JPWO2012102160A1 - 電池端子用接続板および電池端子用接続板の製造方法 - Google Patents

電池端子用接続板および電池端子用接続板の製造方法 Download PDF

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Abstract

第１部材と第２部材とが互いに外れるのを抑制することが可能な電池端子用接続板を提供する。このバスバー２（電池端子用接続板）は、第１穴部（３０）と、埋め込み穴部（３１）とを含み、第１金属からなる第１部材（３）と、第２穴部（４２）を有するとともに、第２金属からなる基材（４０）を含み、第１部材の埋め込み穴部に埋め込まれた第２部材（４）とを備え、第１部材の埋め込み穴部と第２部材との界面には、第１金属および第２金属の少なくともいずれか一方を含む金属間化合物層（５）が形成されている。

Description

この発明は、電池端子用接続板および電池端子用接続板の製造方法に関し、特に、第１部材と第２部材とを備える電池端子用接続板および電池端子用接続板の製造方法に関する。
従来、第１部材と第２部材とを備える電池端子用接続板が知られている。このような電池端子用接続板は、たとえば、特開２００２−３５８９４５号公報に開示されている。
上記特開２００２−３５８９４５号公報には、Ｃｕからなる外部端子部材が挿入される穴部を含む板状のＡｌ材（第１部材）と、締まりばめによりＡｌ材の穴部の内周面に配置される円環状のＣｕ材（第２部材）とを備えるリチウム二次単電池の接続構造体（電池端子用接続板）が開示されている。このリチウム二次単電池の接続構造体では、Ａｌ材の穴部の内周面に配置された円環状のＣｕ材の内周面と、Ａｌ材の穴部に挿入されるＣｕからなる外部端子部材の外周面とが溶接により接合されている。
特開２００２−３５８９４５号公報
しかしながら、上記特開２００２−３５８９４５号公報に開示されたリチウム二次単電池の接続構造体では、円環状のＣｕ材（第２部材）をＡｌ材（第１部材）の穴部の内周面に締まりばめにより配置した場合であっても、接続構造体に熱が加えられた際、熱膨張によりＡｌ材の穴部の内径が円環状のＣｕ材の外径よりも大きくなる場合が生じる。この場合、Ｃｕ材がＡｌ材から外れることがあるという問題点がある。
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部材と第２部材とが互いに外れるのを抑制することが可能な電池端子用接続板および電池端子用接続板の製造方法を提供することである。
この発明の第１の局面による電池端子用接続板は、第１金属からなる第１電池端子が挿入される第１穴部と、埋め込み穴部とを含み、第１金属と同一の金属からなる第１部材と、第１金属とは異なる第２金属からなる第２電池端子が挿入される第２穴部を有するとともに、第２金属と同一の金属からなる基材を含み、第１部材の埋め込み穴部に埋め込まれた第２部材とを備え、第１部材の埋め込み穴部と第２部材との界面には、第１金属および第２金属の少なくともいずれか一方を含む金属間化合物からなる金属間化合物層が形成されている。
この発明の第１の局面による電池端子用接続板では、上記のように、第１部材の埋め込み穴部と第２部材との界面に、第１金属および第２金属の少なくともいずれか一方を含む金属間化合物からなる金属間化合物層を形成することによって、金属間化合物からなる金属間化合物層により第１部材と第２部材とを接合することができるので、単に第２部材が第１部材に埋め込まれている場合よりも第１部材と第２部材との接合強度をより大きくすることができる。これにより、第２部材が第１部材から外れるのを抑制することができる。また、第１部材と第２部材との接合強度を大きくすることができるので、第１部材と第２部材との接合が緩むことに起因して第１部材と第２部材との界面における電気抵抗が大きくなるのを抑制することができる。
また、第１の局面による電池端子用接続板では、上記のように、第１金属からなる第１電池端子が挿入される第１穴部を含み、第１金属と同一の金属からなる第１部材と、第１金属とは異なる第２金属からなる第２電池端子が挿入される第２穴部を有するとともに、第２金属と同一の金属からなる基材を含む第２部材とを備えることによって、第１電池端子と第１部材とを、共通の第１金属で接合することができるとともに、第２電池端子と第２部材の基材とを、共通の第２金属で接合することができる。これにより、第１電池端子と第１部材との接合位置における電気抵抗と、第２電池端子と第２部材の基材との接合位置における電気抵抗とを、共に小さくすることができる。
上記第１の局面による電池端子用接続板において、好ましくは、第１金属は、ＡｌまたはＣｕのいずれか一方であり、第２金属は、ＡｌまたはＣｕのいずれか他方であり、金属間化合物層の金属間化合物は、少なくともＡｌを含む。このように構成すれば、少なくともＡｌを含む金属間化合物により第１部材と第２部材との接合強度を向上させることができる。
上記第１の局面による電池端子用接続板において、好ましくは、第２部材は、基材の表面上で、かつ、少なくとも第１部材との界面に配置されるとともに、第１金属および第２金属とは異なる第３金属からなる被覆層をさらに含み、金属間化合物層の金属間化合物は、第１金属と第２金属とからなる金属間化合物よりも第１部材と第２部材との接合強度が大きく、かつ、第１金属または第２金属のいずれか一方と第３金属とからなる。このように構成すれば、第１金属または第２金属のいずれか一方と第３金属とからなる金属間化合物から構成された金属間化合物層によって、第１部材と第２部材との接合強度をさらに大きくすることができる。また、第３金属からなる被覆層を、基材の表面上で、かつ、少なくとも第１部材との界面に配置することによって、第１部材を構成する第１金属と第２部材の基材を構成する第２金属とが反応するのを抑制することができる。これにより、第１金属と第２金属とからなり、第１金属または第２金属のいずれか一方と第３金属とからなる金属間化合物よりも接合強度の小さい金属間化合物が金属間化合物層に形成されるのを抑制することができる。この結果、第１部材と第２部材との接合強度をさらに大きくすることができるので、第２部材が第１部材から外れるのを効果的に抑制することができる。
この場合、好ましくは、第３金属は、第１金属または第２金属のいずれか一方よりもイオン化傾向が大きく、第１金属または第２金属のいずれか他方よりもイオン化傾向が小さい金属からなる。このように構成すれば、第１部材を構成する第１金属と第２部材の基材を構成する第２金属とが直接接触した際に、イオン化傾向が大きい第１金属または第２金属のいずれか一方が腐食（ガルバニック腐食）してしまう場合であっても、第１金属または第２金属のいずれか一方よりもイオン化傾向が大きく、第１金属または第２金属のいずれか他方よりもイオン化傾向が小さい金属からなる第３金属からなる被覆層を、基材の表面上で、かつ、少なくとも第１部材との界面に配置することによって、イオン化傾向が大きい第１金属または第２金属のいずれか一方が腐食するのを抑制することができる。
上記第３金属のイオン化傾向が第１金属と第２金属との間である電池端子用接続板において、好ましくは、第１金属は、ＡｌまたはＣｕのいずれか一方であり、第２金属は、ＡｌまたはＣｕのいずれか他方であり、第３金属は、Ｎｉであり、金属間化合物層の金属間化合物は、ＡｌとＮｉとからなる。このように構成すれば、ＡｌとＮｉとからなる金属間化合物から構成された金属間化合物層によって、第１部材と第２部材との接合強度をさらに大きくすることができる。また、Ｎｉからなる被覆層を、基材の表面上で、かつ、少なくとも第１部材との界面に配置することによって、ＡｌとＣｕとが反応するのを抑制することができるとともに、イオン化傾向が大きいＡｌが腐食するのを抑制することができる。
上記第１の局面による電池端子用接続板において、好ましくは、第１部材および第２部材は、平面視において同一方向に長辺および短辺が延びる矩形状の板材からなり、第２部材の長辺および短辺は、それぞれ、第１部材の長辺および短辺よりも短い。このように構成すれば、容易に、第１部材の埋め込み穴部に第２部材が埋め込まれるように構成することができるとともに、第２部材の長辺を十分に確保することができるので、第２部材の長辺の延びる方向の適切な位置に容易に第２穴部を形成することができる。
上記第１の局面による電池端子用接続板において、好ましくは、第１部材の埋め込み穴部は、平面的に見て円形状を有しており、第２部材は、第２穴部を有する円柱形状を有している。このように構成すれば、矩形状の埋め込み穴部に板状の第２部材が埋め込まれる（圧入される）場合と比べて、均等に第２部材に力が加わった状態で埋め込み穴部に第２部材を埋め込む（圧入する）ことができるので、埋め込み穴部と第２部材との接合部分全体で、均等でかつ大きな接合強度を得ることができる。
上記第１の局面による電池端子用接続板において、好ましくは、第２部材は、第２穴部を有する円錐台形状を有しており、第１部材の埋め込み穴部は、第２部材の円錐台形状に対応する形状を有している。このように構成すれば、矩形状の埋め込み穴部に板状の第２部材が埋め込まれる（圧入される）場合と比べて、均等に第２部材に力が加わった状態で埋め込み穴部に第２部材を埋め込む（圧入する）ことができるので、埋め込み穴部と第２部材との接合部分全体で、均等でかつ大きな接合強度を得ることができる。また、円錐台形状に対応する形状を有する埋め込み穴部の直径の小さな側から、円錐台形状の第２部材が外れるのを効果的に抑制することができる。
上記第１の局面による電池端子用接続板において、好ましくは、第１部材の埋め込み穴部の開口幅は、第１部材の一方表面から他方表面に向かって変化するように構成されている。このように構成すれば、埋め込み穴部の開口幅が第１部材の一方表面から他方表面に向かって略一定である場合と比べて、第２部材を埋め込み穴部により埋め込みやすくすることができるとともに、埋め込まれた第２部材を埋め込み穴部からより外れにくくすることができる。
この場合、好ましくは、第１部材の埋め込み穴部の開口幅は、第１部材の一方表面から他方表面に向かって徐々に小さくなるように構成されている。このように構成すれば、第２部材を、埋め込み穴部の開口幅が最も大きい第１部材の一方表面から埋め込み穴部に容易に埋め込むことができる。また、埋め込まれた第２部材が、埋め込み穴部の開口幅が最も小さい第１部材の他方表面側から外れるのを効果的に抑制することができる。
上記埋め込み穴部の開口幅が変化する電池端子用接続板において、好ましくは、第１部材の埋め込み穴部の開口幅は、第１部材の一方表面および他方表面から第１部材の厚み方向における略中央に向かって小さくなるように構成されている。このように構成すれば、埋め込まれた第２部材が埋め込み穴部の内側面の略中央において係止されることにより、第２部材が厚み方向に移動するのを抑制することができる。これにより、埋め込み穴部の一方表面側または他方表面側から第２部材が外れるのを効果的に抑制することができる。
