KR101287734B1

KR101287734B1 - 전지 단자용 접속판 및 전지 단자용 접속판의 제조 방법

Info

Publication number: KR101287734B1
Application number: KR1020137000697A
Authority: KR
Inventors: 요시미츠 오다; 마사하루 야마모토; 마사아키 이시오
Original assignee: 가부시키가이샤 네오맥스 마테리아르
Priority date: 2011-01-27
Filing date: 2012-01-19
Publication date: 2013-07-19
Also published as: CN103098261B; US20130309919A1; JP5037745B2; KR20130016423A; CN103098261A; JPWO2012102160A1; WO2012102160A1; US9350007B2

Abstract

제1 부재와 제2 부재가 서로 빠지는 것을 억제하는 것이 가능한 전지 단자용 접속판을 제공한다. 이 부스 바(2)(전지 단자용 접속판)는, 제1 구멍부(30)와, 매립 구멍부(31)를 포함하고, 제1 금속으로 이루어지는 제1 부재(3)와, 제2 구멍부(42)를 갖는 동시에, 제2 금속으로 이루어지는 기재(40)를 포함하고, 제1 부재의 매립 구멍부에 매립된 제2 부재(4)를 구비하고, 제1 부재의 매립 구멍부와 제2 부재의 계면에는, 제1 금속 및 제2 금속 중 적어도 어느 한쪽을 포함하는 금속간 화합물층(5)이 형성되어 있다.

Description

전지 단자용 접속판 및 전지 단자용 접속판의 제조 방법 {CONNECTION PLATE FOR CELL TERMINAL AND METHOD FOR MANUFACTURING CONNECTION PLATE FOR CELL TERMINAL}

본 발명은, 전지 단자용 접속판 및 전지 단자용 접속판의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 제1 부재와 제2 부재를 구비하는 전지 단자용 접속판 및 전지 단자용 접속판의 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 제1 부재와 제2 부재를 구비하는 전지 단자용 접속판이 알려져 있다. 이와 같은 전지 단자용 접속판은, 예를 들어 일본 특허 출원 공개 제2002-358945호 공보에 개시되어 있다.

상기 일본 특허 출원 공개 제2002-358945호 공보에는 Cu로 이루어지는 외부 단자 부재가 삽입되는 구멍부를 포함하는 판 형상의 Al재(제1 부재)와, 억지 끼워 맞춤에 의해 Al재의 구멍부의 내주면에 배치되는 원환상의 Cu재(제2 부재)를 구비하는 리튬 2차 단전지의 접속 구조체(전지 단자용 접속판)가 개시되어 있다. 이 리튬 2차 단전지의 접속 구조체에서는, Al재의 구멍부의 내주면에 배치된 원환상의 Cu재의 내주면과, Al재의 구멍부에 삽입되는 Cu로 이루어지는 외부 단자 부재의 외주면이 용접에 의해 접합되어 있다.

일본 특허 출원 공개 제2002-358945호 공보

그러나 상기 일본 특허 출원 공개 제2002-358945호 공보에 개시된 리튬 2차 단전지의 접속 구조체에서는, 원환상의 Cu재(제2 부재)를 Al재(제1 부재)의 구멍부의 내주면에 억지 끼워 맞춤에 의해 배치한 경우이어도, 접속 구조체에 열이 가해졌을 때, 열팽창에 의해 Al재의 구멍부의 내경이 원환상의 Cu재의 외경보다도 커지는 경우가 발생한다. 이 경우, Cu재가 Al재로부터 빠지는 경우가 있다고 하는 문제점이 있다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 본 발명의 하나의 목적은, 제1 부재와 제2 부재가 서로 빠지는 것을 억제하는 것이 가능한 전지 단자용 접속판 및 전지 단자용 접속판의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제1 국면에 의한 전지 단자용 접속판은, 제1 금속으로 이루어지는 제1 전지 단자가 삽입되는 제1 구멍부와, 매립 구멍부를 포함하고, 제1 금속과 동일한 금속으로 이루어지는 제1 부재와, 제1 금속과는 다른 제2 금속으로 이루어지는 제2 전지 단자가 삽입되는 제2 구멍부를 갖는 동시에, 제2 금속과 동일한 금속으로 이루어지는 기재를 포함하고, 제1 부재의 매립 구멍부에 매립된 제2 부재를 구비하고, 제1 부재의 매립 구멍부와 제2 부재의 계면에는, 제1 금속 및 제2 금속 중 적어도 어느 한쪽을 포함하는 금속간 화합물로 이루어지는 금속간 화합물층이 형성되어 있다.

본 발명의 제1 국면에 의한 전지 단자용 접속판에서는, 상기한 바와 같이, 제1 부재의 매립 구멍부와 제2 부재의 계면에, 제1 금속 및 제2 금속 중 적어도 어느 한쪽을 포함하는 금속간 화합물로 이루어지는 금속간 화합물층을 형성함으로써, 금속간 화합물로 이루어지는 금속간 화합물층에 의해 제1 부재와 제2 부재를 접합할 수 있으므로, 단순히 제2 부재가 제1 부재에 매립되어 있는 경우보다도 제1 부재와 제2 부재의 접합 강도를 보다 크게 할 수 있다. 이에 의해, 제2 부재가 제1 부재로부터 빠지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 제1 부재와 제2 부재의 접합 강도를 크게 할 수 있으므로, 제1 부재와 제2 부재의 접합이 느슨해지는 것에 기인하여 제1 부재와 제2 부재의 계면에 있어서의 전기 저항이 커지는 것을 억제할 수 있다.

