露出する負極端子２０のＺ１側の上面２１ａから大きく離間させることができる。これにより軸部２１における界面Ｉが、露出する第１金属層３０とバスバー１０１との接合部（溶接部Ｗ１）から大きく離間されるので、第１金属層３０とバスバー１０１との接合（溶接）に起因する熱が界面Ｉに到達するのを抑制することができる。この結果、界面Ｉにおける脆弱な金属間化合物の発生を抑制することができるので、第１金属層３０と第２金属層４０との接合強度の低下を抑制することができる。

また、第１実施形態では、第１金属層３０をバスバー１０１と同種のＡｌから構成し、第２金属層４０を負極集電体６と同種のＣｕから構成することによって、バスバー１０１と負極端子２０と負極集電体６とを、同種の金属同士による強固な接合状態を有し、かつ、電気的に接続することができる。また、ＡｌおよびＣｕは、共に比較的延性が大きくて変形しやすく、かつ、その延性が同程度であるので、破断などが生じるのを抑制しつつ、さらに容易に第１金属層３０に凸部３２を形成することができる。

また、第１実施形態では、凸部３２を、軸部２１の軸心Ａ上において、鍔部２２のＺ２側の下面２２ｅよりもＺ２側に、鍔部２２のＺ方向の長さ（厚みｔ１）よりも大きく突出させる。これにより、凸部３２を十分に大きく形成することができるので、第１金属層３０と第２金属層４０との界面Ｉの面積を増加させることができる。

また、第１実施形態では、鍔部２２において、第１金属層３０のＺ方向の最小の厚みｔ２を鍔部２２のＺ方向の厚みｔ１の約３０％以上になるように形成する。これにより、鍔部２２において第１金属層３０をＺ方向に十分に確保することができるので、負極端子２０のＺ１側に露出する第１金属層３０とバスバー１０１とを接合する際に、第１金属層３０とバスバー１０１との接合（溶接）に起因する熱が界面Ｉに到達するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、軸心Ａ上において、鍔部２２のＺ２側の下面２２ｅから凸部３２のＺ２側の端部３２ａまでの長さＬ２を、軸部２１（負極端子２０）の長さＬ１の８０％以下にする。これにより、軸部２１のＺ２側において、第２金属層４０のＺ方向に沿った長さを容易に確保することができる。これにより、軸部２１のＺ２側の第２金属層４０と負極集電体６とを接合する際に、第２金属層４０のＺ方向の長さを確保し、第２金属層４０と負極集電体６とを接合しやすくすることができる。

また、第１実施形態では、第２金属層４０のＺ方向の長さを確保することにより、軸部２１のＺ２側の端部２１ｂと負極集電体６とが接合される際に、第１金属層３０と第２金属層４０との界面Ｉ（凸部３２のＺ２側の端部３２ａ）を第２金属層４０が露出するＺ２側の端部２１ｂから大きく離間させることができる。これにより、界面Ｉが第２金属層４０と負極集電体６との接合部（溶接部Ｗ２）から大きく離間されるので、溶接部Ｗ２の接合（溶接）に起因する熱が界面Ｉに到達するのを抑制することができる。この結果、界面Ｉにおける脆弱な金属間化合物の発生を抑制することができるので、第１金属層３０と第２金属層４０との接合強度の低下を抑制することができる。

また、第１実施形態では、第１金属層３０および第２金属層４０を、共に、軸心Ａに対して略軸対称になるように形成することによって、比較的単純な形状を有する負極端子２０を容易に形成することができる。

また、第１実施形態では、異なる金属層（第１金属層３０と第２金属層４０）が接合された負極端子２０により、リチウムイオン電池１同士を接続するバスバー１０１と、バスバー１０１とは異なる金属から構成されるリチウムイオン電池１の負極集電体６とを容易に接合することができる。

次に、図１〜図７を参照して、本発明の第１実施形態によるリチウムイオン電池１および組電池１００の製造プロセスについて説明する。

まず、所定の厚みを有するロール状のＡｌ板（図示せず）と、所定の厚みを有するロール状のＣｕ板（図示せず）とを準備する。ここで、完成時の負極端子２０（図４参照）の鍔部２２における第１金属層３０の厚みｔ２と第２金属層４０の厚み（ｔ１−ｔ２）との比率（ｔ２：（ｔ１−ｔ２）、図５参照）と略等しくなるように、Ａｌ板の厚みとＣｕ板の厚みとを調節する。たとえば、Ａｌ板の厚みとＣｕ板の厚みとを、共に約４ｍｍに調整する。また、Ａｌ板の幅とＣｕ板の幅とを略同一にする。