上記第１の局面による電池端子用接続板において、好ましくは、第１部材の埋め込み穴部は、平面的に見て略円形状を有しており、第２部材は、円筒形状を有しているとともに、第２部材の埋め込み穴部に接する外側面にはねじ部が形成されており、第２部材は、第２部材のねじ部が第１部材の埋め込み穴部の内側面に螺合するように埋め込まれている。このように構成すれば、単に第１部材の埋め込み穴部に第２部材を埋め込む場合と比べて、より強固に第１部材の埋め込み穴部に第２部材を埋め込むことができる。これにより、第１部材と第２部材との接合強度をさらに大きくすることができるので、第２部材が第１部材から外れるのをより効果的に抑制することができる。
この発明の第２の局面による電池端子用接続板の製造方法は、第１金属からなる第１電池端子が挿入される第１穴部と、第１金属とは異なる第２金属からなる基材を含む第２部材が埋め込まれる埋め込み穴部とを、第１金属と同一の金属からなる第１部材に設ける工程と、第１部材の埋め込み穴部に第２部材を埋め込む工程と、第２金属と同一の金属からなる第２電池端子が挿入される第２穴部を第２部材に設ける工程と、拡散焼鈍することによって、第１部材の埋め込み穴部と第２部材との界面に、第１金属および第２金属の少なくともいずれか一方を含む金属間化合物からなる金属間化合物層を形成する工程とを備える。
この発明の第２の局面による電池端子用接続板の製造方法では、上記のように、拡散焼鈍することによって、第１部材の埋め込み穴部と第２部材との界面に、第１金属および第２金属の少なくともいずれか一方を含む金属間化合物からなる金属間化合物層を形成する工程を備えることによって、金属間化合物からなる金属間化合物層により第１部材と第２部材とを接合することができるので、単に第２部材が第１部材に埋め込まれている場合よりも第１部材と第２部材との接合強度をより大きくすることができる。これにより、第２部材が第１部材から外れるのを抑制することができる。また、第１部材と第２部材との接合強度を大きくすることができるので、第１部材と第２部材との接合が緩むことに起因して第１部材と第２部材との界面における電気抵抗が大きくなるのを抑制することができる。また、第１金属からなる第１電池端子が挿入される第１穴部を、第１金属と同一の金属からなる第１部材に設ける工程と、第２金属と同一の金属からなる第２電池端子が挿入される第２穴部を、第２金属と同一の金属からなる第２部材に設ける工程とを備えることによって、第１電池端子と第１部材とを、共通の第１金属で接合することができるとともに、第２電池端子と第２部材の基材とを、共通の第２金属で接合することができる。これにより、第１電池端子と第１部材との接合位置における電気抵抗と、第２電池端子と第２部材の基材との接合位置における電気抵抗とを、共に小さくすることができる。
上記第２の局面による電池端子用接続板の製造方法において、好ましくは、第２穴部を第２部材に設ける工程は、第１部材の埋め込み穴部に第２部材を埋め込む工程よりも後に行われる。このように構成すれば、第２穴部を第２部材に設けた後に、第１部材の埋め込み穴部に第２部材を埋め込む場合と異なり、第１部材の埋め込み穴部に第２部材を埋め込む際に第２穴部の形状が変化するのを防止することができる。
上記第２の局面による電池端子用接続板の製造方法において、好ましくは、第１部材の埋め込み穴部に第２部材を埋め込む工程よりも前に、第２部材の基材の少なくとも外側面に第１金属および第２金属とは異なる第３金属によってめっき処理することによって、基材の少なくとも外側面上に被覆層を形成する工程をさらに備え、金属間化合物層を形成する工程は、拡散焼鈍することによって、第１金属と第２金属とからなる金属間化合物よりも第１部材と第２部材との接合強度が大きく、かつ、第１金属または第２金属のいずれか一方と第３金属とからなる金属間化合物により構成される金属間化合物層を、第１部材の埋め込み穴部と第２部材の外側面との界面に形成する工程を含む。このように構成すれば、第１金属または第２金属のいずれか一方と第３金属とからなる金属間化合物により、第１部材と第２部材との接合強度をさらに大きくすることができる。また、第３金属からなる被覆層を、基材の少なくとも外側面上に形成する工程と、第１金属または第２金属のいずれか一方と第３金属とからなる金属間化合物により構成される金属間化合物層を、第１部材の埋め込み穴部と第２部材の外側面との界面に形成する工程とを備えることによって、第１部材を構成する第１金属と第２部材の基材を構成する第２金属とが反応するのを抑制することができる。これにより、第１金属と第２金属とからなり、第１金属または第２金属のいずれか一方と第３金属とからなる金属間化合物よりも接合強度の小さい金属間化合物が金属間化合物層に形成されるのを抑制することができる。この結果、第１部材と第２部材との接合強度をさらに大きくすることができるので、第２部材が第１部材から外れるのを効果的に抑制することができる。
上記第２の局面による電池端子用接続板の製造方法において、好ましくは、第１部材の埋め込み穴部に第２部材を埋め込む工程は、第２部材を第１部材の埋め込み穴部の上方に配置した状態で第２部材に上方から圧力を加えることによって、第１部材の埋め込み穴部に第２部材を圧入する工程を含む。このように構成すれば、埋め込み穴部に第２部材を容易に埋め込むことができる。
上記第２の局面による電池端子用接続板の製造方法において、好ましくは、第１穴部と埋め込み穴部とを第１部材に設ける工程は、平面的に見て埋め込み穴部が略円形状になるように、埋め込み穴部を第１部材に設ける工程を含み、第１部材の埋め込み穴部に第２部材を埋め込む工程は、円筒形状を有するとともに、外側面にねじ部が形成された第２部材を回転させながら第１部材の埋め込み穴部の内側面に螺合させることによって、第１部材の埋め込み穴部に第２部材を埋め込む工程を含む。このように構成すれば、単に第１部材の埋め込み穴部に第２部材を埋め込む場合と比べて、より強固に第１部材の埋め込み穴部に第２部材を埋め込むことができる。これにより、第１部材と第２部材との接合強度をさらに大きくすることができるので、第２部材が第１部材から外れるのをより効果的に抑制することができる。
上記第２の局面による電池端子用接続板の製造方法において、好ましくは、第１直径を有する円柱形状を有する第２部材を準備する工程をさらに備え、第１穴部と埋め込み穴部とを第１部材に設ける工程は、第１部材の埋め込み穴部を、第２部材の第１直径よりも小さな第２直径を有する円形状に形成する工程を含み、第１部材の埋め込み穴部に第２部材を埋め込む工程は、第１部材の埋め込み穴部に第２部材を圧入する工程を含む。このように構成すれば、第２部材の第１直径よりも小さな第２直径を有する埋め込み穴部に第２部材を圧入することによって、強固に第１部材の埋め込み穴部に第２部材を埋め込むことができる。これにより、第１部材と第２部材との接合強度をさらに大きくすることができるので、第２部材が第１部材から外れるのをより効果的に抑制することができる。また、矩形状の埋め込み穴部に板状の第２部材が圧入される場合と比べて、均等に第２部材に力が加わった状態で埋め込み穴部に第２部材を圧入することができるので、埋め込み穴部と第２部材との接合部分全体で、均等でかつ大きな接合強度を得ることができる。
この場合、好ましくは、第１部材の埋め込み穴部を第２直径を有する円状に形成する工程は、第２直径を第１直径よりも０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下だけ小さくなるように形成する工程を有する。このように構成すれば、第２直径を第１直径よりも０．２ｍｍ以上だけ小さくすることによって、より強固に第１部材の埋め込み穴部に第２部材を埋め込むことができる。また、第２直径を第１直径よりも１．０ｍｍ以下だけ小さくすることによって、第２部材が過度に大きくなることに起因して、第１部材の埋め込み穴部に第２部材を埋め込むことが困難になることを抑制することができる。
上記第２の局面による電池端子用接続板の製造方法において、好ましくは、一方面が第３直径を有するとともに、他方面が第３直径よりも小さな第４直径を有する円錐台形状の第２部材を準備する工程をさらに備え、第１穴部と埋め込み穴部とを第１部材に設ける工程は、第１部材の埋め込み穴部を、第２部材の一方面の第３直径よりも小さな第５直径を有する円状に形成する工程を含み、第１部材の埋め込み穴部に第２部材を埋め込む工程は、第２部材の他方面側から、第１部材の埋め込み穴部に第２部材を圧入する工程を含む。このように構成すれば、第２部材の一方面の第３直径よりも小さな第５直径を有する埋め込み穴部に第２部材を圧入することによって、より強固に第１部材の埋め込み穴部に第２部材を埋め込むことができる。これにより、第１部材と第２部材との接合強度をさらに大きくすることができるので、第２部材が第１部材から外れるのをより効果的に抑制することができる。また、第２部材の他方面側から第１部材の埋め込み穴部に第２部材を圧入することによって、他方面の第４直径よりも大きな第３直径を有する一方面側から圧入する場合と比べて、より容易に、第１部材の埋め込み穴部に第２部材を圧入することができる。
本発明によれば、上記のように、第２部材が第１部材から外れるのを抑制することができるとともに、第１部材と第２部材との接合が緩むことに起因して第１部材と第２部材との界面における電気抵抗が大きくなるのを抑制することができる。
本発明の第１実施形態によるリチウムイオン電池接続体の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接続体に取り付けられるバスバーの構成を示した斜視図である。 図２の８００−８００線に沿った断面図である。 図２の８１０−８１０線に沿った断面図である。 本発明の第１実施形態によるＡｌ部材と埋め込み部材との接合状態を示した拡大断面図である。 図１の８２０−８２０線に沿った断面図である。 図１の８３０−８３０線に沿った断面図である。 本発明の第１実施形態によるバスバーの製造プロセスを説明するための断面図である。 本発明の第２実施形態によるＡｌ部材の埋め込み穴部と埋め込み部材とを示した断面図である。 本発明の第３実施形態によるＡｌ部材の埋め込み穴部と埋め込み部材とを示した断面図である。 本発明の第４実施形態によるバスバーの構成を示した斜視図である。 図１１の８４０−８４０線に沿った断面図である。 本発明の第４実施形態によるバスバーの製造プロセスを説明するための断面図である。 本発明の第４実施形態の第１変形例によるバスバーを示した断面図である。 本発明の第４実施形態の第１変形例によるバスバーの製造プロセスを説明するための断面図である。 本発明の効果を確認するために行った、せん断荷重の確認実験の結果を示した図である。 本発明の第４実施形態の第２変形例によるバスバーの断面図である。 本発明の第４実施形態の第２変形例によるバスバーの製造プロセスを説明するための断面図である。 本発明の第５実施形態によるＡｌ部材の埋め込み穴部と埋め込み部材とを示した断面図である。 本発明の第５実施形態によるＡｌ部材と埋め込み部材との接合状態を示した拡大断面図である。
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接続体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が複数のバスバー２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、バスバー２は、本発明の「電池端子用接続板」の一例である。