또한, 제1 국면에 의한 전지 단자용 접속판에서는, 상기한 바와 같이, 제1 금속으로 이루어지는 제1 전지 단자가 삽입되는 제1 구멍부를 포함하고, 제1 금속과 동일한 금속으로 이루어지는 제1 부재와, 제1 금속과는 다른 제2 금속으로 이루어지는 제2 전지 단자가 삽입되는 제2 구멍부를 갖는 동시에, 제2 금속과 동일한 금속으로 이루어지는 기재를 포함하는 제2 부재를 구비함으로써, 제1 전지 단자와 제1 부재를, 공통의 제1 금속으로 접합할 수 있는 동시에, 제2 전지 단자와 제2 부재의 기재를, 공통의 제2 금속으로 접합할 수 있다. 이에 의해, 제1 전지 단자와 제1 부재의 접합 위치에 있어서의 전기 저항과, 제2 전지 단자와 제2 부재의 기재의 접합 위치에 있어서의 전기 저항을, 모두 작게 할 수 있다.

상기 제1 국면에 의한 전지 단자용 접속판에 있어서, 바람직하게는, 제1 금속은, Al 또는 Cu 중 어느 한쪽이고, 제2 금속은, Al 또는 Cu 중 어느 다른 쪽이고, 금속간 화합물층의 금속간 화합물은, 적어도 Al을 포함한다. 이와 같이 구성하면, 적어도 Al을 포함하는 금속간 화합물에 의해 제1 부재와 제2 부재의 접합 강도를 향상시킬 수 있다.

상기 제1 국면에 의한 전지 단자용 접속판에 있어서, 바람직하게는, 제2 부재는, 기재의 표면 상에, 또한 적어도 제1 부재와의 계면에 배치되는 동시에, 제1 금속 및 제2 금속과는 다른 제3 금속으로 이루어지는 피복층을 더 포함하고, 금속간 화합물층의 금속간 화합물은, 제1 금속과 제2 금속으로 이루어지는 금속간 화합물보다도 제1 부재와 제2 부재의 접합 강도가 크고, 또한 제1 금속 또는 제2 금속 중 어느 한쪽과 제3 금속으로 이루어진다. 이와 같이 구성하면, 제1 금속 또는 제2 금속 중 어느 한쪽과 제3 금속으로 이루어지는 금속간 화합물로 구성된 금속간 화합물층에 의해, 제1 부재와 제2 부재의 접합 강도를 더욱 크게 할 수 있다. 또한, 제3 금속으로 이루어지는 피복층을, 기재의 표면 상에, 또한 적어도 제1 부재와의 계면에 배치함으로써, 제1 부재를 구성하는 제1 금속과 제2 부재의 기재를 구성하는 제2 금속이 반응하는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 제1 금속과 제2 금속으로 이루어지고, 제1 금속 또는 제2 금속 중 어느 한쪽과 제3 금속으로 이루어지는 금속간 화합물보다도 접합 강도가 작은 금속간 화합물이 금속간 화합물층에 형성되는 것을 억제할 수 있다. 이 결과, 제1 부재와 제2 부재의 접합 강도를 더욱 크게 할 수 있으므로, 제2 부재가 제1 부재로부터 빠지는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.

이 경우, 바람직하게는, 제3 금속은, 제1 금속 또는 제2 금속 중 어느 한쪽보다도 이온화 경향이 크고, 제1 금속 또는 제2 금속 중 어느 다른 쪽보다도 이온화 경향이 작은 금속으로 이루어진다. 이와 같이 구성하면, 제1 부재를 구성하는 제1 금속과 제2 부재의 기재를 구성하는 제2 금속이 직접 접촉하였을 때에, 이온화 경향이 큰 제1 금속 또는 제2 금속 중 어느 한쪽이 부식(갈바니 부식)되어 버리는 경우이어도, 제1 금속 또는 제2 금속 중 어느 한쪽보다도 이온화 경향이 크고, 제1 금속 또는 제2 금속 중 어느 다른 쪽보다도 이온화 경향이 작은 금속으로 이루어지는 제3 금속으로 이루어지는 피복층을, 기재의 표면 상에, 또한 적어도 제1 부재와의 계면에 배치함으로써, 이온화 경향이 큰 제1 금속 또는 제2 금속 중 어느 한쪽이 부식되는 것을 억제할 수 있다.

상기 제3 금속의 이온화 경향이 제1 금속과 제2 금속 사이인 전지 단자용 접속판에 있어서, 바람직하게는, 제1 금속은, Al 또는 Cu 중 어느 한쪽이고, 제2 금속은, Al 또는 Cu 중 어느 다른 쪽이고, 제3 금속은, Ni이고, 금속간 화합물층의 금속간 화합물은, Al과 Ni로 이루어진다. 이와 같이 구성하면, Al과 Ni로 이루어지는 금속간 화합물로 구성된 금속간 화합물층에 의해, 제1 부재와 제2 부재의 접합 강도를 더욱 크게 할 수 있다. 또한, Ni로 이루어지는 피복층을, 기재의 표면 상에, 또한 적어도 제1 부재와의 계면에 배치함으로써, Al과 Cu가 반응하는 것을 억제할 수 있는 동시에, 이온화 경향이 큰 Al이 부식되는 것을 억제할 수 있다.

상기 제1 국면에 의한 전지 단자용 접속판에 있어서, 바람직하게는, 제1 부재 및 제2 부재는, 평면에서 보아 동일 방향으로 장변 및 단변이 연장되는 직사각 형상의 판재로 이루어지고, 제2 부재의 장변 및 단변은, 각각, 제1 부재의 장변 및 단변보다도 짧다. 이와 같이 구성하면, 용이하게, 제1 부재의 매립 구멍부에 제2 부재가 매립되도록 구성할 수 있는 동시에, 제2 부재의 장변을 충분히 확보할 수 있으므로, 제2 부재의 장변이 연장되는 방향의 적절한 위치에 용이하게 제2 구멍부를 형성할 수 있다.