そして、ロール状のＡｌ板の一表面の全面にロール状のＣｕ板をＺ方向に積層させながら、所定の圧下率（たとえば、約５０％）でＡｌ板とＣｕ板とを連続的に圧接接合するとともに、約５００℃の温度状態で１分間保持することにより、拡散焼鈍を行う。これにより、約４ｍｍの厚みを有するロール状のクラッド材が形成される。そして、このクラッド材を約１０ｍｍの直径を有する円板状に打ち抜くことによって、図６に示すような円板状のクラッド材１２０が形成される。この円板状のクラッド材１２０は、Ｚ方向の一方側（上側、Ｚ１側）にＡｌから構成された第１金属層３０が配置され、他方側（下側、Ｚ２側）にＣｕから構成された第２金属層４０が配置された状態で、第１金属層３０と第２金属層４０とがＺ方向に接合された、いわゆるオーバーレイ型のクラッド材１２０である。

ここで、第１実施形態の製造方法では、図６に示すように、負極端子２０（図５参照）の形状に対応する型が形成された金型１０２内に、オーバーレイ型のクラッド材１２０を配置する。そして、オーバーレイ型のクラッド材１２０に対して、常温下において押し出し加工を行う。具体的には、プレス圧などを制御可能なサーボプレス機１０３を用いて、クラッド材１２０の第１金属層３０側（上側、Ｚ１側）から所定のプレス圧でクラッド材１２０に圧力を加える。これにより、図７に示すように、クラッド材１２０のＸ方向およびＹ方向の中央部分が金型１０２の軸部２１に対応する下部に向かって押し出される。

これにより、図５に示すように、円柱状の軸部２１と円環状の鍔部２２とを有し、Ｚ方向に沿った断面がＴ字形状の負極端子２０が形成される。また、第１金属層３０の軸部２１の中心部分３１には、Ｚ２側に突出する凸部３２が設けられる。この際、円環状の鍔部２２では、第１金属層３０と第２金属層４０とが対向する全領域において接合されたオーバーレイ型のクラッド接合になる。なお、この押し出し加工を複数回おこなうことによって、負極端子２０の外形形状の寸法精度などを向上させてもよい。

そして、図４に示すように、負極端子２０の鍔部２２よりもＺ２側の軸部２１をパッキン７の挿入穴７ｂ、蓋部材２の挿入穴２ｂおよびパッキン８の挿入穴８ｂに挿入した状態で、負極端子２０の軸部２１の端部２１ｂと負極集電体６の接続部６ａとを、レーザ光発生装置（図示せず）を用いて、レーザ溶接により接合する。この際、円柱状の軸部２１の円周に沿ってレーザ光を照射（走査）する。これにより、負極端子２０と負極集電体６とが接合（溶接）される。この際、負極端子２０の軸部２１の溶接部Ｗ２に位置する第２金属層４０と負極集電体６とは、共にＣｕから構成されていることにより、強固に接合（溶接）される。さらに、界面Ｉが第２金属層４０と負極集電体６との接合部（溶接部Ｗ２）から大きく離間されていることにより、溶接部Ｗ２の接合（溶接）に起因する熱が界面Ｉに到達するのが抑制される。

同様に、図３に示すように、正極端子１０の軸部２１の鍔部２２よりもＺ２側に突出する部分をパッキン７の挿入穴７ａ、蓋部材２の挿入穴２ａおよびパッキン８の挿入穴８ａに挿入した状態で、正極端子１０の軸部１１と、正極集電体５の接続部５ａとを、レーザ光発生装置を用いて、レーザ溶接により接合する。この際、正極端子１０と正極集電体５とは、共にＡｌから構成されていることにより、強固に接合（溶接）される。その後、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に示すように、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、リチウムイオン電池１の正極端子１０と、隣接するリチウムイオン電池１の負極端子２０とを平板状のバスバー１０１を用いて接合する。具体的には、図４に示すように、負極端子２０の軸部２１の上面２１ａおよび鍔部２２の上面２２ａに平板状のバスバー１０１の下面を当接させた状態で、所定の強度および照射時間に調節されたレーザ光発生装置を用いて、レーザ溶接により接合する。この際、軸部２１において、溶接部Ｗ１が形成されるように溶接を行う。これにより、負極端子２０とバスバー１０１とが接合（溶接）される。この際、負極端子２０の溶接部Ｗ１に位置する第１金属層３０とバスバー１０１とは、共にＡｌから構成されていることにより、強固に接合（溶接）される。さらに、界面Ｉが第１金属層３０とバスバー１０１との接合部（溶接部Ｗ１）から大きく離間されていることにより、溶接部Ｗ１の接合（溶接）に起因する熱が界面Ｉに到達するのが抑制される。

また、図１に示すように、正極端子１０の上面に、平板状のバスバー１０１の下面を当接させた状態で、レーザ光発生装置を用いて、レーザ溶接により接合する。これにより、正極端子１０とバスバー１０１とが接合（溶接）される。この際、正極端子１０とバスバー１０１とは、共にＡｌから構成されていることにより、強固に接合（溶接）される。この結果、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組電池１００が製造される。