具体的には、リチウムイオン電池接続体１００では、リチウムイオン電池１が所定の方向（Ｘ方向）に沿って３つずつ配置されている。このリチウムイオン電池１は、Ａｌからなる正極側端子１ａと、Ｃｕからなる負極側端子１ｂとを含んでいる。この正極側端子１ａおよび負極側端子１ｂは、共に、約４．８ｍｍの直径Ｌ１を有してＺ方向に延びる円柱部分を有している。なお、正極側端子１ａは、本発明の「第１電池端子」の一例であり、負極側端子１ｂは、本発明の「第２電池端子」の一例である。また、Ａｌは、本発明の「第１金属」の一例であり、Ｃｕは、本発明の「第２金属」の一例である。
また、３つのリチウムイオン電池１における各々の正極側端子１ａと、一方側で隣接する３つのリチウムイオン電池１における各々の負極側端子１ｂとが、１つのバスバー２によって電気的に接続されている。また、３つのリチウムイオン電池１における各々の負極側端子１ｂと、他方側で隣接する３つのリチウムイオン電池１における各々の正極側端子１ａとが、１つのバスバー２によって電気的に接続されている。これにより、リチウムイオン電池接続体１００では、３つのリチウムイオン電池１が並列に接続されているとともに、並列に接続された３つのリチウムイオン電池１を１単位として各々が直列に接続されている。
バスバー２は、Ｘ方向に延びる長辺と、Ｙ方向に延びる短辺を有しており、上方（Ｚ１側）から見て矩形状に形成された板状の部材からなる。また、バスバー２は、図２に示すように、正極側端子１ａと同一の金属（Ａｌ）からなるＡｌ部材３と、埋め込み部材４とを備えている。また、バスバー２は、Ｘ方向と直交する方向（Ｙ方向）に約５０ｍｍの幅Ｗ１を有するとともに、厚み方向（Ｚ方向）に約３ｍｍの厚みｔ１を有している。なお、Ａｌ部材３および埋め込み部材４は、それぞれ、本発明の「第１部材」および「第２部材」の一例である。
Ａｌ部材３は、Ｘ方向に延びる長辺と、Ｙ方向に延びる短辺を有しており、上方（Ｚ１側）から見て矩形状に形成された板状の部材からなる。また、Ａｌ部材３には、リチウムイオン電池１の正極側端子１ａが各々挿入される３つの穴部３０と、埋め込み部材４が圧入される埋め込み穴部３１とが形成されている。この３つの穴部３０は、Ａｌ部材３のＹ方向の略中央部において、Ｘ方向に略等間隔で並ぶように配置されている。また、図３に示すように、穴部３０は、Ａｌ部材３を厚み方向（Ｚ方向）に貫通するように構成されているとともに、約５ｍｍの直径Ｌ２を有している。なお、穴部３０は、本発明の「第１穴部」の一例である。
埋め込み穴部３１は、図２に示すように、Ａｌ部材３のＹ方向の略中央にＹ方向の中心が略位置するように形成されている。また、埋め込み穴部３１は、負極側端子１ｂが挿入される後述する穴部４２の周辺にのみ設けられている。つまり、上方（Ｚ１側）から見て、埋め込み穴部３１が形成されている領域の面積は、Ａｌ部材３の埋め込み穴部３１以外の面積よりも小さくなるように構成されている。
また、Ａｌ部材３の上面３ａ側における、埋め込み穴部３１の開口端３１ａは、平面的に（上方（Ｚ１側）から）見て、長方形形状に形成されているとともに、Ａｌ部材３の下面３ｂ側における、埋め込み穴部３１の開口端３１ｂは、平面的に（下方（Ｚ２側）から）見て、埋め込み穴部３１の開口端３１ａと略同一の長方形形状に形成されている。また、図４に示すように、埋め込み穴部３１は、Ｙ方向に開口幅Ｗ２を有しており、この開口幅Ｗ２は、開口端３１aから開口端３１ｂまで厚み方向（Ｚ方向）に沿って一様な幅になるように構成されている。なお、上面３ａおよび下面３ｂは、それぞれ、本発明の「一方表面」および「他方表面」の一例である。
また、Ａｌ部材３の埋め込み穴部３１には、埋め込み穴部３１の内側面３１ｃに沿うように埋め込み部材４が圧入されている。この埋め込み部材４は、図２に示すように、Ｘ方向に延びる長辺と、Ｙ方向に延びる短辺を有しており、上方（Ｚ１側）から見て矩形状に形成された板状の部材からなる。また、埋め込み部材４の長辺は、Ａｌ部材３（バスバー２）の長辺と同一の方向（Ｘ方向）に延びるように形成されているとともに、Ａｌ部材３の長辺よりも短くなるように構成されている。同様に、埋め込み部材４の短辺は、Ａｌ部材３の短辺と同一の方向（Ｙ方向）に延びるように形成されているとともに、Ａｌ部材３の短辺よりも短くなるように構成されている。また、上方から見て、埋め込み穴部３１が形成されている領域の面積がＡｌ部材３の面積よりも小さくなるように構成されていることにより、Ａｌ部材３の体積（Ａｌの占める体積）は、埋め込み部材４の体積（Ｃｕの占める体積）よりも大きくなるように構成されている。
埋め込み部材４は、図２に示すように、負極側端子１ｂと同一の金属（Ｃｕ）からなる基材４０と、ＮｉからなるＮｉメッキ層４１とから構成されている。なお、Ｎｉメッキ層４１は、本発明の「被覆層」の一例であり、Ｎｉは、本発明の「第３金属」の一例である。また、基材４０には、リチウムイオン電池１の負極側端子１ｂが各々挿入される３つの穴部４２が形成されている。この３つの穴部４２は、基材４０のＹ方向の略中央部において、Ｘ方向に略等間隔で並ぶように配置されている。また、図４に示すように、穴部４２は、基材４０を厚み方向（Ｚ方向）に貫通するように構成されているとともに、Ａｌ部材３の穴部３０の直径Ｌ２（約５ｍｍ）と略同一の直径を有している。なお、穴部４２は、本発明の「第２穴部」の一例である。
また、埋め込み部材４のＮｉメッキ層４１は、基材４０の上面４０ａ上、下面４０ｂ上および外側面４０ｃ上の略全面に形成されている。つまり、Ｎｉメッキ層４１は、Ａｌ部材３の内側面３１ｃとの界面に位置する基材４０の外側面４０ｃ上に形成されている。これにより、Ｎｉメッキ層４１によって、基材４０を構成するＣｕと、Ａｌ部材３を構成するＡｌとが反応することが抑制されるように構成されている。一方、Ｎｉメッキ層４１は、基材４０の穴部４２の内周面上には形成されていない。また、Ｎｉメッキ層４１は、約３μｍ以上約１０μｍ以下の厚みｔ２を有している。
また、埋め込み部材４の上面４ａおよび下面４ｂは、埋め込み部材４が埋め込み穴部３１に埋め込まれた状態で、それぞれ、Ａｌ部材３の上面３ａおよび下面３ｂと略面一になるように構成されている。
また、第１実施形態では、図５に示すように、埋め込み穴部３１の内側面３１ｃと、埋め込み部材４の基材４０の外側面４０ｃ上に形成されたＮｉメッキ層４１との界面には、金属間化合物層５が形成されている。この金属間化合物層５は、Ａｌ部材３を構成するＡｌとＮｉメッキ層４１を構成するＮｉとが反応することによって形成されたＡｌ−Ｎｉ金属間化合物から主に構成されている。具体的には、Ａｌ部材３を構成するＡｌと、Ｎｉメッキ層４１を構成するＮｉとが、定まった結晶構造を形成するように所定の割合で化学的に結合することによって、埋め込み穴部３１の内側面３１ｃと、埋め込み部材４のＮｉメッキ層４１との界面に、主にＡｌ−Ｎｉ金属間化合物からなる金属間化合物層５が形成されている。このＡｌとＮｉとの化学的な結合により、Ａｌ部材３と埋め込み部材４とが接合されている。
また、金属間化合物層５のＡｌ−Ｎｉ金属間化合物によって、Ａｌ部材３のＡｌと埋め込み部材４の基材４０のＣｕとが反応することにより形成されるＡｌ−Ｃｕ金属間化合物よりも、Ａｌ部材３と埋め込み部材４との接合強度が大きくなる。なお、金属間化合物層５は、約１μｍ以上約５μｍ以下の厚みｔ３を有している。
また、Ｎｉメッキ層４１のＮｉは、Ａｌ部材３のＡｌと比べて、イオン化傾向が小さい一方、埋め込み部材４の基材４０のＣｕと比べて、イオン化傾向が大きい。
また、図６に示すように、穴部３０に挿入された正極側端子１ａとＡｌ部材３とは、レーザ溶接によって形成されたＡｌからなる溶接部６を介して互いに接合されている。これにより、正極側端子１ａと、Ａｌ部材３の穴部３０とが、同一の金属（Ａｌ）によって、互いに接合されている。また、溶接部６は、正極側端子１ａの直径Ｌ１（約４．８ｍｍ）と穴部３０の直径Ｌ２（約５ｍｍ）との間に、約０．１ｍｍの厚みを有するように形成されている。また、溶接部６は、穴部３０におけるＺ方向の中央近傍まで設けられている。
また、図７に示すように、穴部４２に挿入された負極側端子１ｂと埋め込み部材４の基材４０とは、レーザ溶接によって形成されたＣｕからなる溶接部７を介して互いに接合されている。これにより、負極側端子１ｂと、埋め込み部材４の基材４０とが、同一の金属（Ｃｕ）によって、互いに接合されている。また、溶接部７は、負極側端子１ｂの直径Ｌ１（約４．８ｍｍ）と穴部４２の直径Ｌ２（約５ｍｍ）との間に、約０．１ｍｍの厚みを有するように形成されている。また、溶接部７は、穴部４２におけるＺ方向の中央近傍まで設けられている。
次に、図１〜図８を参照して、本発明の第１実施形態によるバスバー２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３ｍｍの厚みｔ１（図３および図４参照）を有し、ＡｌからなるＡｌ板（図示せず）を準備する。そして、図２および図３に示すように、Ａｌ板の幅方向（Ｙ方向）の略中央の所定の位置に、約５ｍｍの直径Ｌ２（図３参照）を有する３つの穴部３０と、Ｙ方向に開口幅Ｗ２を有する埋め込み穴部３１とを形成する。これにより、Ａｌ部材３が形成される。
また、約３ｍｍの厚みｔ１を有し、Ｃｕからなる基材４０を準備する。そして、基材４０の表面上にＮｉを用いてメッキ処理を行う。これにより、基材４０の上面４０ａ上、下面４０ｂ上および外側面４０ｃ上に、約３μｍ以上約１０μｍ以下の厚みｔ２を有するＮｉメッキ層４１が形成される。この結果、穴部４２が形成されていない状態の埋め込み部材４が形成される。なお、埋め込み部材４は、Ｙ方向において埋め込み穴部３１の開口端３１ａ（３１ｂ）の開口幅Ｗ２よりも若干大きくなるように形成する。
そして、図８に示すように、平面的に見て（上方（Ｚ１側）から見て）、Ａｌ部材３の埋め込み穴部３１を覆うように、埋め込み部材４をＡｌ部材３の上面３ａ上に配置する。その後、プレス機１０１を用いて、埋め込み部材４を上方（Ｚ１側）から押圧する。これにより、図４に示すように、埋め込み部材４の上面４ａおよび下面４ｂが、それぞれ、Ａｌ部材３の上面３ａおよび下面３ｂと略面一になるように、埋め込み部材４が埋め込み穴部３１に圧入される。この際、埋め込み穴部３１の開口端３１ａ（３１ｂ）の開口幅Ｗ２よりも若干大きく形成された埋め込み部材４が、埋め込み穴部３１に圧縮された状態で埋め込まれる。これにより、埋め込み部材４が埋め込み穴部３１から外れるのが抑制される。
そして、約２００℃以上約５００℃以下の温度条件下で、かつ、無酸化雰囲気中または還元雰囲気中で、埋め込み部材４が埋め込まれた状態のＡｌ部材３に対して拡散焼鈍を行う。これにより、埋め込み部材４の外側面４０ｃ上に形成されたＮｉメッキ層４１とＡｌ部材３の埋め込み穴部３１の内側面３１ｃとの界面で、Ａｌ部材３のＡｌと埋め込み部材４のＮｉメッキ層４１のＮｉとが拡散して反応する。この結果、Ｎｉメッキ層４１と内側面３１ｃとの界面に、Ａｌ−Ｎｉ金属間化合物から主に構成された金属間化合物層５（図５参照）が形成される。また、この際、Ａｌ部材３の表面上に形成されていたＡｌ２Ｏ３からなる酸化膜が拡散焼鈍により除去される。これにより、Ｎｉメッキ層４１と内側面３１ｃとの界面とにおける接触抵抗を小さくすることが可能である。