상기 제1 국면에 의한 전지 단자용 접속판에 있어서, 바람직하게는, 제1 부재의 매립 구멍부는, 평면적으로 보아 원 형상을 갖고 있고, 제2 부재는, 제2 구멍부를 갖는 원기둥 형상을 갖고 있다. 이와 같이 구성하면, 직사각 형상의 매립 구멍부에 판 형상의 제2 부재가 매립되는(압입되는) 경우에 비해, 균등하게 제2 부재에 힘이 가해진 상태에서 매립 구멍부에 제2 부재를 매립할(압입할) 수 있으므로, 매립 구멍부와 제2 부재의 접합 부분 전체에서, 균등하고, 또한 큰 접합 강도를 얻을 수 있다.

상기 제1 국면에 의한 전지 단자용 접속판에 있어서, 바람직하게는, 제2 부재는, 제2 구멍부를 갖는 원추 사다리꼴 형상을 갖고 있고, 제1 부재의 매립 구멍부는, 제2 부재의 원추 사다리꼴 형상에 대응하는 형상을 갖고 있다. 이와 같이 구성하면, 직사각 형상의 매립 구멍부에 판 형상의 제2 부재가 매립되는(압입되는) 경우에 비해, 균등하게 제2 부재에 힘이 가해진 상태에서 매립 구멍부에 제2 부재를 매립할(압입할) 수 있으므로, 매립 구멍부와 제2 부재의 접합 부분 전체에서, 균등하고, 또한 큰 접합 강도를 얻을 수 있다. 또한, 원추 사다리꼴 형상에 대응하는 형상을 갖는 매립 구멍부의 직경이 작은 측으로부터, 원추 사다리꼴 형상의 제2 부재가 빠지는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.

상기 제1 국면에 의한 전지 단자용 접속판에 있어서, 바람직하게는, 제1 부재의 매립 구멍부의 개구 폭은, 제1 부재의 한쪽 표면으로부터 다른 쪽 표면을 향하여 변화되도록 구성되어 있다. 이와 같이 구성하면, 매립 구멍부의 개구 폭이 제1 부재의 한쪽 표면으로부터 다른 쪽 표면을 향하여 대략 일정한 경우에 비해, 제2 부재를 매립 구멍부에 의해 매립하기 쉽게 할 수 있는 동시에, 매립된 제2 부재를 매립 구멍부로부터 보다 빠지기 어렵게 할 수 있다.

이 경우, 바람직하게는, 제1 부재의 매립 구멍부의 개구 폭은, 제1 부재의 한쪽 표면으로부터 다른 쪽 표면을 향하여 서서히 작아지도록 구성되어 있다. 이와 같이 구성하면, 제2 부재를, 매립 구멍부의 개구 폭이 가장 큰 제1 부재의 한쪽 표면으로부터 매립 구멍부에 용이하게 매립할 수 있다. 또한, 매립된 제2 부재가, 매립 구멍부의 개구 폭이 가장 작은 제1 부재의 다른 쪽 표면측으로부터 빠지는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.

상기 매립 구멍부의 개구 폭이 변화되는 전지 단자용 접속판에 있어서, 바람직하게는, 제1 부재의 매립 구멍부의 개구 폭은, 제1 부재의 한쪽 표면 및 다른 쪽 표면으로부터 제1 부재의 두께 방향에 있어서의 대략 중앙을 향하여 작아지도록 구성되어 있다. 이와 같이 구성하면, 매립된 제2 부재가 매립 구멍부의 내측면의 대략 중앙에 있어서 걸림으로써, 제2 부재가 두께 방향으로 이동하는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 매립 구멍부의 한쪽 표면측 또는 다른 쪽 표면측으로부터 제2 부재가 빠지는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.

상기 제1 국면에 의한 전지 단자용 접속판에 있어서, 바람직하게는, 제1 부재의 매립 구멍부는, 평면적으로 보아 대략 원 형상을 갖고 있고, 제2 부재는, 원통 형상을 갖고 있는 동시에, 제2 부재의 매립 구멍부에 접하는 외측면에는 나사부가 형성되어 있고, 제2 부재는, 제2 부재의 나사부가 제1 부재의 매립 구멍부의 내측면에 나사 결합되도록 매립되어 있다. 이와 같이 구성하면, 단순히 제1 부재의 매립 구멍부에 제2 부재를 매립하는 경우에 비해, 보다 견고하게 제1 부재의 매립 구멍부에 제2 부재를 매립할 수 있다. 이에 의해, 제1 부재와 제2 부재의 접합 강도를 더욱 크게 할 수 있으므로, 제2 부재가 제1 부재로부터 빠지는 것을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.

본 발명의 제2 국면에 의한 전지 단자용 접속판의 제조 방법은, 제1 금속으로 이루어지는 제1 전지 단자가 삽입되는 제1 구멍부와, 제1 금속과는 다른 제2 금속으로 이루어지는 기재를 포함하는 제2 부재가 매립되는 매립 구멍부를, 제1 금속과 동일한 금속으로 이루어지는 제1 부재에 형성하는 공정과, 제1 부재의 매립 구멍부에 제2 부재를 매립하는 공정과, 제2 금속과 동일한 금속으로 이루어지는 제2 전지 단자가 삽입되는 제2 구멍부를 제2 부재에 형성하는 공정과, 확산 어닐링함으로써, 제1 부재의 매립 구멍부와 제2 부재의 계면에, 제1 금속 및 제2 금속 중 적어도 어느 한쪽을 포함하는 금속간 화합물로 이루어지는 금속간 화합물층을 형성하는 공정을 구비한다.