第１実施形態の製造方法では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態の製造方法では、上記のように、オーバーレイ型のクラッド材１２０に対して簡易な位置決めによる押し出し加工によって、容易に第１金属層３０の軸部２１の中心部分３１に凸部３２が形成された負極端子２０を作成することができる。これにより、負極端子２０の作製に要する押し出し加工ステップ数が低減されてタクトタイムを短縮することができるとともに、負極端子２０の歩留まりを向上させることができる。

（第２実施形態）
次に、図８および図９を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、上記第１実施形態の構成に加えて、負極端子２２０に有底孔２２１ｃを設けた場合について説明する。なお、負極端子２２０は、本発明における「電池用端子」の一例である。

本発明の第２実施形態では、図８および図９に示すように、負極端子２２０は、円柱状の軸部２２１と円環状の鍔部２２とを有している。この結果、負極端子２２０は、上記第１実施形態の負極端子２０と同様に、リベット状に形成されており、Ｚ方向に沿った断面がＴ字形状になるように形成されている。また、負極端子２２０は、Ａｌから構成された第１金属層３０とＣｕから構成された第２金属層４０とが圧延により接合されたクラッド材から構成されている。また、第１金属層３０の軸部２２１の中心部分３１には、Ｚ方向（軸方向）のＺ２側に突出する凸部３２が設けられている。

また、第２実施形態では、図９に示すように、軸部２２１の下部には、軸部２２１の端部（頂面）２１ｂ側（下側）において、周縁部を残して第２金属層４０の一部が切り欠かれた有底孔２２１ｃが形成されている。つまり、有底孔２２１ｃでは、軸心Ａに向かってＺ１側に傾斜する底面２２１ｄと、底面２２１ｄからＺ２側に延びる内側面２２１ｅとが、共に第２金属層４０で構成されている。そして、有底孔２２１ｃの内側面２２１ｅが設けられた壁部２２１ｆは、図８に示すように、負極集電体６の接続部６ａの下面に当接するように軸部２２１の軸心Ａ側から外側に向かって折り曲げられることによって、有底孔２２１ｃの内側面２２１ｅがＺ２側に露出する状態で、負極集電体６の接続部６ａにかしめられるように構成されている。

ここで、折り曲げられた壁部２２１ｆと負極集電体６の接続部６ａとは、壁部２２１ｆがかしめられた状態で、レーザ溶接により溶接されてもよいし、溶接されなくてもよい。これにより、壁部２２１ｆと負極集電体６とを溶接した場合には、より確実に、負極端子２２０と負極集電体６の接続部６ａとを接合することが可能である。また、壁部２２１ｆと負極集電体６とを溶接しない場合には、溶接工程を削減することができるので、負極端子２２０を用いた電池（リチウムイオン電池）の製造工程を簡略化することが可能である。なお、図９に示すように、切り欠きにより第１金属層３０の凸部３２が外部に露出しないように、凸部３２の端部３２ａよりもＺ２側に底面２２１ｄが位置するように有底孔２２１ｃが形成されている。

なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、上記第１実施形態と同様に、負極端子２２０がクラッド材から構成されているとともに、軸部２２１の第１金属層３０に、鍔部２２の第１金属層３０におけるＺ２側の面（界面Ｉ）よりもＺ方向（軸方向）のＺ２側に突出する部分（凸部３２）を設けることによって、第１金属層３０と第２金属層４０との接合強度を大きくすることができる。また、軸部２２１および鍔部２２のそれぞれを、Ｚ１側を第１金属層３０で構成し、Ｚ２側を第２金属層４０で構成する。これにより、負極端子２２０を介してバスバー１０１と負極集電体６とを容易に電気的に接続することができる。

また、第２実施形態では、軸部２２１のＺ２側の端部２１ｂに、底面２２１ｄおよび内側面２２１ｅが第２金属層４０で構成された有底孔２２１ｃを形成することによって、有底孔２２１ｃに負極集電体６の一部を挿入して固定したり、有底孔２２１ｃの内側面２２１ｅが設けられた壁部２２１ｆを変形させてかしめることができるので、負極端子２２０と負極集電体６とを容易に固定することができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第３実施形態）
次に、図１０を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。この第３実施形態による負極端子３２０では、上記第１実施形態に加えて、第１金属層３０と第２金属層４０との間に反応抑制層３５０が配置される場合について説明する。なお、負極端子３２０は、本発明における「電池用端子」の一例である。

本発明の第３実施形態による負極端子３２０は、図１０に示すように、円柱状の軸部２１と円環状の鍔部２２とを有しており、Ｚ方向に沿った断面がＴ字形状になるように形成されている。また、負極端子３２０は、Ａｌから構成された第１金属層３０とＣｕから構成された第２金属層４０と、Ｎｉから構成された反応抑制層３５０とが圧延により接合されたクラッド材から構成されている。また、第１金属層３０の軸部２１の中心部分３１には、Ｚ方向（軸方向）のＺ２側に突出する凸部３２が設けられている。