その後、図２および図４に示すように、冷却された埋め込み部材４の幅方向（Ｙ方向）の略中央の所定の位置に、約５ｍｍの直径Ｌ２（図４参照）を有する３つの穴部４２を形成する。つまり、埋め込み部材４を埋め込み穴部３１に圧入した後に、埋め込み部材４に３つの穴部４２を形成する。これにより、図２に示すバスバー２が製造される。
そして、Ａｌ部材３の３つの穴部３０の各々に、リチウムイオン電池１の正極側端子１ａを挿入する。そして、レーザ溶接機（図示せず）から発せられる約１０６４ｎｍの波長のレーザ光を用いてレーザ溶接する。これにより、図６に示すように、Ａｌからなる溶接部６が形成されるとともに、正極側端子１ａとＡｌ部材３とが互いに接合される。また、埋め込み部材４の３つの穴部４２の各々に、リチウムイオン電池１の負極側端子１ｂを挿入する。そして、約１０６４ｎｍの波長のレーザ光を用いてレーザ溶接する。これにより、図７に示すように、Ｃｕからなる溶接部７が形成されるとともに、負極側端子１ｂと埋め込み部材４とが互いに接合される。この結果、３つのリチウムイオン電池１の正極側端子１ａと、３つのリチウムイオン電池１の負極側端子１ｂとが電気的に接続される。
さらに、複数のバスバー２を用いて、３つのリチウムイオン電池１を１単位として各々を直列に接続する。このようにして、図１に示すリチウムイオン電池接続体１００が製造される。
第１実施形態では、上記のように、Ａｌ部材３の埋め込み穴部３１の内側面３１ｃと、埋め込み部材４の基材４０の外側面４０ｃ上に形成されたＮｉメッキ層４１との界面に、Ａｌ−Ｃｕ金属間化合物よりも、Ａｌ部材３と埋め込み部材４との接合強度を向上させることが可能なＡｌ−Ｎｉ金属間化合物からなる金属間化合物層５を形成することによって、ＡｌとＮｉとからなるＡｌ−Ｎｉ金属間化合物から構成された金属間化合物層５によりＡｌ部材３と埋め込み部材４とを接合することができるので、単に埋め込み部材４がＡｌ部材３に埋め込まれている場合よりも、Ａｌ部材３と埋め込み部材４との接合強度をさらに大きくすることができる。これにより、埋め込み部材４がＡｌ部材３から外れるのを効果的に抑制することができる。また、Ａｌ部材３と埋め込み部材４との接合強度を大きくすることができるので、Ａｌ部材３と埋め込み部材４との接合が緩むことに起因してＡｌ部材３と埋め込み部材４との界面における電気抵抗が大きくなるのを抑制することができる。
また、第１実施形態では、上記のように、Ａｌ部材３に、リチウムイオン電池１の正極側端子１ａが各々挿入される３つの穴部３０を設けるとともに、埋め込み部材４の基材４０に、リチウムイオン電池１の負極側端子１ｂが各々挿入される３つの穴部４２を設けることによって、正極側端子１ａとＡｌ部材３とを、共通のＡｌで接合することができるとともに、負極側端子１ｂと埋め込み部材４の基材４０とを、共通のＣｕで接合することができる。これにより、正極側端子１ａとＡｌ部材３との接合位置における電気抵抗と、負極側端子１ｂと埋め込み部材４の基材４０との接合位置における電気抵抗とを、共に小さくすることができる。
また、第１実施形態では、上記のように、Ｎｉメッキ層４１を、基材４０の上面４０ａ上、下面４０ｂ上および外側面４０ｃ上に形成することによって、Ａｌ部材３を構成するＡｌと埋め込み部材４の基材４０を構成するＣｕとが反応するのを抑制することができる。これにより、ＡｌとＣｕとからなり、Ａｌ−Ｎｉ金属間化合物よりも接合強度の小さいＡｌ−Ｃｕ金属間化合物が金属間化合物層５に形成されるのを抑制することができる。この結果、Ａｌ部材３と埋め込み部材４との接合強度をさらに大きくすることができる。また、ＡｌとＣｕとが直接接触した際に、イオン化傾向が大きいＡｌが腐食（ガルバニック腐食）してしまう場合であっても、Ａｌよりもイオン化傾向が小さく、Ｃｕよりもイオン化傾向が大きいＮｉからなるＮｉメッキ層４１を、基材４０の外側面４０ｃ（Ａｌ部材３における埋め込み穴部３１の内側面３１ｃとの界面）に配置することによって、イオン化傾向が大きいＡｌが腐食するのを抑制することができる。また、Ｃｕからなる基材４０が通常の環境下（空気中など）において腐食するのを、Ｎｉメッキ層４１によって抑制することができる。
また、第１実施形態では、上記のように、埋め込み部材４の上面４ａおよび下面４ｂを、埋め込み部材４が埋め込み穴部３１に埋め込まれた状態で、それぞれ、Ａｌ部材３の上面３ａおよび下面３ｂと略面一になるように構成することによって、埋め込み部材４がＡｌ部材３の埋め込み穴部３１から突出しないので、突出した埋め込み部材４の部分に起因して埋め込み部材４がＡｌ部材３から外れる（剥離する）のを抑制することができる。また、Ａｌ部材３の埋め込み穴部３１に埋め込み部材４が略面一になるように埋め込まれることによって、Ａｌ部材３の埋め込み穴部３１の全体に渡って埋め込み部材４が位置することになるので、Ａｌ部材３の埋め込み穴部３１の全体に渡って金属間化合物層５を形成することができる。これにより、Ａｌ部材３と埋め込み部材４との接合強度を十分に確保することができるので、埋め込み部材４がＡｌ部材３から不意に剥離することをより抑制することができる。
また、第１実施形態では、上記のように、埋め込み部材４の長辺を、Ａｌ部材３（バスバー２）の長辺と同一の方向（Ｘ方向）に延びるとともに、Ａｌ部材３の長辺よりも短くなるように形成し、埋め込み部材４の短辺を、Ａｌ部材３の短辺と同一の方向（Ｙ方向）に延びるとともに、Ａｌ部材３の短辺よりも短くなるように形成することによって、容易に、Ａｌ部材３の埋め込み穴部３１に埋め込み部材４が埋め込まれるように構成することができるとともに、埋め込み部材４の長辺を十分に確保することができるので、埋め込み部材４のＸ方向の適切な位置に容易に穴部４２を形成することができる。
また、第１実施形態では、上記のように、３つの穴部４２を、基材４０のＹ方向の略中央部において、Ｘ方向に略等間隔で並ぶように配置することによって、１つのバスバー２に負極側端子１ｂを有するリチウムイオン電池１を複数個接続することができる。また、３つの穴部４２を埋め込み部材４の長辺の延びる方向（Ｘ方向）に沿って形成することによって、３つの穴部４２を短辺の延びる方向（Ｙ方向）に形成する場合と比べて、容易に、３つの穴部４２を形成することができる。
また、第１実施形態では、上記のように、埋め込み部材４の体積（Ｃｕの占める体積）をＡｌ部材３の体積（Ａｌの占める体積）よりも小さくなるように構成することによって、Ａｌよりも比重（密度）が大きいＣｕを用いて埋め込み部材４を構成した場合であっても、埋め込み部材４の体積がＡｌからなるＡｌ部材３の体積よりも小さいので、バスバー２の重量が過度に増大することを抑制することができる。
また、第１実施形態では、上記のように、埋め込み部材４のＮｉメッキ層４１を、基材４０の上面４０ａ上、下面４０ｂ上および外側面４０ｃ上の略全面に形成することによって、基材４０の上面４０ａおよび下面４０ｂの一部にのみＮｉメッキ層４１が形成されている場合と異なり、被覆されていない上面４０ａおよび下面４０ｂの露出部分から基材４０が腐食することを抑制することができる。また、基材４０の外側面４０ｃの略全面にＮｉメッキ層４１を形成することによって、Ａｌ部材３の埋め込み穴部３１に配置される基材４０の外側面４０ｃの略全面に渡ってＡｌ−Ｎｉ金属間化合物から主に構成される金属間化合物層５を形成することができる。これにより、Ａｌ部材３と埋め込み部材４との接合強度を十分に確保することができるので、埋め込み部材４がＡｌ部材３から不意に剥離することを効果的に抑制することができる。
また、第１実施形態では、上記のように、Ｎｉメッキ層４１が約３μｍ以上約１０μｍ以下の厚みｔ２を有することによって、Ｎｉメッキ層４１の厚みｔ２を約３μｍ以上にすることにより、Ａｌ部材３のＡｌと基材４０のＣｕとが反応するのを十分に抑制することができる。また、Ｎｉメッキ層４１の厚みｔ２を約１０μｍ以下にすることにより、Ｎｉメッキ層４１を形成するのに要する時間が長くなるのを抑制することができる。
また、第１実施形態では、上記のように、埋め込み部材４を埋め込み穴部３１に圧入した後に、埋め込み部材４に３つの穴部４２を形成することによって、埋め込み部材４に３つの穴部４２を設けた後に、埋め込み部材４を埋め込み穴部３１に圧入する場合と異なり、Ａｌ部材３の埋め込み穴部３１に埋め込み部材４を埋め込む際に３つの穴部４２の形状（直径など）が変化するのを防止することができる。
また、第１実施形態では、上記のように、Ａｌ部材３の埋め込み穴部３１を覆うように、埋め込み部材４をＡｌ部材３の上面３ａ上に配置した後に、プレス機１０１を用いて埋め込み部材４を上方から押圧して、埋め込み部材４を埋め込み穴部３１に圧入することによって、埋め込み穴部３１に埋め込み部材４を容易に埋め込むことができる。
また、第１実施形態では、上記のように、Ａｌから構成されるＡｌ部材３の埋め込み穴部３１に、Ｃｕから構成される基材４０を含む埋め込み部材４を埋め込むように構成するとともに、Ａｌ部材３の面積（Ａｌの占める面積）を、埋め込み部材４の面積（Ｃｕの占める面積）よりも大きくなるように構成することによって、Ｃｕから構成される第１部材に、Ａｌから構成される基材を含む第２部材を埋め込む場合と比べて、バスバー２のうちのＡｌよりも価格の高いＣｕが占める領域を小さくすることができる。これにより、バスバー２を安価に製造することができる。
（第２実施形態）
次に、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実施形態とは異なり、バスバー２０２におけるＡｌ部材２０３の埋め込み穴部２３１の開口幅が、Ａｌ部材２０３の上面３ａから下面３ｂに向かって徐々に小さくなる場合について説明する。なお、バスバー２０２は、本発明の「電池端子用接続板」の一例であり、Ａｌ部材２０３は、本発明の「第１部材」の一例である。
本発明の第２実施形態のバスバー２０２におけるＡｌ部材２０３の埋め込み穴部２３１は、図９に示すように、Ｙ方向において、Ａｌ部材２０３の上面３ａから下面３ｂに向かって徐々に開口幅が小さくなるように構成されている。具体的には、埋め込み穴部２３１の上面３ａ側の開口端２３１ａにおける開口幅Ｗ３は、埋め込み穴部２３１の開口幅のうちで最も大きくなる一方、下面３ｂ側の開口端２３１ｂにおける開口幅Ｗ４は、埋め込み穴部２３１の開口幅のうちで最も小さくなるように構成されている。さらに、埋め込み穴部２３１の内側面２３１ｃは、開口端２３１ａから開口端２３１ｂに向かって、埋め込み穴部２３１の中心側に徐々に傾斜するように形成されている。
また、Ａｌ部材２０３の埋め込み穴部２３１には、埋め込み穴部２３１の傾斜する内側面２３１ｃに沿うように埋め込み部材２０４が圧入されている。この埋め込み部材２０４は、埋め込み穴部２３１に圧入された際に、埋め込み穴部２３１の形状に合うように変形するように構成されている。つまり、埋め込み部材２０４の基材２４０の外側面２４０ｃは、埋め込み穴部２３１の内側面２３１ｃに沿うように、上面４０ａの端部から下面４０ｂの端部に向かって、埋め込み部材２０４の中心側に徐々に傾斜するように形成されている。また、埋め込み部材２０４は、本発明の「第２部材」の一例である。