본 발명의 제2 국면에 의한 전지 단자용 접속판의 제조 방법에서는, 상기한 바와 같이, 확산 어닐링함으로써, 제1 부재의 매립 구멍부와 제2 부재의 계면에, 제1 금속 및 제2 금속 중 적어도 어느 한쪽을 포함하는 금속간 화합물로 이루어지는 금속간 화합물층을 형성하는 공정을 구비함으로써, 금속간 화합물로 이루어지는 금속간 화합물층에 의해 제1 부재와 제2 부재를 접합할 수 있으므로, 단순히 제2 부재가 제1 부재에 매립되어 있는 경우보다도 제1 부재와 제2 부재의 접합 강도를 보다 크게 할 수 있다. 이에 의해, 제2 부재가 제1 부재로부터 빠지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 제1 부재와 제2 부재의 접합 강도를 크게 할 수 있으므로, 제1 부재와 제2 부재의 접합이 느슨해지는 것에 기인하여 제1 부재와 제2 부재의 계면에 있어서의 전기 저항이 커지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 제1 금속으로 이루어지는 제1 전지 단자가 삽입되는 제1 구멍부를, 제1 금속과 동일한 금속으로 이루어지는 제1 부재에 형성하는 공정과, 제2 금속과 동일한 금속으로 이루어지는 제2 전지 단자가 삽입되는 제2 구멍부를, 제2 금속과 동일한 금속으로 이루어지는 제2 부재에 형성하는 공정을 구비함으로써, 제1 전지 단자와 제1 부재를, 공통의 제1 금속으로 접합할 수 있는 동시에, 제2 전지 단자와 제2 부재의 기재를, 공통의 제2 금속으로 접합할 수 있다. 이에 의해, 제1 전지 단자와 제1 부재의 접합 위치에 있어서의 전기 저항과, 제2 전지 단자와 제2 부재의 기재의 접합 위치에 있어서의 전기 저항을, 모두 작게 할 수 있다.

상기 제2 국면에 의한 전지 단자용 접속판의 제조 방법에 있어서, 바람직하게는, 제2 구멍부를 제2 부재에 형성하는 공정은, 제1 부재의 매립 구멍부에 제2 부재를 매립하는 공정보다도 이후에 행해진다. 이와 같이 구성하면, 제2 구멍부를 제2 부재에 형성한 후에, 제1 부재의 매립 구멍부에 제2 부재를 매립하는 경우와 달리, 제1 부재의 매립 구멍부에 제2 부재를 매립할 때에 제2 구멍부의 형상이 변화되는 것을 방지할 수 있다.

상기 제2 국면에 의한 전지 단자용 접속판의 제조 방법에 있어서, 바람직하게는, 제1 부재의 매립 구멍부에 제2 부재를 매립하는 공정보다도 이전에, 제2 부재의 기재의 적어도 외측면에 제1 금속 및 제2 금속과는 다른 제3 금속에 의해 도금 처리함으로써, 기재의 적어도 외측면 상에 피복층을 형성하는 공정을 더 구비하고, 금속간 화합물층을 형성하는 공정은, 확산 어닐링함으로써, 제1 금속과 제2 금속으로 이루어지는 금속간 화합물보다도 제1 부재와 제2 부재의 접합 강도가 크고, 또한, 제1 금속 또는 제2 금속 중 어느 한쪽과 제3 금속으로 이루어지는 금속간 화합물에 의해 구성되는 금속간 화합물층을, 제1 부재의 매립 구멍부와 제2 부재의 외측면의 계면에 형성하는 공정을 포함한다. 이와 같이 구성하면, 제1 금속 또는 제2 금속 중 어느 한쪽과 제3 금속으로 이루어지는 금속간 화합물에 의해, 제1 부재와 제2 부재의 접합 강도를 더욱 크게 할 수 있다. 또한, 제3 금속으로 이루어지는 피복층을, 기재의 적어도 외측면 상에 형성하는 공정과, 제1 금속 또는 제2 금속 중 어느 한쪽과 제3 금속으로 이루어지는 금속간 화합물에 의해 구성되는 금속간 화합물층을, 제1 부재의 매립 구멍부와 제2 부재의 외측면의 계면에 형성하는 공정을 구비함으로써, 제1 부재를 구성하는 제1 금속과 제2 부재의 기재를 구성하는 제2 금속이 반응하는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 제1 금속과 제2 금속으로 이루어지고, 제1 금속 또는 제2 금속 중 어느 한쪽과 제3 금속으로 이루어지는 금속간 화합물보다도 접합 강도가 작은 금속간 화합물이 금속간 화합물층에 형성되는 것을 억제할 수 있다. 이 결과, 제1 부재와 제2 부재의 접합 강도를 더욱 크게 할 수 있으므로, 제2 부재가 제1 부재로부터 빠지는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.

상기 제2 국면에 의한 전지 단자용 접속판의 제조 방법에 있어서, 바람직하게는, 제1 부재의 매립 구멍부에 제2 부재를 매립하는 공정은, 제2 부재를 제1 부재의 매립 구멍부의 상방에 배치한 상태에서 제2 부재에 상방으로부터 압력을 가함으로써, 제1 부재의 매립 구멍부에 제2 부재를 압입하는 공정을 포함한다. 이와 같이 구성하면, 매립 구멍부에 제2 부재를 용이하게 매립할 수 있다.

상기 제2 국면에 의한 전지 단자용 접속판의 제조 방법에 있어서, 바람직하게는, 제1 구멍부와 매립 구멍부를 제1 부재에 형성하는 공정은, 평면적으로 보아 매립 구멍부가 대략 원 형상으로 되도록, 매립 구멍부를 제1 부재에 형성하는 공정을 포함하고, 제1 부재의 매립 구멍부에 제2 부재를 매립하는 공정은, 원통 형상을 갖는 동시에, 외측면에 나사부가 형성된 제2 부재를 회전시키면서 제1 부재의 매립 구멍부의 내측면에 나사 결합시킴으로써, 제1 부재의 매립 구멍부에 제2 부재를 매립하는 공정을 포함한다. 이와 같이 구성하면, 단순히 제1 부재의 매립 구멍부에 제2 부재를 매립하는 경우에 비해, 보다 견고하게 제1 부재의 매립 구멍부에 제2 부재를 매립할 수 있다. 이에 의해, 제1 부재와 제2 부재의 접합 강도를 더욱 크게 할 수 있으므로, 제2 부재가 제1 부재로부터 빠지는 것을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.