反応抑制層３５０は、第１金属層３０と第２金属層４０との間に配置（接合）されている。また、反応抑制層３５０は、第１金属層３０を構成するＡｌと第２金属層４０を構成するＣｕとが反応することによって、脆弱なＡｌ−Ｃｕ合金が第１金属層３０と第２金属層４０との界面Ｉに生じるのを抑制する機能を有している。また、反応抑制層３５０は、第１金属層３０と第２金属層４０との界面Ｉの略全体に亘って形成されている。

この反応抑制層３５０は、ＡｌおよびＣｕと比べて、価格の高いＮｉから構成されている。したがって、反応抑制層３５０の厚みｔ３は、材料コストの観点から小さい方が好ましく、具体的には、鍔部２２のＺ方向の厚みｔ１の約１０％以下であるのが好ましい。なお、ＮｉはＡｌやＣｕと比べて延性がやや小さいために破断しやすい。しかし、反応抑制層３５０の一部が破断していたとしても、反応抑制層３５０を配置する効果を著しく損なうことはない。例えば、破断した部分以外の領域において、脆弱なＡｌ−Ｃｕ合金が第１金属層３０と第２金属層４０との界面Ｉに発生するのを抑制することや、異種金属が接触することに起因する腐食（異種金属接触腐食）を抑制する作用効果を奏することが可能である。

また、第３実施形態による負極端子３２０の製造方法としては、Ａｌ板とＮｉ板とＣｕ板とを連続的に圧接接合することによって、Ａｌから構成された第１金属層３０と、Ｎｉから構成された反応抑制層３５０と、Ｃｕから構成された第２金属層４０とをＺ１側からこの順で積層された状態で接合されたクラッド材を形成する点を除いて、上記第１実施形態と同様である。

第３実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第３実施形態では、上記第１実施形態と同様に、負極端子３２０がクラッド材から構成されているとともに、軸部２１の第１金属層３０に、鍔部２２の第１金属層３０におけるＺ２側の面（界面Ｉ）よりもＺ方向（軸方向）のＺ２側に突出する部分（凸部３２）を設けることによって、第１金属層３０と第２金属層４０との接合強度を大きくすることができる。また、軸部２１および鍔部２２のそれぞれを、Ｚ１側を第１金属層３０で構成し、Ｚ２側を第２金属層４０で構成する。これにより、負極端子３２０を介してバスバーと負極集電体とを容易に電気的に接続することができる。

また、第３実施形態では、第１金属層３０と第２金属層４０との間に配置（接合）され、第１金属層３０を構成する金属と第２金属層４０を構成する金属とが反応するのを抑制するための反応抑制層３５０を含む。これにより、反応抑制層３５０により、第１金属層３０を構成するＡｌと第２金属層４０を構成するＣｕとが反応して脆弱な金属間化合物（Ａｌ−Ｃｕ合金）が形成されるのを確実に抑制することができるので、第１金属層３０と第２金属層４０との金属間化合物に起因する接合強度の低下を確実に抑制することができる。また、反応抑制層３５０により、異種金属接触腐食を抑制することができる。なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第４実施形態）
次に、図１１を参照して、本発明の第４実施形態について説明する。この第４実施形態では、上記第１実施形態とは異なり、第１金属層３０の突出する部分４３２において、中心部分４３１よりも外側の外側部分４３３が、中心部分４３１よりもＺ２側に突出する場合について説明する。なお、負極端子４２０は、本発明における「電池用端子」の一例である。

本発明の第４実施形態では、図１１に示すように、負極端子４２０は、円柱状の軸部４２１と円環状の鍔部４２２とを有している。この結果、負極端子４２０は、リベット状に形成されている。また、負極端子４２０は、Ａｌから構成された第１金属層３０とＣｕから構成された第２金属層４０とが圧延により接合されたクラッド材から構成されている。

ここで、第４実施形態では、第１金属層３０には、Ｚ方向（軸方向）のＺ２側に突出する部分４３２が設けられている。この突出する部分４３２は、軸部４２１の全体と、鍔部４２２の軸部４２１側（軸心Ａ側）に連続的に設けられている。また、軸部４２１における第１金属層３０の突出する部分４３２は、鍔部４２２の第１金属層３０におけるＺ２側の面（界面Ｉ）よりもＺ２側に突出している。

また、軸部４２１の突出する部分４３２では、中心部分４３１よりも外側（鍔部４２２側）の外側部分４３３が、中心部分４３１よりもＺ２側に突出している。この結果、外側部分４３３に突出する部分４３２のＺ２側の頂部４３４が形成されている。