また、埋め込み部材２０４の基材２４０の上面４０ａ上、下面４０ｂ上および外側面２４０ｃ上には、Ｎｉメッキ層４１が形成されている。また、埋め込み穴部２３１の内側面２３１ｃと、埋め込み部材２０４の基材２４０の外側面２４０ｃ上に形成されたＮｉメッキ層４１との界面には、Ａｌ−Ｎｉ金属間化合物から主に構成された金属間化合物層５が形成されている。なお、本発明の第２実施形態のその他の構造は、上記第１実施形態と同様である。
また、本発明の第２実施形態によるバスバー２０２の製造プロセスは、Ａｌ部材２０３の埋め込み穴部２３１の開口幅を、Ａｌ部材２０３の上面３ａから下面３ｂに向かって徐々に小さくなるように形成する点を除いて、上記第１実施形態と同様である。
第２実施形態では、上記のように、Ａｌ部材２０３の埋め込み穴部２３１の内側面２３１ｃと、埋め込み部材２０４の基材２４０の外側面２４０ｃ上に形成されたＮｉメッキ層４１との界面に、Ａｌ−Ｎｉ金属間化合物からなる金属間化合物層５を形成することによって、埋め込み部材２０４がＡｌ部材２０３から外れるのを効果的に抑制することができる。また、Ａｌ部材２０３と埋め込み部材２０４との接合強度を大きくすることができるので、Ａｌ部材２０３と埋め込み部材２０４との接合が緩むことに起因してＡｌ部材２０３と埋め込み部材２０４との界面における電気抵抗が大きくなるのを抑制することができる。
また、第２実施形態では、上記のように、Ａｌ部材２０３の埋め込み穴部２３１を、Ｙ方向において、Ａｌ部材２０３の上面３ａから下面３ｂに向かって徐々に開口幅が小さくなるように構成することによって、埋め込み部材２０４を開口端２３１ａから埋め込み穴部２３１に容易に埋め込むことができる。また、埋め込まれた埋め込み部材２０４が、開口端２３１ｂから外れるのを効果的に抑制することができる。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実施形態では、上記第１実施形態とは異なり、バスバー３０２におけるＡｌ部材３０３の埋め込み穴部３３１の開口幅が、開口端３３１ａおよび３３１ｂから埋め込み穴部３３１の中央部３３１ｄに向かって徐々に小さくなる場合について説明する。なお、バスバー３０２は、本発明の「電池端子用接続板」の一例であり、Ａｌ部材３０３は、本発明の「第１部材」の一例である。
本発明の第３実施形態のバスバー３０２におけるＡｌ部材３０３の埋め込み穴部３３１は、図１０に示すように、Ｙ方向において、Ａｌ部材３０３の上面３ａおよび下面３ｂから埋め込み穴部３３１の中央部３３１ｄに向かって徐々に開口幅が小さくなるように構成されている。具体的には、埋め込み穴部３３１の上面３ａ側の開口端３３１ａにおける開口幅（＝Ｗ５）と、下面３ｂ側の開口端３３１ｂにおける開口幅（＝Ｗ５）とは、埋め込み穴部３３１の開口幅のうちで最も大きくなるように構成されている。一方、埋め込み穴部３３１の中央部３３１ｄにおける開口幅Ｗ６は、埋め込み穴部３３１の開口幅のうちで最も小さくなるように構成されている。さらに、埋め込み穴部３３１の内側面３３１ｃは、開口端３３１ａおよび３３１ｂから中央部３３１ｄに向かって、埋め込み穴部３３１の中心側に徐々に傾斜するように形成されている。
また、Ａｌ部材３０３の埋め込み穴部３３１には、埋め込み穴部３３１の傾斜する内側面３３１ｃに沿うように埋め込み部材３０４が圧入されている。この埋め込み部材３０４は、埋め込み穴部３３１に圧入された際に、埋め込み穴部３３１の形状に合うように変形するように構成されている。つまり、埋め込み部材３０４の基材３４０の外側面３４０ｃは、埋め込み穴部３３１の内側面３３１ｃに沿うように、上面４０ａの端部および下面４０ｂの端部から厚み方向（Ｚ方向）の略中央に向かって、埋め込み部材３０４の中心側に徐々に傾斜するように形成されている。なお、埋め込み部材３０４は、本発明の「第２部材」の一例である。
また、埋め込み部材３０４の基材３４０の上面４０ａ上、下面４０ｂ上および外側面３４０ｃ上には、Ｎｉメッキ層４１が形成されている。また、埋め込み穴部３３１の内側面３３１ｃと、埋め込み部材３０４の基材３４０の外側面３４０ｃ上に形成されたＮｉメッキ層４１との界面には、Ａｌ−Ｎｉ金属間化合物から主に構成された金属間化合物層５が形成されている。なお、本発明の第３実施形態のその他の構造は、上記第１実施形態と同様である。
また、本発明の第３実施形態によるバスバー３０２の製造プロセスは、Ａｌ部材３０３の埋め込み穴部３３１の開口幅を、Ａｌ部材３０３の上面３ａおよび下面３ｂから埋め込み穴部３３１の中央部３３１ｄに向かって徐々に小さくなるように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、上記のように、Ａｌ部材３０３の埋め込み穴部３３１の内側面３３１ｃと、埋め込み部材３０４の基材３４０の外側面３４０ｃ上に形成されたＮｉメッキ層４１との界面に、Ａｌ−Ｎｉ金属間化合物からなる金属間化合物層５を形成することによって、埋め込み部材３０４がＡｌ部材３０３から外れるのを効果的に抑制することができる。また、Ａｌ部材３０３と埋め込み部材３０４との接合強度を大きくすることができるので、Ａｌ部材３０３と埋め込み部材３０４との接合が緩むことに起因してＡｌ部材３０３と埋め込み部材３０４との界面における電気抵抗が大きくなるのを抑制することができる。
また、第３実施形態では、上記のように、Ａｌ部材３０３の埋め込み穴部３３１を、Ｙ方向において、Ａｌ部材３０３の上面３ａから埋め込み穴部３３１の中央部３３１ｄに向かって徐々に開口幅が小さくなるとともに、下面３ｂから中央部３３１ｄに向かって徐々に開口幅が小さくなるように構成することによって、埋め込まれた埋め込み部材３０４が埋め込み穴部３３１の内側面３３１ｃの中央部３３１ｄに係止されることにより、埋め込み部材３０４が厚み方向（Ｚ方向）に移動するのを抑制することができる。これにより、開口端３３１ａおよび３３１ｂから埋め込み部材３０４が外れるのを効果的に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〜図１３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実施形態によるバスバー４０２では、上記第１実施形態とは異なり、Ａｌ部材４０３の円形状の埋め込み穴部４３１に円柱状の埋め込み部材４０４が圧入される場合について説明する。なお、バスバー４０２、Ａｌ部材４０３および埋め込み部材４０４は、それぞれ、本発明の「電池端子用接続板」、「第１部材」および「第２部材」の一例である。
本発明の第４実施形態のバスバー４０２のＡｌ部材４０３には、図１１に示すように、Ｘ方向に所定の間隔を隔てて３つの埋め込み穴部４３１が形成されている。また、図１２に示すように、埋め込み穴部４３１は、平面的に見て直径Ｄ１を有する円形状に形成されている。また、埋め込み穴部４３１は、負極側端子１ｂが挿入される３つの穴部４２（図１１参照）の各々に対応するように３つ設けられている。
また、Ａｌ部材４０３の３つの埋め込み穴部４３１には、穴部４２を有する円柱形状の埋め込み部材４０４が圧入によってそれぞれ埋め込まれている。この埋め込み部材４０４の基材４４０の上面４０ａ上、下面４０ｂ上および外側面４４０ｃ上には、Ｎｉメッキ層４１が形成されている。また、埋め込み穴部４３１の内側面４３１ｃと、埋め込み部材４０４の基材４４０の外側面４４０ｃ上に形成されたＮｉメッキ層４１との界面には、Ａｌ−Ｎｉ金属間化合物から主に構成された金属間化合物層５が形成されている。なお、本発明の第４実施形態のその他の構造は、上記第１実施形態と同様である。
次に、図１１〜図１３を参照して、本発明の第４実施形態によるバスバー４０２の製造プロセスについて説明する。
まず、Ａｌ板（図示せず）を準備する。そして、図１１に示すように、Ａｌ板の幅方向（Ｙ方向）の略中央の所定の位置に、３つの穴部３０と、直径Ｄ１（図１２参照）よりも若干小さな直径Ｄ２（図１３参照）を有する３つの埋め込み穴部４３１とを形成する。これにより、Ａｌ部材４０３が形成される。また、図１３に示すように、直径Ｄ３を有するとともに、Ｃｕからなる円柱状の基材４４０を３つ準備する。そして、基材４４０の表面上にＮｉを用いてメッキ処理を行う。これにより、基材４４０の上面４０ａ上、下面４０ｂ上および外側面４４０ｃ上にＮｉメッキ層４１が形成される。この結果、直径Ｄ３を有する円柱状の埋め込み部材４０４が形成される。その後、埋め込み部材４０４に穴部４２を形成する。なお、直径Ｄ２および直径Ｄ３は、それぞれ、本発明の「第２直径」および「第１直径」の一例である。
ここで、第４実施形態における製造プロセスでは、埋め込み穴部４３１の直径Ｄ２を、埋め込み部材４０４の直径Ｄ３よりも０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下だけ小さくなるように形成する。
そして、上記第１実施形態と同様に、プレス機１０１を用いて、Ａｌ部材４０３の３つの埋め込み穴部４３１に、穴部４２が形成された埋め込み部材４０４をそれぞれ圧入する。この際、埋め込み穴部４３１の直径Ｄ２よりも０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下だけ大きな直径Ｄ３を有する埋め込み部材４０４が埋め込み穴部４３１に埋め込まれることにより、埋め込み穴部４３１が押し広げられて、埋め込み穴部４３１の直径が直径Ｄ２よりも若干大きな直径Ｄ１（図１２参照）になる。
その後、拡散焼鈍することによって、Ｎｉメッキ層４１と内側面４３１ｃとの界面に、Ａｌ−Ｎｉ金属間化合物から主に構成された金属間化合物層５（図１２参照）が形成される。これにより、図１１に示すバスバー４０２が製造される。
第４実施形態では、上記のように、Ａｌ部材４０３の埋め込み穴部４３１の内側面４３１ｃと、埋め込み部材４０４の外側面４４０ｃ上に形成されたＮｉメッキ層４１との界面に、Ａｌ−Ｎｉ金属間化合物からなる金属間化合物層５を形成することによって、埋め込み部材４０４がＡｌ部材４０３から外れるのを効果的に抑制することができる。また、Ａｌ部材４０３と埋め込み部材４０４との接合強度を大きくすることができるので、Ａｌ部材４０３と埋め込み部材４０４との接合が緩むことに起因してＡｌ部材４０３と埋め込み部材４０４との界面における電気抵抗が大きくなるのを抑制することができる。
また、第４実施形態では、上記のように、埋め込み穴部４３１が平面的に見て円形状を有するとともに、埋め込み部材４０４が穴部４２を有する円柱形状を有することによって、矩形状の埋め込み穴部に板状の埋め込み部材が圧入される場合と比べて、均等に埋め込み部材４０４に力が加わった状態で埋め込み穴部４３１に埋め込み部材４０４を圧入することができるので、埋め込み穴部４３１と埋め込み部材４０４との接合部分全体で、均等でかつ大きな接合強度を得ることができる。