상기 제2 국면에 의한 전지 단자용 접속판의 제조 방법에 있어서, 바람직하게는, 제1 직경을 갖는 원기둥 형상을 갖는 제2 부재를 준비하는 공정을 더 구비하고, 제1 구멍부와 매립 구멍부를 제1 부재에 형성하는 공정은, 제1 부재의 매립 구멍부를, 제2 부재의 제1 직경보다도 작은 제2 직경을 갖는 원 형상으로 형성하는 공정을 포함하고, 제1 부재의 매립 구멍부에 제2 부재를 매립하는 공정은, 제1 부재의 매립 구멍부에 제2 부재를 압입하는 공정을 포함한다. 이와 같이 구성하면, 제2 부재의 제1 직경보다도 작은 제2 직경을 갖는 매립 구멍부에 제2 부재를 압입함으로써, 견고하게 제1 부재의 매립 구멍부에 제2 부재를 매립할 수 있다. 이에 의해, 제1 부재와 제2 부재의 접합 강도를 더욱 크게 할 수 있으므로, 제2 부재가 제1 부재로부터 빠지는 것을 보다 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 직사각 형상의 매립 구멍부에 판 형상의 제2 부재가 압입되는 경우에 비해, 균등하게 제2 부재에 힘이 가해진 상태에서 매립 구멍부에 제2 부재를 압입할 수 있으므로, 매립 구멍부와 제2 부재의 접합 부분 전체에서, 균등하고, 또한 큰 접합 강도를 얻을 수 있다.

이 경우, 바람직하게는, 제1 부재의 매립 구멍부를 제2 직경을 갖는 원 형상으로 형성하는 공정은, 제2 직경을 제1 직경보다도 0.2㎜ 이상 1.0㎜ 이하만큼 작아지도록 형성하는 공정을 갖는다. 이와 같이 구성하면, 제2 직경을 제1 직경보다도 0.2㎜ 이상만큼 작게 함으로써, 보다 견고하게 제1 부재의 매립 구멍부에 제2 부재를 매립할 수 있다. 또한, 제2 직경을 제1 직경보다도 1.0㎜ 이하만큼 작게 함으로써, 제2 부재가 과도하게 커지는 것에 기인하여, 제1 부재의 매립 구멍부에 제2 부재를 매립하는 것이 곤란해지는 것을 억제할 수 있다.

상기 제2 국면에 의한 전지 단자용 접속판의 제조 방법에 있어서, 바람직하게는, 한쪽 면이 제3 직경을 갖는 동시에, 다른 쪽 면이 제3 직경보다도 작은 제4 직경을 갖는 원추 사다리꼴 형상의 제2 부재를 준비하는 공정을 더 구비하고, 제1 구멍부와 매립 구멍부를 제1 부재에 형성하는 공정은, 제1 부재의 매립 구멍부를, 제2 부재의 한쪽 면의 제3 직경보다도 작은 제5 직경을 갖는 원 형상으로 형성하는 공정을 포함하고, 제1 부재의 매립 구멍부에 제2 부재를 매립하는 공정은, 제2 부재의 다른 쪽 면측으로부터, 제1 부재의 매립 구멍부에 제2 부재를 압입하는 공정을 포함한다. 이와 같이 구성하면, 제2 부재의 한쪽 면의 제3 직경보다도 작은 제5 직경을 갖는 매립 구멍부에 제2 부재를 압입함으로써, 보다 견고하게 제1 부재의 매립 구멍부에 제2 부재를 매립할 수 있다. 이에 의해, 제1 부재와 제2 부재의 접합 강도를 더욱 크게 할 수 있으므로, 제2 부재가 제1 부재로부터 빠지는 것을 보다 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 제2 부재의 다른 쪽 면측으로부터 제1 부재의 매립 구멍부에 제2 부재를 압입함으로써, 다른 쪽 면의 제4 직경보다도 큰 제3 직경을 갖는 한쪽 면측으로부터 압입하는 경우에 비해, 보다 용이하게, 제1 부재의 매립 구멍부에 제2 부재를 압입할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이, 제2 부재가 제1 부재로부터 빠지는 것을 억제할 수 있는 동시에, 제1 부재와 제2 부재의 접합이 느슨해지는 것에 기인하여 제1 부재와 제2 부재의 계면에 있어서의 전기 저항이 커지는 것을 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 리튬 이온 전지 접속체의 구성을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 리튬 이온 전지 접속체에 설치되는 부스 바의 구성을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 800-800선을 따른 단면도이다.
도 4는 도 2의 810-810선을 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 Al 부재와 매립 부재의 접합 상태를 도시한 확대 단면도이다.
도 6은 도 1의 820-820선을 따른 단면도이다.
도 7은 도 1의 830-830선을 따른 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 부스 바의 제조 프로세스를 설명하기 위한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 Al 부재의 매립 구멍부와 매립 부재를 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시 형태에 의한 Al 부재의 매립 구멍부와 매립 부재를 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제4 실시 형태에 의한 부스 바의 구성을 도시한 사시도이다.
도 12는 도 11의 840-840선을 따른 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제4 실시 형태에 의한 부스 바의 제조 프로세스를 설명하기 위한 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시 형태의 제1 변형예에 의한 부스 바를 도시한 단면도이다.
도 15는 본 발명의 제4 실시 형태의 제1 변형예에 의한 부스 바의 제조 프로세스를 설명하기 위한 단면도이다.
도 16은 본 발명의 효과를 확인하기 위해 행한, 전단 하중의 확인 실험의 결과를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 제4 실시 형태의 제2 변형예에 의한 부스 바의 단면도이다.
도 18은 본 발명의 제4 실시 형태의 제2 변형예에 의한 부스 바의 제조 프로세스를 설명하기 위한 단면도이다.
도 19는 본 발명의 제5 실시 형태에 의한 Al 부재의 매립 구멍부와 매립 부재를 도시한 단면도이다.
도 20은 본 발명의 제5 실시 형태에 의한 Al 부재와 매립 부재의 접합 상태를 도시한 확대 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.