外側部分４３３の頂部４３４は、中心部分４３１を囲むようにＺ２側に環状に突出している。この結果、図１１に示す負極端子４２０の断面において、頂部４３４は、外側部分４３３に一対設けられている。したがって、第１金属層３０または第２金属層４０のいずれかにＺ方向と直交するＸ−Ｙ平面方向の力が加えられることに起因して、第１金属層３０と第２金属層４０との界面ＩがＸ−Ｙ平面方向にすべる（ずれる）のを、環状の頂部４３４が引掛りとなって妨げることが可能である。これにより、界面Ｉにおいて、Ｘ−Ｙ平面方向にすべりが生じるのが抑制される。

また、軸部４２１の下部には、軸部４２１の端部２１ｂ側において、周縁部を残して第２金属層４０の一部が切り欠かれた有底孔４２１ｃが形成されている。この有底孔４２１ｃの底面４２１ｄは、鍔部４２２のＺ２側の下面２２ｅよりもＺ２側で、かつ、下面２２ｅの近傍に位置している。

また、負極端子４２０において、第１金属層３０および第２金属層４０は、共に、軸心Ａに対して略軸対称になるように形成されている。

なお、第４実施形態のその他の構成は、上記第１および第２実施形態と同様である。

第４実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第４実施形態では、上記第１実施形態と同様に、負極端子４２０がクラッド材から構成されているとともに、軸部４２１の第１金属層３０にＺ方向（軸方向）のＺ２側に突出する部分４３２を設けることによって、第１金属層３０と第２金属層４０との接合強度を大きくすることができる。また、軸部４２１および鍔部４２２のそれぞれを、Ｚ１側を第１金属層３０で構成し、Ｚ２側を第２金属層４０で構成する。これにより、負極端子４２０を介してバスバーと負極集電体とを容易に電気的に接続することができる。

また、第４実施形態では、第１金属層３０の突出する部分４３２において、中心部分４３１よりも外側（鍔部４２２側）の外側部分４３３を、中心部分４３１よりもＺ２側に突出させる。これにより、外側部分４３３が形成された位置における第１金属層３０と第２金属層４０との接合強度を効果的に大きくすることができる。

また、第４実施形態では、外側部分４３３の頂部４３４をＺ２側に環状に突出させることによって、環状に突出する外側部分４３３の頂部４３４によって、第１金属層３０と第２金属層４０との界面Ｉにおいて、Ｘ−Ｙ平面方向にすべりが生じるのを効果的に抑制することができる。なお、第４実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

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（変形例）が含まれる。

たとえば、上記第１〜第４実施形態では、第１金属層３０をＡｌから構成し、第２金属層４０をＣｕから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、Ａｌの替わりにＡｌ合金を用いてもよいし、Ｃｕの替わりにＣｕ合金を用いてもよい。なお、Ａｌ合金としては、たとえば、ＪＩＳ規格に規定されたＡ３０００番台のＡｌ−Ｍｎ系合金などがある。また、Ｃｕ合金としては、たとえば、Ｃ１９４であるＣｕ−Ｆｅ系合金などがある。

また、上記第１〜第４実施形態では、互いに接合される第１金属層３０とバスバー１０１とを同一の金属材料（Ａｌ）から構成するとともに、互いに接合される第２金属層４０と負極集電体６とを同一の金属材料（Ｃｕ）から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、たとえば、第１金属層またはバスバーの一方をＡｌから構成し、第１金属層またはバスバーの他方をＡｌ合金から構成する場合のように、互いに接合される第１金属層とバスバーとを、同一ではないものの同種の金属材料から構成してもよい。同様に、たとえば、第２金属層または負極集電体の一方をＣｕから構成し、第２金属層または負極集電体の他方をＣｕ合金から構成する場合のように、互いに接合される第２金属層と負極集電体とを、同一ではないものの同種の金属材料から構成してもよい。なお、本発明の「同種の金属材料」は、同じ化学成分からなる金属材料（純金属および合金）同士だけでなく、異なる化学成分であっても主となる金属元素が同じ金属材料同士も含む広い概念である。

また、上記第１〜第４実施形態では、本発明の「電池用端子」として、Ａｌから構成された第１金属層３０とＣｕから構成された第２金属層４０とを含むクラッド材からなる負極端子２０（２２０、３２０、４２０）を用いるとともに、Ａｌから構成された第１金属層３０とバスバー１０１とを接続し、Ｃｕから構成された第２金属層４０と負極集電体６とを接続する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、本発明の「電池用端子」として、Ｃｕから構成された第１金属層とＡｌから構成された第２金属層とを含むクラッド材からなる正極端子を用いるとともに、Ｃｕから構成された第１金属層とバスバーとを接続し、Ａｌから構成された第２金属層と正極集電体とを接続してもよい。この場合、上記第１〜第４実施形態の各実施形態において、ＣｕとＡｌとが逆になる。また、この場合、電気抵抗の小さいＣｕから構成されるバスバーを用いることができるので、バスバーにおいて電力が消費されるのを抑制することができ、その結果、組電池における電気的な損失を低減することが可能である。