また、第４実施形態では、上記のように、埋め込み穴部４３１の直径Ｄ２を埋め込み部材４０４の直径Ｄ３よりも０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下だけ小さくなるように形成することによって、直径Ｄ３よりも０．２ｍｍ以上だけ小さな直径Ｄ２を有する埋め込み穴部４３１に埋め込み部材４０４を埋め込むことによって、より強固にＡｌ部材４０３の埋め込み穴部４３１に埋め込み部材４０４を埋め込むことができる。これにより、Ａｌ部材４０３と埋め込み部材４０４との接合強度をさらに大きくすることができるので、埋め込み部材４０４がＡｌ部材４０３から外れるのをより効果的に抑制することができる。また、直径Ｄ２を直径Ｄ３よりも１．０ｍｍ以下だけ小さくすることによって、埋め込み部材４０４が過度に大きくなることに起因して、Ａｌ部材４０３の埋め込み穴部４３１に埋め込み部材４０４を埋め込むことが困難になることを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。
（第４実施形態の第１変形例）
次に、図１４および図１５を参照して、本発明の第４実施形態の第１変形例について説明する。この第４実施形態の第１変形例によるバスバー５０２では、上記第４実施形態とは異なり、Ａｌ部材５０３の埋め込み穴部５３１に円錐台形状に形成された埋め込み部材５０４が圧入される場合について説明する。なお、バスバー５０２、Ａｌ部材５０３および埋め込み部材５０４は、それぞれ、本発明の「電池端子用接続板」、「第１部材」および「第２部材」の一例である。
本発明の第４実施形態の第１変形例のＡｌ部材５０３の埋め込み穴部５３１では、図１４に示すように、上面３ａ側の開口端５３１ａが直径Ｄ４の円形状に形成されているとともに、下面３ｂ側の開口端５３１ｂが、直径Ｄ４よりも小さな直径Ｄ５の円形状に形成されている。さらに、埋め込み穴部５３１の内側面５３１ｃは、開口端５３１ａから開口端５３１ｂに向かって徐々に傾斜するように形成されている。
また、Ａｌ部材５０３の埋め込み穴部５３１には、穴部４２を有する円錐台形状の埋め込み部材５０４が圧入によって埋め込まれている。つまり、埋め込み部材５０４は、上面５０４ａが直径Ｄ４の円形状を有し、下面５０４ｂが直径Ｄ４よりも小さな直径Ｄ５の円形状を有する円錐台形状に形成されている。この結果、埋め込み穴部５３１は、円錐台形状の埋め込み部材５０４に対応する形状を有するように形成されている。なお、上面５０４ａおよび下面５０４ｂは、それぞれ、本発明の「一方面」および「他方面」の一例である。なお、本発明の第４実施形態の第１変形例のその他の構造は、上記第４実施形態と同様である。
次に、図１１、図１４および図１５を参照して、本発明の第４実施形態の第１変形例によるバスバー５０２の製造プロセスについて説明する。
まず、上記第４実施形態のＡｌ部材４０３（図１１参照）と同様に、３つの穴部３０と、直径Ｄ５（図１４参照）よりも若干小さな直径Ｄ２（図１５参照）を有する３つの埋め込み穴部５３１とが形成されたＡｌ部材５０３を準備する。
また、図１５に示すように、Ｃｕからなるとともに、円錐台形状を有する基材５４０を準備する。具体的には、基材５４０の上面５０４ａ（Ｚ１側の面）が直径Ｄ４（図１４参照）よりも大きな直径Ｄ６を有する円形状に形成されているとともに、下面５０４ｂ（Ｚ２側の面）が、直径Ｄ６よりも約０．２ｍｍ小さい直径Ｄ７を有する円形状に形成されている。なお、直径Ｄ７は、直径Ｄ５（図１４参照）よりも大きい。また、基材５４０は、Ｚ１側からＺ２側に向かって徐々に直径が小さくなるように構成されている。そして、円錐台形状の基材５４０の表面上にＮｉを用いてメッキ処理を行うことにより、円錐台形状の埋め込み部材５０４が形成される。その後、埋め込み部材５０４に穴部４２を形成する。また、直径Ｄ２、直径Ｄ６および直径Ｄ７は、それぞれ、本発明の「第５直径」、「第３直径」および「第４直径」の一例である。
ここで、第４実施形態の第１変形例における製造プロセスでは、埋め込み穴部５３１の直径Ｄ２を、埋め込み部材５０４の上面５０４ａの直径Ｄ６よりも０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下だけ小さくなるように形成する。また、埋め込み穴部５３１の直径Ｄ２を、埋め込み部材５０４の下面５０４ｂの直径Ｄ７よりも若干小さくなるように形成する。これにより、埋め込み部材５０４の上面５０４ａ側だけでなく、下面５０４ｂ側も埋め込み穴部５３１の内側面５３１ｃに密着させることが可能である。
その後、埋め込み部材５０４の下面５０４ｂとＡｌ部材５０３の埋め込み穴部５３１とが対向するように、埋め込み部材５０４をＡｌ部材５０３の上面３ａ上に配置する。そして、埋め込み部材５０４の下面５０４ｂ側から、Ａｌ部材５０３の埋め込み穴部５３１に埋め込み部材５０４を圧入する。この際、埋め込み穴部５３１の直径Ｄ２よりも若干大きな直径Ｄ７を有する下面５０４ｂ側から、埋め込み部材５０４が埋め込み穴部５３１に埋め込まれることにより、埋め込み穴部５３１が押し広げられる。この結果、埋め込み穴部５３１において、上面３ａ側の開口端５３１ａが直径Ｄ６よりも若干大きい直径Ｄ４（図１４参照）になるとともに、下面３ｂ側の開口端５３１ｂが直径Ｄ７よりも若干大きい直径Ｄ５（図１４参照）になる。なお、本発明の第４実施形態の第１変形例のその他の製造プロセスは、上記第４実施形態と同様である。
第４実施形態の第１変形例では、上記のように、埋め込み穴部５３１の下面３ｂ側の開口端５３１ｂを上面３ａ側の開口端５３１ａの直径Ｄ４よりも小さな直径Ｄ５の円形状に形成することにより、埋め込み穴部５３１を、円錐台形状の埋め込み部材５０４に対応する形状を有するように形成することによって、円錐台形状に対応する形状を有する埋め込み穴部５３１の直径の小さな開口端５３１ｂ側から、円錐台形状の埋め込み部材５０４が外れるのを効果的に抑制することができる。
また、第４実施形態の第１変形例では、上記のように、埋め込み部材５０４の下面５０４ｂ側からＡｌ部材５０３の埋め込み穴部５３１に埋め込み部材５０４を圧入することによって、下面５０４ｂの直径Ｄ７よりも大きな直径Ｄ６を有する上面５０４ａ側から圧入する場合と比べて、より容易に、Ａｌ部材５０３の埋め込み穴部５３１に埋め込み部材５０４を圧入することができる。なお、本発明の第４実施形態の第１変形例のその他の効果は、上記第４実施形態と同様である。
[実施例]
次に、図１３〜図１６を参照して、本発明の第４実施形態および第４実施形態の第１変形例の効果を確認するために行ったせん断荷重の確認実験について説明する。
以下に説明するせん断荷重の確認実験では、上記第４実施形態に対応する実施例１として、１０．０ｍｍの直径Ｄ３を有する円柱状の埋め込み部材４０４（図１３参照）を用いた。また、上記第４実施形態の第１変形例に対応する実施例２として、上面５０４ａが１０．０ｍｍの直径Ｄ６を有するとともに、下面５０４ｂが９．８ｍｍの直径Ｄ７を有する円錐台形状の埋め込み部材５０４（図１５参照）を用いた。
また、実施例１では、直径Ｄ２を各々異ならせた埋め込み穴部４３１を有するＡｌ部材４０３を用いた。具体的には、９．９５ｍｍ、９．９０ｍｍ、９．８０ｍｍおよび９．７０ｍｍの直径Ｄ２の埋め込み穴部４３１をそれぞれ有する４つのＡｌ部材４０３を用いた。また、実施例２では、９．７０ｍｍの直径Ｄ２の埋め込み穴部５３１を有するＡｌ部材５０３を用いた。なお、埋め込み部材４０４および５０４とＡｌ部材４０３および５０３との厚みｔ１とは、共に３ｍｍであった。
そして、実施例１および２の埋め込み部材を、対応するＡｌ部材の埋め込み穴部にそれぞれ圧入した。この際、実施例２では、埋め込み部材５０４の下面５０４ｂ側から、Ａｌ部材５０３の埋め込み穴部５３１に埋め込み部材５０４を圧入した。その後、５００℃の温度条件下で、かつ、無酸化雰囲気中で３分間保持することによって、拡散焼鈍を行った。これにより、実施例１および２のバスバーを作成した。
その後、実施例１および２のそれぞれのバスバーに対して、せん断荷重の確認実験を行った。具体的には、バスバーの埋め込み部材が埋め込まれている部分に、上方（Ｚ１側）から荷重を１ｍｍ／分の速度で加えた。そして、Ａｌ部材と埋め込み部材とが破断した際の荷重をせん断荷重として測定した。
図１６に示すせん断荷重の測定結果から、実施例１において、埋め込み穴部４３１の直径Ｄ２と埋め込み部材４０４の直径Ｄ３との差（Ｄ３−Ｄ２）を大きくすることによって、せん断荷重が大きくなることが分かった。また、実施例１では、（Ｄ３−Ｄ２）が０．２ｍｍ以上である場合、せん断荷重が１ｋＮ以上になった。これにより、（Ｄ３−Ｄ２）を０．２ｍｍ以上にすることによって、Ａｌ部材４０３と埋め込み部材４０４との接合強度を十分に大きくすることができると考えられる。
また、埋め込み穴部の直径Ｄ２が９．７０ｍｍである場合、実施例２は、実施例１と比べてせん断荷重が大きくなった。これは、実施例２の円錐台形状の埋め込み部材５０４を、直径の小さな下面５０４ｂ側から埋め込み穴部５３１に圧入したことにより、埋め込み穴部５３１に埋め込み部材５０４が圧入されやすかったと考えられる。これにより、埋め込み部材５０４の外側面５４０ｃと埋め込み穴部５３１の内側面５３１ｃとが均一に密着した状態で、埋め込み部材５０４を埋め込み穴部５３１に圧入されたので、埋め込み部材５０４の外側面５４０ｃと埋め込み穴部５３１の内側面５３１ｃとの界面に、均等に金属間化合物層５（図１４参照）が形成された。したがって、Ａｌ部材５０３と埋め込み部材５０４との接合強度が大きくなったと考えられる。この結果から、円錐台形状の埋め込み部材を用いる方が、円柱状の埋め込み部材を用いる場合と比べて、Ａｌ部材と埋め込み部材との接合強度を大きくすることが可能であることが判明した。
また、実施例２の場合においても、埋め込み穴部５３１の直径Ｄ２と埋め込み部材５０４の上面５０４ａの直径Ｄ６との差（Ｄ６−Ｄ２）を０．２ｍｍ以上にすることによって、Ａｌ部材５０３と埋め込み部材５０４との接合強度を十分に大きくすることができると考えられる。
（第４実施形態の第２変形例）
次に、図１７および図１８を参照して、本発明の第４実施形態の第２変形例について説明する。この第４実施形態の第２変形例によるバスバー６０２では、上記第４実施形態とは異なり、Ａｌ部材６０３の埋め込み穴部６３１に埋め込み部材６０４が螺合している場合について説明する。なお、バスバー６０２は、本発明の「電池端子用接続板」の一例である。また、Ａｌ部材６０３および埋め込み部材６０４は、それぞれ、本発明の「第１部材」および「第２部材」の一例である。
本発明の第４実施形態の第２変形例のＡｌ部材６０３の埋め込み穴部６３１の内側面６３１ｃには、図１７に示すように、ねじ山とねじ溝とがＺ方向に交互に位置するねじ部６３１ｅが形成されている。つまり、埋め込み穴部６３１は、めねじとして形成されている。また、Ａｌ部材６０３の埋め込み穴部６３１には、円筒形状を有する埋め込み部材６０４が螺合している。具体的には、円筒形状の埋め込み部材６０４における基材６４０の外側面６４０ｃには、ねじ山とねじ溝とがＺ方向に交互に位置するねじ部６４０ｄが形成されている。つまり、基材６４０（埋め込み部材６０４）は、おねじとして形成されている。この結果、おねじとして形成された埋め込み部材６０４がめねじとして形成された埋め込み穴部６３１に螺合することによって、埋め込み部材６０４が埋め込み穴部６３１に埋め込まれている。