(제1 실시 형태)

우선, 도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 리튬 이온 전지 접속체(100)의 구조에 대해 설명한다.

본 발명의 제1 실시 형태에 의한 리튬 이온 전지 접속체(100)는, 전기 자동차(EV, electric vehicle)나, 하이브리드 자동차(HEV, hybrid electric vehicle), 주택 축전 시스템 등에 사용되는 대형의 전지 시스템이다. 이 리튬 이온 전지 접속체(100)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 복수의 리튬 이온 전지(1)가 복수의 부스 바(2)에 의해 전기적으로 접속됨으로써 구성되어 있다. 또한, 부스 바(2)는, 본 발명의 「전지 단자용 접속판」의 일례이다.

구체적으로는, 리튬 이온 전지 접속체(100)에서는, 리튬 이온 전지(1)가 소정의 방향(X 방향)을 따라 3개씩 배치되어 있다. 이 리튬 이온 전지(1)는, Al으로 이루어지는 정극측 단자(1a)와, Cu로 이루어지는 부극측 단자(1b)를 포함하고 있다. 이 정극측 단자(1a) 및 부극측 단자(1b)는, 모두 약 4.8㎜의 직경 L1을 갖고 Z 방향으로 연장되는 원기둥 부분을 갖고 있다. 또한, 정극측 단자(1a)는 본 발명의 「제1 전지 단자」의 일례이고, 부극측 단자(1b)는 본 발명의 「제2 전지 단자」의 일례이다. 또한, Al은 본 발명의 「제1 금속」의 일례이고, Cu는 본 발명의 「제2 금속」의 일례이다.

또한, 3개의 리튬 이온 전지(1)에 있어서의 각각의 정극측 단자(1a)와, 일측에서 인접하는 3개의 리튬 이온 전지(1)에 있어서의 각각의 부극측 단자(1b)가, 1개의 부스 바(2)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 3개의 리튬 이온 전지(1)에 있어서의 각각의 부극측 단자(1b)와, 타측에서 인접하는 3개의 리튬 이온 전지(1)에 있어서의 각각의 정극측 단자(1a)가, 1개의 부스 바(2)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 이에 의해, 리튬 이온 전지 접속체(100)에서는, 3개의 리튬 이온 전지(1)가 병렬로 접속되어 있는 동시에, 병렬로 접속된 3개의 리튬 이온 전지(1)를 1단위로 하여 각각 직렬로 접속되어 있다.

부스 바(2)는, X 방향으로 연장되는 장변과, Y 방향으로 연장되는 단변을 갖고 있고, 상방(Z1측)에서 보아 직사각 형상으로 형성된 판 형상의 부재로 이루어진다. 또한, 부스 바(2)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 정극측 단자(1a)와 동일한 금속(Al)으로 이루어지는 Al 부재(3)와, 매립 부재(4)를 구비하고 있다. 또한, 부스 바(2)는, X 방향과 직교하는 방향(Y 방향)으로 약 50㎜의 폭 W1을 갖는 동시에, 두께 방향(Z 방향)으로 약 3㎜의 두께 t1을 갖고 있다. 또한, Al 부재(3) 및 매립 부재(4)는, 각각, 본 발명의 「제1 부재」 및 「제2 부재」의 일례이다.

Al 부재(3)는, X 방향으로 연장되는 장변과, Y 방향으로 연장되는 단변을 갖고 있고, 상방(Z1측)에서 보아 직사각 형상으로 형성된 판 형상의 부재로 이루어진다. 또한, Al 부재(3)에는, 리튬 이온 전지(1)의 정극측 단자(1a)가 각각 삽입되는 3개의 구멍부(30)와, 매립 부재(4)가 압입되는 매립 구멍부(31)가 형성되어 있다. 이 3개의 구멍부(30)는, Al 부재(3)의 Y 방향의 대략 중앙부에 있어서, X 방향으로 대략 등간격으로 배열되도록 배치되어 있다. 또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 구멍부(30)는, Al 부재(3)를 두께 방향(Z 방향)으로 관통하도록 구성되어 있는 동시에, 약 5㎜의 직경 L2를 갖고 있다. 또한, 구멍부(30)는, 본 발명의 「제1 구멍부」의 일례이다.

매립 구멍부(31)는, 도 2에 도시한 바와 같이, Al 부재(3)의 Y 방향의 대략 중앙에 Y 방향의 중심이 대략 위치하도록 형성되어 있다. 또한, 매립 구멍부(31)는, 부극측 단자(1b)가 삽입되는 후술하는 구멍부(42)의 주변에만 형성되어 있다. 즉, 상방(Z1측)에서 보아, 매립 구멍부(31)가 형성되어 있는 영역의 면적은, Al 부재(3)의 매립 구멍부(31) 이외의 면적보다도 작아지도록 구성되어 있다.

또한, Al 부재(3)의 상면(3a)측에 있어서의, 매립 구멍부(31)의 개구 단부(31a)는, 평면적으로[상방(Z1측)에서] 보아, 직사각형 형상으로 형성되어 있는 동시에, Al 부재(3)의 하면(3b)측에 있어서의, 매립 구멍부(31)의 개구 단부(31b)는, 평면적으로[하방(Z2측)에서] 보아, 매립 구멍부(31)의 개구 단부(31a)와 대략 동일한 직사각형 형상으로 형성되어 있다. 또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 매립 구멍부(31)는, Y 방향으로 개구 폭 W2를 갖고 있고, 이 개구 폭 W2는, 개구 단부(31a)에서 개구 단부(31b)까지 두께 방향(Z 방향)을 따라 균일한 폭으로 되도록 구성되어 있다. 또한, 상면(3a) 및 하면(3b)은, 각각, 본 발명의 「한쪽 표면」 및 「다른 쪽 표면」의 일례이다.