また、上記第１〜第４実施形態では、第１金属層３０および第２金属層４０を、それぞれ、ＡｌおよびＣｕから構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１金属層または第２金属層の一方と他方との組み合わせとしては、たとえば、Ａｌ（Ａｌ合金）とＦｅ（Ｆｅ合金）との組み合わせや、Ａｌ（Ａｌ合金）とＮｉ（Ｎｉ合金）との組み合わせ、Ｃｕ（Ｃｕ合金）とＦｅ（Ｆｅ合金）との組み合わせ、Ｃｕ（Ｃｕ合金）とＮｉ（Ｎｉ合金）との組み合わせであってもよい。

また、上記第１〜第４実施形態では、負極端子２０（２２０、３２０、４２０）が円柱状の軸部２１（２２１）と円環状の鍔部２２とを含む例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図１２に示す第１実施形態の変形例のように、負極端子５２０が、円柱状の軸部２１と、軸部２１から放射方向（Ｚ方向に直交する方向）に放射状の広がりを持つように形成された矩形の枠状の鍔部５２２と含むように構成してもよい。なお、このような負極端子５２０であっても、Ｚ方向に沿った断面は図５に示す構造と同一になる。また、負極端子５２０は、本発明の「電池用端子」の一例である。また、負極端子の軸部を角柱状に形成してもよい。

また、上記第１〜第４実施形態では、負極端子２０（２２０、３２０）をＴ字形状に形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、図１３に示す第２実施形態の変形例のように、負極端子６２０を十字形状に形成してもよい。具体的には、負極端子６２０の軸部６２１には、上面２１ａからＺ１側に向かって突出する突出部６２１ｈが形成されている。この突出部６２１ｈは、軸部６２１の第１金属層３０がＺ１側に向かって突出することによって形成されている。この結果、負極端子６２０は、鍔部２２と、鍔部２２からＺ１側およびＺ２側の両方に延びる軸部６２１とにより十字形状に形成されている。なお、負極端子６２０は、本発明の「電池用端子」の一例である。

また、第２実施形態の変形例の軸部６２１の突出部６２１ｈを、第１実施形態の構成に適用してもよい。つまり、第２実施形態の変形例の軸部６２１に有底孔２２１ｃを設けずに、突出部６２１ｈのみを設けてもよい。さらに、第２実施形態の変形例の軸部６２１の突出部６２１ｈに有底孔を設けてもよい。つまり、有底孔２２１ｃと、突出部６２１ｈに底面および内側面が第１金属層３０で構成された有底孔との両方を軸部６２１に形成してもよい。この場合には、有底孔２２１ｃと同様に、図示しないバスバーに第１金属層３０で構成された有底孔の壁部をかしめることができるので、負極端子とバスバーとを容易に固定することが可能である。

また、上記第１〜第３実施形態では、第１金属層３０の凸部３２が、軸部２１の軸心Ａ上において、鍔部２２のＺ２側の下面２２ｅよりもＺ２側に突出する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１金属層の凸部を、軸部の軸心上において、鍔部の下面よりも下方に突出させなくてもよい。

また、上記第１および第３実施形態では、レーザ溶接によって、負極端子２０（３２０）とバスバー１０１とを接合（溶接）するとともに、負極端子２０（３２０）と負極集電体６とを接合（溶接）した例を示し、上記第２実施形態では、レーザ溶接によって、負極端子２２０とバスバー１０１とを接合（溶接）する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、負極端子と、バスバーまたは負極集電体との位置関係などに応じて、負極端子とバスバーまたは負極集電体とを、抵抗溶接やＴＩＧ（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ Ｉｎｅｒｔ Ｇａｓ）溶接、超音波溶接などの他の溶接方法を用いて接合してもよい。なお、レーザ溶接は、溶接用の端子を溶接位置の近くに配置する必要のある抵抗溶接などと比べて、レーザが照射可能な位置であれば溶接可能であり、容易に溶接を行うことが可能であるので、好ましい。

また、上記第１〜第４実施形態では、押し出し加工を行うことによって、第１金属層３０に凸部３２（突出する部分４３２）を形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、押し出し加工以外の加工法により、第１金属層に凸部または突出する部分を形成してもよい。

また、上記第３実施形態では、反応抑制層３５０をＮｉから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、反応抑制層をＮｉ合金から構成してもよいし、その他の材料からなるように構成してもよい。

また、上記第１、第２および第４実施形態では、２層のクラッド材から負極端子２０（２２０）を構成し、上記第３実施形態では、３層のクラッド材から負極端子３２０を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、４層以上のクラッド材により電池用端子を構成してもよい。