また、埋め込み部材６０４の基材６４０の上面４０ａ上、下面４０ｂ上および外側面６４０ｃ上には、Ｎｉメッキ層４１が形成されている。また、埋め込み穴部６３１の内側面６３１ｃと、埋め込み部材６０４の基材６４０の外側面６４０ｃ上に形成されたＮｉメッキ層４１との界面には、Ａｌ−Ｎｉ金属間化合物から主に構成された金属間化合物層５が形成されている。なお、本発明の第４実施形態の第２変形例のその他の構造は、上記第４実施形態と同様である。
次に、図１１、図１７および図１８を参照して、本発明の第４実施形態の第２変形例によるバスバー６０２の製造プロセスについて説明する。
まず、図１８に示すように、第４実施形態のＡｌ部材４０３（図１１参照）と同様の構成を有するＡｌ部材６０３を準備する。この際、埋め込み穴部６３１の内側面６３１ｃには、ねじ山およびねじ溝からなるねじ部６３１ｅ（図１７参照）は形成されていない。
また、Ｃｕからなるとともに、外側面６４０ｃにねじ山とねじ溝とがＺ方向に交互に位置するねじ部６４０ｄが形成されているとともに、穴部４２が形成された基材６４０を準備する。そして、基材６４０の表面上にＮｉを用いてメッキ処理を行う。これにより、基材６４０の上面４０ａ上、下面４０ｂ上および外側面６４０ｃ上にＮｉメッキ層４１が形成される。この結果、埋め込み部材６０４が形成される。
そして、平面的に見て、Ａｌ部材６０３の埋め込み穴部６３１を覆うように、上方（Ｚ１側）から埋め込み部材６０４をＡｌ部材６０３の上面３ａ上に配置する。その後、治具１０２を用いて埋め込み部材６０４を回転させながら埋め込み部材６０４を上方（Ｚ１側）から押圧する。これにより、図１７に示すように、埋め込み部材６０４が埋め込み穴部６３１に螺合される。この際、埋め込み穴部６３１の内側面６３１ｃに、埋め込み部材６０４における外側面６４０ｃのねじ部６４０ｄに対応するねじ部６３１ｅが形成されながら、埋め込み部材６０４が埋め込み穴部６３１に螺合される。この埋め込み穴部６３１への埋め込み部材６０４の螺合を、３つの埋め込み穴部６３１の各々に対して行う。なお、本発明の第４実施形態の第２変形例のその他の製造プロセスは、上記第４実施形態と同様である。
第４実施形態の第２変形例では、上記のように、Ａｌ部材６０３の埋め込み穴部６３１の内側面６３１ｃと、埋め込み部材６０４の基材６４０の外側面６４０ｃ上に形成されたＮｉメッキ層４１との界面に、Ａｌ−Ｎｉ金属間化合物からなる金属間化合物層５を形成することによって、埋め込み部材６０４がＡｌ部材６０３から外れるのを効果的に抑制することができる。また、Ａｌ部材６０３と埋め込み部材６０４との接合強度を大きくすることができるので、Ａｌ部材６０３と埋め込み部材６０４との接合が緩むことに起因してＡｌ部材６０３と埋め込み部材６０４との界面における電気抵抗が大きくなるのを抑制することができる。
また、第４実施形態の第２変形例では、上記のように、おねじとして形成された埋め込み部材６０４がめねじとして形成された埋め込み穴部６３１に螺合することによって、埋め込み部材６０４を埋め込み穴部６３１に埋め込めば、単にＡｌ部材６０３の埋め込み穴部６３１に埋め込み部材６０４を埋め込む場合と比べて、より強固に埋め込み穴部６３１に埋め込み部材６０４を埋め込むことができる。これにより、Ａｌ部材６０３と埋め込み部材６０４との接合強度をさらに大きくすることができるので、埋め込み部材６０４がＡｌ部材６０３から外れるのをより効果的に抑制することができる。
また、第４実施形態の第２変形例では、上記のように、埋め込み部材６０４を埋め込む前の埋め込み穴部６３１の内側面６３１ｃには、ねじ山およびねじ溝からなるねじ部６３１ｅを形成せずに、埋め込み部材６０４を埋め込み穴部６３１に螺合する際に、埋め込み穴部６３１の内側面６３１ｃにねじ部６３１ｅを形成するように構成することによって、予め埋め込み部材６０４を埋め込み穴部６３１にねじ部６３１ｅを形成しておく場合と比べて、Ａｌ部材６０３と埋め込み部材６０４とをより密着させることができるので、Ａｌ部材６０３と埋め込み部材６０４とをさらに強固に接合することができる。なお、第４実施形態の第２変形例のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
（第５実施形態）
次に、図１９および図２０を参照して、本発明の第５実施形態について説明する。この第５実施形態では、上記第１実施形態とは異なり、バスバー７０２における埋め込み部材７０４の基材４０の表面上にＮｉメッキ層が形成されていない場合について説明する。なお、バスバー７０２は、本発明の「電池端子用接続板」の一例である。また、埋め込み部材７０４は、本発明の「第２部材」の一例である。
本発明の第５実施形態のバスバー７０２では、図１９に示すように、埋め込み部材７０４の基材４０の表面上（上面４０ａ上、下面４０ｂ上および外側面４０ｃ上）には、上記第１実施形態とは異なり、Ｎｉメッキ層が形成されていない。これにより、埋め込み穴部３１の内側面３１ｃと埋め込み部材７０４の基材４０の外側面４０ｃとが直接接触するように構成されている。また、埋め込み部材７０４の上面４０ａおよび下面４０ｂは、埋め込み穴部３１に埋め込まれている状態で、それぞれ、Ａｌ部材３の上面３ａおよび下面３ｂと略面一になるように構成されている。
また、第５実施形態では、図２０に示すように、埋め込み穴部３１の内側面３１ｃと、埋め込み部材７０４の基材４０の外側面４０ｃとの界面には、金属間化合物層７０５が形成されている。この金属間化合物層７０５は、Ａｌ部材３を構成するＡｌと基材４０を構成するＣｕとが反応することによって形成されたＡｌ−Ｃｕ金属間化合物から主に構成されている。また、金属間化合物層７０５は、約１μｍ以上約５μｍ以下の厚みｔ４を有している。なお、本発明の第５実施形態のその他の構造は、上記第１実施形態と同様である。
また、本発明の第５実施形態によるバスバー７０２の製造プロセスは、埋め込み部材７０４の基材４０の表面上にＮｉを用いたメッキ処理を行わない点と、拡散焼鈍によって、埋め込み穴部３１の内側面３１ｃと、埋め込み部材７０４の基材４０の外側面４０ｃとの界面に、Ａｌ−Ｃｕ金属間化合物からなる金属間化合物層７０５が形成される点とを除いて、上記第１実施形態と同様である。
第５実施形態では、上記のように、Ａｌ部材３の埋め込み穴部３１の内側面３１ｃと、埋め込み部材７０４の基材４０の外側面４０ｃとの界面に、Ａｌ−Ｃｕ金属間化合物からなる金属間化合物層７０５を形成することによって、埋め込み部材７０４がＡｌ部材３から外れるのを効果的に抑制することができる。また、Ａｌ部材３と埋め込み部材７０４との接合強度を大きくすることができるので、Ａｌ部材３と埋め込み部材７０４との接合が緩むことに起因してＡｌ部材３と埋め込み部材７０４との界面における電気抵抗が大きくなるのを抑制することができる。
また、第５実施形態では、上記のように、埋め込み部材７０４の基材４０の表面上にＮｉを用いたメッキ処理を行う必要がないので、バスバー７０２の製造工程を簡略化することができる。なお、第５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および実施例は、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、上記した実施形態および実施例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、上記第１〜第５実施形態では、Ａｌから構成されるＡｌ部材３（２０３、３０３、４０３、５０３、６０３）の埋め込み穴部３１（２３１、３３１、４３１、５３１、６３１）に、Ｃｕから構成される基材４０（２４０、３４０、４４０、５４０、６４０）を含む埋め込み部材４（２０４、３０４、４０４、５０４、６０４、７０４）を埋め込むように構成するとともに、Ａｌ部材の面積（Ａｌの占める面積）を、埋め込み部材の面積（Ｃｕの占める面積）よりも大きくなるように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から構成される基材を含む第２部材がＣｕから構成される第１部材の埋め込み穴部に埋め込まれるように構成することにより、Ｃｕの占める面積がＡｌの占める面積よりも大きくなるように構成してもよい。これにより、Ａｌよりも電気抵抗の小さいＣｕが占める領域を大きくすることができるので、バスバーにおける電気抵抗をより小さくすることが可能である。
また、上記第１〜第４実施形態では、基材４０（２４０、３４０、４４０、５４０、６４０）の表面上にＮｉからなるＮｉメッキ層４１（被覆層）を形成することによって、埋め込み部材４（２０４、３０４、４０４、５０４、６０４）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、Ｎｉを含むＮｉ合金からなる被覆層を基材の表面上に形成してもよいし、Ｎｉ以外の金属からなる被覆層を基材の表面上に形成してもよい。この際、被覆層を構成する金属として、たとえばＺｎのように、Ａｌよりもイオン化傾向が小さく、Ｃｕよりもイオン化傾向が大きい金属が好ましい。さらに好ましくは、Ｃｕからなる基材の耐食性を向上させる金属からなるのが好ましい。また、基材の表面上に被覆層をメッキ処理によって形成する必要はなく、他の方法によって基材の表面上に被覆層を形成してもよい。たとえば、Ｃｕからなる板材とＮｉからなる板材とを圧力を加えて接合することによって形成されたＣｕ層（基材）とＮｉ層（被覆層）とを有するクラッド材を、埋め込み部材として用いてもよい。
また、上記第１〜第４実施形態では、基材４０（２４０、３４０、４４０、５４０、６４０）の上面４０ａ上、下面４０ｂ上および外側面４０ｃ（２４０ｃ、３４０ｃ、４４０ｃ、５４０ｃ、６４０ｃ）上にＮｉからなるＮｉメッキ層４１（被覆層）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、被覆層は、基材の上面上および下面上に形成されずに、基材の外側面上にのみ形成されていてもよい。これにより、Ｎｉの使用量を減少させることが可能である。
また、上記第４実施形態の第２変形例では、埋め込み部材６０４が埋め込まれる前の埋め込み穴部６３１の内側面６３１ｃにねじ部６３１ｅを形成しない例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、埋め込み部材が埋め込まれる前の埋め込み穴部の内側面に、予めねじ部を形成してもよい。これにより、埋め込み部材を埋め込み穴部に容易に埋め込むことが可能である。
また、上記第１〜第５実施形態では、バスバー２（２０２、３０２、４０２、５０２、６０２、７０２）の幅Ｗ１を約５０ｍｍにするとともに、厚みｔ１を約３ｍｍ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、バスバーの幅および厚みは特に限定されない。なお、一般的にリチウムイオン電池接続体においてはバスバーに大きな電流が流れるため、バスバーの電気抵抗は小さくする必要がある。このため、バスバーの幅および厚みは大きい方が好ましい。具体的には、バスバーの幅は約１０ｍｍ以上約２００ｍｍ以下であるのが好ましく、バスバーの厚みは約１ｍｍ以上約４ｍｍ以下であるのが好ましい。