또한, Al 부재(3)의 매립 구멍부(31)에는, 매립 구멍부(31)의 내측면(31c)을 따르도록 매립 부재(4)가 압입되어 있다. 이 매립 부재(4)는, 도 2에 도시한 바와 같이, X 방향으로 연장되는 장변과, Y 방향으로 연장되는 단변을 갖고 있고, 상방(Z1측)에서 보아 직사각 형상으로 형성된 판 형상의 부재로 이루어진다. 또한, 매립 부재(4)의 장변은, Al 부재(3)[부스 바(2)]의 장변과 동일한 방향(X 방향)으로 연장되도록 형성되어 있는 동시에, Al 부재(3)의 장변보다도 짧아지도록 구성되어 있다. 마찬가지로, 매립 부재(4)의 단변은, Al 부재(3)의 단변과 동일한 방향(Y 방향)으로 연장되도록 형성되어 있는 동시에, Al 부재(3)의 단변보다도 짧아지도록 구성되어 있다. 또한, 상방에서 보아, 매립 구멍부(31)가 형성되어 있는 영역의 면적이 Al 부재(3)의 면적보다도 작아지도록 구성되어 있음으로써, Al 부재(3)의 체적(Al이 차지하는 체적)은, 매립 부재(4)의 체적(Cu가 차지하는 체적)보다도 커지도록 구성되어 있다.

매립 부재(4)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 부극측 단자(1b)와 동일한 금속(Cu)으로 이루어지는 기재(40)와, Ni로 이루어지는 Ni 도금층(41)으로 구성되어 있다. 또한, Ni 도금층(41)은, 본 발명의 「피복층」의 일례이고, Ni은, 본 발명의 「제3 금속」의 일례이다. 또한, 기재(40)에는, 리튬 이온 전지(1)의 부극측 단자(1b)가 각각 삽입되는 3개의 구멍부(42)가 형성되어 있다. 이 3개의 구멍부(42)는, 기재(40)의 Y 방향의 대략 중앙부에 있어서, X 방향으로 대략 등간격으로 배열되도록 배치되어 있다. 또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 구멍부(42)는, 기재(40)를 두께 방향(Z 방향)으로 관통하도록 구성되어 있는 동시에, Al 부재(3)의 구멍부(30)의 직경 L2(약 5㎜)와 대략 동일한 직경을 갖고 있다. 또한, 구멍부(42)는, 본 발명의 「제2 구멍부」의 일례이다.

또한, 매립 부재(4)의 Ni 도금층(41)은, 기재(40)의 상면(40a) 상, 하면(40b) 상 및 외측면(40c) 상의 대략 전체면에 형성되어 있다. 즉, Ni 도금층(41)은, Al 부재(3)의 내측면(31c)과의 계면에 위치하는 기재(40)의 외측면(40c) 상에 형성되어 있다. 이에 의해, Ni 도금층(41)에 의해, 기재(40)를 구성하는 Cu와, Al 부재(3)를 구성하는 Al이 반응하는 것이 억제되도록 구성되어 있다. 한편, Ni 도금층(41)은, 기재(40)의 구멍부(42)의 내주면 상에는 형성되어 있지 않다. 또한, Ni 도금층(41)은, 약 3㎛ 이상 약 10㎛ 이하의 두께 t2를 갖고 있다.

또한, 매립 부재(4)의 상면(4a) 및 하면(4b)은, 매립 부재(4)가 매립 구멍부(31)에 매립된 상태에서, 각각, Al 부재(3)의 상면(3a) 및 하면(3b)과 대략 동일한 높이로 되도록 구성되어 있다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 도 5에 도시한 바와 같이, 매립 구멍부(31)의 내측면(31c)과, 매립 부재(4)의 기재(40)의 외측면(40c) 상에 형성된 Ni 도금층(41)의 계면에는, 금속간 화합물층(5)이 형성되어 있다. 이 금속간 화합물층(5)은, Al 부재(3)를 구성하는 Al과 Ni 도금층(41)을 구성하는 Ni이 반응함으로써 형성된 Al-Ni 금속간 화합물로 주로 구성되어 있다. 구체적으로는, Al 부재(3)를 구성하는 Al과, Ni 도금층(41)을 구성하는 Ni이, 정해진 결정 구조를 형성하도록 소정의 비율로 화학적으로 결합함으로써, 매립 구멍부(31)의 내측면(31c)과, 매립 부재(4)의 Ni 도금층(41)의 계면에, 주로 Al-Ni 금속간 화합물로 이루어지는 금속간 화합물층(5)이 형성되어 있다. 이 Al과 Ni의 화학적인 결합에 의해, Al 부재(3)와 매립 부재(4)가 접합되어 있다.

또한, 금속간 화합물층(5)의 Al-Ni 금속간 화합물에 의해, Al 부재(3)의 Al과 매립 부재(4)의 기재(40)의 Cu가 반응함으로써 형성되는 Al-Cu 금속간 화합물보다도, Al 부재(3)와 매립 부재(4)의 접합 강도가 커진다. 또한, 금속간 화합물층(5)은, 약 1㎛ 이상 약 5㎛ 이하의 두께 t3을 갖고 있다.

또한, Ni 도금층(41)의 Ni은, Al 부재(3)의 Al에 비해, 이온화 경향이 작은 한편, 매립 부재(4)의 기재(40)의 Cu에 비해, 이온화 경향이 크다.

또한, 도 6에 도시한 바와 같이, 구멍부(30)에 삽입된 정극측 단자(1a)와 Al 부재(3)는, 레이저 용접에 의해 형성된 Al으로 이루어지는 용접부(6)를 통해 서로 접합되어 있다. 이에 의해, 정극측 단자(1a)와, Al 부재(3)의 구멍부(30)가, 동일한 금속(Al)에 의해, 서로 접합되어 있다. 또한, 용접부(6)는, 정극측 단자(1a)의 직경 L1(약 4.8㎜)과 구멍부(30)의 직경 L2(약 5㎜) 사이에, 약 0.1㎜의 두께를 갖도록 형성되어 있다. 또한, 용접부(6)는, 구멍부(30)에 있어서의 Z 방향의 중앙 근방까지 형성되어 있다.