また、上記第１〜第４実施形態では、負極端子２０（２２０、３２０）の鍔部２２をリチウムイオン電池１の外部（蓋部材２の上側）に配置し、軸部２１（２２１）の鍔部２２よりも下側（Ｚ２側）に突出する部分をリチウムイオン電池１（電池ケース本体３）の内部に配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、負極端子の鍔部をリチウムイオン電池の内部に配置し、軸部の鍔部よりも上側に突出する部分をリチウムイオン電池の外部に配置してもよい。この場合、負極端子の軸方向の一方側の第１金属層は、負極集電体と同種の金属（Ｃｕ）になるとともに、負極端子の軸方向の他方側の第２金属層は、バスバーと同種の金属（Ａｌ）になる。

また、上記第１〜第４実施形態では、第１金属層３０のＺ２側に突出する部分（凸部３２および突出する部分４３２）を少なくとも軸部２１（２２１）の中心部分３１（４３１）に設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、軸部の第１金属層の軸方向の他方側に突出する部分を、軸部の中心部分に設けずに、中心部分よりも外側（鍔部側）の部分にのみ設けてもよい。つまり、上記第４実施形態において、軸部の中心部分よりも外側（鍔部側）の部分における第１金属層を、鍔部における第１金属層よりも軸方向の他方側に突出させる一方、軸部の中心部分における第１金属層を、鍔部における第１金属層よりも軸方向の他方側に突出させないように構成してもよい。

また、上記第２実施形態では、有底孔２２１ｃの内側面２２１ｅが設けられた壁部２２１ｆを変形させてかしめることにより、負極端子２２０と負極集電体６の接続部６ａとを接合した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、有底孔に負極集電体を挿入した状態で溶接などを行うことにより、負極端子と負極集電体とを接合（固定）してもよい。

２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０ 負極端子（電池用端子）
２１、２２１、６２１ 軸部
２１ｂ 端部（軸部の軸方向の他方側の端部）
２２、５２２ 鍔部
２２ｅ 下面（鍔部の軸方向の他方側の面）
３０ 第１金属層
３１、４３１ 中心部分
３２ 凸部（突出する部分）
４０ 第２金属層
２２１ｃ、４２１ｃ 有底孔
２２１ｄ、４２１ｄ 底面
２２１ｅ 内側面
３５０ 反応抑制層
４３２ 突出する部分
４３３ 外側部分（中心部分よりも外側の部分）
Ａ 軸心

Claims (14)