また、上記第１〜第４実施形態では、リチウムイオン電池１の負極側端子１ｂが挿入される穴部４２の内周面にＮｉメッキ層４１を設けない例を示したが、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の負極側端子が挿入される穴部の内周面にもＮｉメッキ層を設けてもよい。これにより、Ｃｕからなる基材が通常の環境下（空気中など）において腐食するのをより抑制することが可能である。なお、この場合の製造プロセスは、予め埋め込み部材に穴部を形成し、その後、Ｎｉによるメッキ処理を行い、最後に、Ａｌ部材の埋め込み穴部に埋め込み部材を埋め込むという製造プロセスになる。
また、上記第１〜第５実施形態（第４実施形態の第２変形例を除く）では、埋め込み部材４（２０４、３０４、４０４、５０４、７０４）をＡｌ部材３（２０３、３０３、４０３、５０３）の埋め込み穴部３１（２３１、３３１、４３１、５３１）に圧入した例を示すとともに、上記第４実施形態の第２変形例では、埋め込み部材６０４をＡｌ部材６０３の埋め込み穴部６３１に螺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、圧入または螺合以外の方法によって、埋め込み部材をＡｌ部材の埋め込み穴部に埋め込んでもよい。たとえば、焼きばめによって、埋め込み部材をＡｌ部材の埋め込み穴部に埋め込んでもよい。焼きばめでは、まず、拡散焼鈍の際の温度（約２００℃以上約５００℃以下）よりも高温な温度条件下でＡｌ部材を熱することによって、Ａｌ部材の埋め込み穴部の開口幅を、埋め込み部材が挿入可能な程度に大きくする。そして、埋め込み部材を埋め込み穴部に配置した状態で、約２００℃以上約５００℃以下の温度条件になるように冷却することによって、埋め込み部材を埋め込み穴部に埋め込む（焼きばめする）。その後、約２００℃以上約５００℃以下の温度条件下で拡散焼鈍を行う。なお、これら一連の工程は、無酸化雰囲気中または還元雰囲気中で行われる。なお、焼きばめを採用した際におけるその他の製造プロセスは、上記第１実施形態と同様である。

Claims (20)

  1. 第１金属からなる第１電池端子（１ａ）が挿入される第１穴部（３０）と、埋め込み穴部（３１、２３１、３３１、４３１、５３１、６３１）とを含み、前記第１金属と同一の金属からなる第１部材（３、２０３、３０３、４０３、５０３、６０３）と、
    前記第１金属とは異なる第２金属からなる第２電池端子（１ｂ）が挿入される第２穴部（４２）を有するとともに、前記第２金属と同一の金属からなる基材（４０、２４０、３４０、４４０、５４０、６４０）を含み、前記第１部材の埋め込み穴部に埋め込まれた第２部材（４、２０４、３０４、４０４、５０４、６０４、７０４）とを備え、
    前記第１部材の埋め込み穴部と前記第２部材との界面には、前記第１金属および前記第２金属の少なくともいずれか一方を含む金属間化合物からなる金属間化合物層（５、７０５）が形成されている、電池端子用接続板（２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２、７０２）。
  2. 前記第１金属は、ＡｌまたはＣｕのいずれか一方であり、
    前記第２金属は、ＡｌまたはＣｕのいずれか他方であり、
    前記金属間化合物層の金属間化合物は、少なくともＡｌを含む、請求項１に記載の電池端子用接続板。
  3. 前記第２部材は、前記基材の表面上で、かつ、少なくとも前記第１部材との界面に配置されるとともに、前記第１金属および前記第２金属とは異なる第３金属からなる被覆層（４１）をさらに含み、
    前記金属間化合物層の金属間化合物は、前記第１金属と前記第２金属とからなる金属間化合物よりも前記第１部材と前記第２部材との接合強度が大きく、かつ、前記第１金属または前記第２金属のいずれか一方と前記第３金属とからなる、請求項１に記載の電池端子用接続板。
  4. 前記第３金属は、前記第１金属または前記第２金属のいずれか一方よりもイオン化傾向が大きく、前記第１金属または前記第２金属のいずれか他方よりもイオン化傾向が小さい金属からなる、請求項３に記載の電池端子用接続板。
  5. 前記第１金属は、ＡｌまたはＣｕのいずれか一方であり、
    前記第２金属は、ＡｌまたはＣｕのいずれか他方であり、
    前記第３金属は、Ｎｉであり、
    前記金属間化合物層の金属間化合物は、ＡｌとＮｉとからなる、請求項４に記載の電池端子用接続板。
  6. 前記第１部材および前記第２部材は、平面視において同一方向に長辺および短辺が延びる矩形状の板材からなり、
    前記第２部材の長辺および短辺は、それぞれ、前記第１部材の長辺および短辺よりも短い、請求項１に記載の電池端子用接続板。
  7. 前記第１部材の埋め込み穴部は、平面的に見て円形状を有しており、
    前記第２部材は、前記第２穴部を有する円柱形状を有している、請求項１に記載の電池端子用接続板。
  8. 前記第２部材は、前記第２穴部を有する円錐台形状を有しており、
    前記第１部材の埋め込み穴部は、前記第２部材の円錐台形状に対応する形状を有している、請求項１に記載の電池端子用接続板。
  9. 前記第１部材の埋め込み穴部の開口幅は、前記第１部材の一方表面（３ａ）から他方表面（３ｂ）に向かって変化するように構成されている、請求項１に記載の電池端子用接続板。
  10. 前記第１部材の埋め込み穴部の開口幅は、前記第１部材の前記一方表面から前記他方表面に向かって徐々に小さくなるように構成されている、請求項９に記載の電池端子用接続板。
  11. 前記第１部材の埋め込み穴部の開口幅は、前記第１部材の前記一方表面および前記他方表面から前記第１部材の厚み方向における略中央に向かって小さくなるように構成されている、請求項９に記載の電池端子用接続板。
  12. 前記第１部材の埋め込み穴部は、平面的に見て略円形状を有しており、
    前記第２部材は、円筒形状を有しているとともに、前記第２部材の前記埋め込み穴部に接する外側面（６４０ｃ）にはねじ部（６４０ｄ）が形成されており、
    前記第２部材は、前記第２部材のねじ部が前記第１部材の埋め込み穴部の内側面（６３１ｃ）に螺合するように埋め込まれている、請求項１に記載の電池端子用接続板。
  13. 第１金属からなる第１電池端子（１ａ）が挿入される第１穴部（３０）と、前記第１金属とは異なる第２金属からなる基材（４０、２４０、３４０、４４０、５４０、６４０）を含む第２部材（４、２０４、３０４、４０４、５０４、６０４、７０４）が埋め込まれる埋め込み穴部（３１、２３１、３３１、４３１、５３１、６３１）とを、前記第１金属と同一の金属からなる第１部材（３、２０３、３０３、４０３、５０３、６０３）に設ける工程と、
    前記第１部材の埋め込み穴部に前記第２部材を埋め込む工程と、
    前記第２金属と同一の金属からなる第２電池端子（１ｂ）が挿入される第２穴部（４２）を前記第２部材に設ける工程と、
    拡散焼鈍することによって、前記第１部材の埋め込み穴部と前記第２部材との界面に、前記第１金属および前記第２金属の少なくともいずれか一方を含む金属間化合物からなる金属間化合物層（５、７０５）を形成する工程とを備える、電池端子用接続板（２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２、７０２）の製造方法。
  14. 前記第２穴部を前記第２部材に設ける工程は、前記第１部材の埋め込み穴部に前記第２部材を埋め込む工程よりも後に行われる、請求項１３に記載の電池端子用接続板の製造方法。
  15. 前記第１部材の埋め込み穴部に前記第２部材を埋め込む工程よりも前に、前記第２部材の基材の少なくとも外側面（４０ｃ、２４０ｃ、３４０ｃ、４４０ｃ、５４０ｃ、６４０ｃ）に前記第１金属および前記第２金属とは異なる第３金属によってめっき処理することによって、前記基材の少なくとも外側面上に被覆層（４１）を形成する工程をさらに備え、
    前記金属間化合物層を形成する工程は、拡散焼鈍することによって、前記第１金属と前記第２金属とからなる金属間化合物よりも前記第１部材と前記第２部材との接合強度が大きく、かつ、前記第１金属または前記第２金属のいずれか一方と前記第３金属とからなる金属間化合物により構成される前記金属間化合物層を、前記第１部材の埋め込み穴部と前記第２部材の外側面との界面に形成する工程を含む、請求項１３に記載の電池端子用接続板の製造方法。
  16. 前記第１部材の埋め込み穴部に前記第２部材を埋め込む工程は、前記第２部材を前記第１部材の埋め込み穴部の上方に配置した状態で前記第２部材に上方から圧力を加えることによって、前記第１部材の埋め込み穴部に前記第２部材を圧入する工程を含む、請求項１３に記載の電池端子用接続板の製造方法。
  17. 前記第１穴部と前記埋め込み穴部とを前記第１部材に設ける工程は、平面的に見て前記埋め込み穴部が略円形状になるように、前記埋め込み穴部を前記第１部材に設ける工程を含み、
    前記第１部材の埋め込み穴部に前記第２部材を埋め込む工程は、円筒形状を有するとともに、外側面にねじ部（６４０ｄ）が形成された前記第２部材を回転させながら前記第１部材の埋め込み穴部の内側面（６３１ｃ）に螺合させることによって、前記第１部材の埋め込み穴部に前記第２部材を埋め込む工程を含む、請求項１３に記載の電池端子用接続板の製造方法。
  18. 第１直径を有する円柱形状を有する前記第２部材を準備する工程をさらに備え、
    前記第１穴部と前記埋め込み穴部とを前記第１部材に設ける工程は、前記第１部材の埋め込み穴部を、前記第２部材の第１直径よりも小さな第２直径を有する円形状に形成する工程を含み、
    前記第１部材の埋め込み穴部に前記第２部材を埋め込む工程は、前記第１部材の埋め込み穴部に前記第２部材を圧入する工程を含む、請求項１３に記載の電池端子用接続板の製造方法。
  19. 前記第１部材の埋め込み穴部を前記第２直径を有する円形状に形成する工程は、前記第２直径を前記第１直径よりも０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下だけ小さくなるように形成する工程を有する、請求項１８に記載の電池端子用接続板の製造方法。
  20. 一方面（５０４ａ）が第３直径を有するとともに、他方面（５０４ｂ）が前記第３直径よりも小さな第４直径を有する円錐台形状の前記第２部材を準備する工程をさらに備え、
    前記第１穴部と前記埋め込み穴部とを前記第１部材に設ける工程は、前記第１部材の埋め込み穴部を、前記第２部材の一方面の第３直径よりも小さな第５直径を有する円状に形成する工程を含み、
    前記第１部材の埋め込み穴部に前記第２部材を埋め込む工程は、前記第２部材の他方面側から、前記第１部材の埋め込み穴部に前記第２部材を圧入する工程を含む、請求項１３に記載の電池端子用接続板の製造方法。
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