1. 軸部と、前記軸部から放射方向に放射状の広がりを持つ鍔部とを有する電池用端子であって、
   前記電池用端子は、少なくとも第１金属層と第２金属層とが接合されたクラッド材から構成され、
   前記軸部および前記鍔部のそれぞれは、前記軸部の軸方向において一方側が前記第１金属層で構成され、他方側が前記第２金属層で構成され、
   前記軸部の前記第１金属層は、少なくとも前記軸部の中心部分において、前記鍔部の前記第１金属層における前記軸方向の他方側の面よりも前記軸方向の他方側に突出する部分を有し、
   前記第１金属層の前記突出する部分は、前記軸部の中心部分において、前記軸方向の他方側に凸状に突出する凸部を有し、
   前記凸部は、前記軸部の軸心上において、前記鍔部の前記軸方向の他方側の面よりも前記軸方向の他方側に前記鍔部の前記軸方向の長さよりも大きく凸状に突出している、電池用端子。
2. 前記第１金属層または前記第２金属層の一方は、ＡｌまたはＡｌ合金から構成されており、
   前記第１金属層または前記第２金属層の他方は、ＣｕまたはＣｕ合金から構成されている、請求項１に記載の電池用端子。
3. 前記軸方向において、前記鍔部の前記第１金属層の最小の長さは、前記鍔部の長さの３０％以上である、請求項１または２に記載の電池用端子。
4. 前記軸部の軸心上において、前記鍔部の前記軸方向の他方側の面から前記凸部の前記軸方向の他方側の端部までの長さは、前記軸部の長さの８０％以下である、請求項１に記載の電池用端子。
5. 前記軸部の前記軸方向の他方側の端部には、底面および内側面が前記第２金属層で構成された有底孔を有している、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電池用端子。
6. 前記第１金属層および前記第２金属層は、共に、前記軸心に対して略軸対称に形成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電池用端子。
7. 前記第１金属層を構成する金属と前記第２金属層を構成する金属とが反応するのを抑制するための反応抑制層をさらに含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電池用端子。
8. 軸部と、前記軸部から放射方向に放射状の広がりを持つ鍔部とを有する電池用端子であって、
   前記電池用端子は、少なくとも第１金属層と第２金属層とが接合されたクラッド材から構成され、
   前記軸部および前記鍔部のそれぞれは、前記軸部の軸方向において一方側が前記第１金属層で構成され、他方側が前記第２金属層で構成され、
   前記軸部の前記第１金属層は、前記鍔部の前記第１金属層における前記軸方向の他方側の面よりも前記軸方向の他方側に突出する部分を有し、
   前記第１金属層の前記突出する部分は、少なくとも前記軸部の中心部分において、前記鍔部の前記第１金属層における前記軸方向の他方側の面よりも前記軸方向の他方側に突出しているとともに、前記中心部分よりも外側の部分は、前記中心部分よりも前記軸方向の他方側に突出している、電池用端子。
9. 前記外側の部分は、前記軸方向の他方側に環状に突出している、請求項８に記載の電池用端子。
10. 少なくとも第１金属層と第２金属層とを接合することによって、オーバーレイ型のクラッド材を形成する工程と、
    前記オーバーレイ型のクラッド材に対して押し出し加工を行うことによって、軸部と、前記軸部から放射方向に放射状の広がりを持つ鍔部とを有するとともに、前記軸部および前記鍔部のそれぞれが、前記軸部の軸方向において一方側が前記第１金属層で構成され、他方側が前記第２金属層で構成され、前記軸部の前記第１金属層が、少なくとも前記軸部の中心部分において、前記鍔部の前記第１金属層における前記軸方向の他方側の面よりも前記軸方向の他方側に突出する部分を有するように電池用端子を形成する工程とを備え、
    前記電池用端子を形成する工程において、前記第１金属層の前記突出する部分の前記軸部の中心部分において、前記軸方向の他方側に凸状に突出する凸部が形成されるとともに、前記凸部が、前記軸部の軸心上において、前記鍔部の前記軸方向の他方側の面よりも前記軸方向の他方側に前記鍔部の前記軸方向の長さよりも大きく凸状に突出するように形成される、電池用端子の製造方法。
11. 前記第１金属層を構成する金属と前記第２金属層を構成する金属とが反応するのを抑制するための反応抑制層を前記第１金属層と前記第２金属層との間に接合する、請求項１０に記載の電池用端子の製造方法。
12. 少なくとも第１金属層と第２金属層とを接合することによって、オーバーレイ型のクラッド材を形成する工程と、
    前記オーバーレイ型のクラッド材に対して押し出し加工を行うことによって、軸部と、前記軸部から放射方向に放射状の広がりを持つ鍔部とを有するとともに、前記軸部および前記鍔部のそれぞれが、前記軸部の軸方向において一方側が前記第１金属層で構成され、他方側が前記第２金属層で構成され、前記軸部の前記第１金属層が、少なくとも前記軸部の中心部分において、前記鍔部の前記第１金属層における前記軸方向の他方側の面よりも前記軸方向の他方側に突出する部分を有するように電池用端子を形成する工程とを備え、
    前記電池用端子を形成する工程において、前記軸部の前記第１金属層の突出する部分が、少なくとも前記軸部の中心部分において前記鍔部の前記第１金属層における前記軸方向の他方側の面よりも前記軸方向の他方側に突出するように形成されるとともに、少なくとも前記軸部の中心部分において、前記中心部分よりも外側の部分が、前記中心部分よりも前記軸方向の他方側に突出するように形成される、電池用端子の製造方法。
13. 軸部と、前記軸部から放射方向に放射状の広がりを持つ鍔部とを有する電池用端子を備え、
    前記電池用端子は、少なくとも第１金属層と第２金属層とが接合されたクラッド材から構成され、
    前記軸部および前記鍔部のそれぞれは、前記軸部の軸方向において一方側が前記第１金属層で構成され、他方側が前記第２金属層で構成され、
    前記軸部の前記第１金属層は、少なくとも前記軸部の中心部分において、前記鍔部の前記第１金属層における前記軸方向の他方側の面よりも前記軸方向の他方側に突出する部分を有し、
    前記第１金属層の前記突出する部分は、前記軸部の中心部分において、前記軸方向の他方側に凸状に突出する凸部を有し、
    前記凸部は、前記軸部の軸心上において、前記鍔部の前記軸方向の他方側の面よりも前記軸方向の他方側に前記鍔部の前記軸方向の長さよりも大きく凸状に突出している、電池。
14. 軸部と、前記軸部から放射方向に放射状の広がりを持つ鍔部とを有する電池用端子を備え、
    前記電池用端子は、少なくとも第１金属層と第２金属層とが接合されたクラッド材から構成され、
    前記軸部および前記鍔部のそれぞれは、前記軸部の軸方向において一方側が前記第１金属層で構成され、他方側が前記第２金属層で構成され、
    前記軸部の前記第１金属層は、前記鍔部の前記第１金属層における前記軸方向の他方側の面よりも前記軸方向の他方側に突出する部分を有し、
    前記第１金属層の前記突出する部分は、少なくとも前記軸部の中心部分において、前記鍔部の前記第１金属層における前記軸方向の他方側の面よりも前記軸方向の他方側に突出しているとともに、前記中心部分よりも外側の部分は、前記中心部分よりも前記軸方向の他方側に突出している、電池。

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