또한, 도 7에 도시한 바와 같이, 구멍부(42)에 삽입된 부극측 단자(1b)와 매립 부재(4)의 기재(40)는, 레이저 용접에 의해 형성된 Cu로 이루어지는 용접부(7)를 통해 서로 접합되어 있다. 이에 의해, 부극측 단자(1b)와, 매립 부재(4)의 기재(40)가, 동일한 금속(Cu)에 의해, 서로 접합되어 있다. 또한, 용접부(7)는, 부극측 단자(1b)의 직경 L1(약 4.8㎜)과 구멍부(42)의 직경 L2(약 5㎜) 사이에, 약 0.1㎜의 두께를 갖도록 형성되어 있다. 또한, 용접부(7)는, 구멍부(42)에 있어서의 Z 방향의 중앙 근방까지 형성되어 있다.

다음에, 도 1 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 부스 바(2)의 제조 프로세스 및 리튬 이온 전지 접속체(100)의 제조 프로세스에 대해 설명한다.

우선, 약 3㎜의 두께 t1(도 3 및 도 4 참조)을 갖고, Al으로 이루어지는 Al판(도시하지 않음)을 준비한다. 그리고 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, Al판의 폭 방향(Y 방향)의 대략 중앙의 소정의 위치에, 약 5㎜의 직경 L2(도 3 참조)를 갖는 3개의 구멍부(30)와, Y 방향으로 개구 폭 W2를 갖는 매립 구멍부(31)를 형성한다. 이에 의해, Al 부재(3)가 형성된다.

또한, 약 3㎜의 두께 t1을 갖고, Cu로 이루어지는 기재(40)를 준비한다. 그리고 기재(40)의 표면 상에 Ni을 사용하여 도금 처리를 행한다. 이에 의해, 기재(40)의 상면(40a) 상, 하면(40b) 상 및 외측면(40c) 상에 약 3㎛ 이상 약 10㎛ 이하의 두께 t2를 갖는 Ni 도금층(41)이 형성된다. 이 결과, 구멍부(42)가 형성되어 있지 않은 상태의 매립 부재(4)가 형성된다. 또한, 매립 부재(4)는, Y 방향에 있어서 매립 구멍부(31)의 개구 단부[31a(31b)]의 개구 폭 W2보다도 약간 커지도록 형성한다.

그리고 도 8에 도시한 바와 같이, 평면적으로 보아[상방(Z1측)에서 보아], Al 부재(3)의 매립 구멍부(31)를 덮도록, 매립 부재(4)를 Al 부재(3)의 상면(3a) 상에 배치한다. 그 후, 프레스기(101)를 사용하여, 매립 부재(4)를 상방(Z1측)으로부터 압박한다. 이에 의해, 도 4에 도시한 바와 같이, 매립 부재(4)의 상면(4a) 및 하면(4b)이, 각각, Al 부재(3)의 상면(3a) 및 하면(3b)과 대략 동일한 높이로 되도록, 매립 부재(4)가 매립 구멍부(31)에 압입된다. 이때, 매립 구멍부(31)의 개구 단부[31a(31b)]의 개구 폭 W2보다도 약간 크게 형성된 매립 부재(4)가, 매립 구멍부(31)에 압축된 상태에서 매립된다. 이에 의해, 매립 부재(4)가 매립 구멍부(31)로부터 빠지는 것이 억제된다.

그리고 약 200℃ 이상 약 500℃ 이하의 온도 조건하, 또한 무산화 분위기 중 또는 환원 분위기 중에서, 매립 부재(4)가 매립된 상태의 Al 부재(3)에 대해 확산 어닐링을 행한다. 이에 의해, 매립 부재(4)의 외측면(40c) 상에 형성된 Ni 도금층(41)과 Al 부재(3)의 매립 구멍부(31)의 내측면(31c)의 계면에서, Al 부재(3)의 Al과 매립 부재(4)의 Ni 도금층(41)의 Ni이 확산하여 반응한다. 이 결과, Ni 도금층(41)과 내측면(31c)의 계면에, Al-Ni 금속간 화합물로 주로 구성된 금속간 화합물층(5)(도 5 참조)이 형성된다. 또한, 이때, Al 부재(3)의 표면 상에 형성되어 있었던 Al₂O₃으로 이루어지는 산화막이 확산 어닐링에 의해 제거된다. 이에 의해, Ni 도금층(41)과 내측면(31c)의 계면에 있어서의 접촉 저항을 작게 하는 것이 가능하다.

그 후, 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 냉각된 매립 부재(4)의 폭 방향(Y 방향)의 대략 중앙의 소정의 위치에, 약 5㎜의 직경 L2(도 4 참조)를 갖는 3개의 구멍부(42)를 형성한다. 즉, 매립 부재(4)를 매립 구멍부(31)에 압입한 후에, 매립 부재(4)에 3개의 구멍부(42)를 형성한다. 이에 의해, 도 2에 도시하는 부스 바(2)가 제조된다.

그리고 Al 부재(3)의 3개의 구멍부(30)의 각각에, 리튬 이온 전지(1)의 정극측 단자(1a)를 삽입한다. 그리고 레이저 용접기(도시하지 않음)로부터 발해지는 약 1064㎚의 파장의 레이저 광을 사용하여 레이저 용접한다. 이에 의해, 도 6에 도시한 바와 같이, Al으로 이루어지는 용접부(6)가 형성되는 동시에, 정극측 단자(1a)와 Al 부재(3)가 서로 접합된다. 또한, 매립 부재(4)의 3개의 구멍부(42)의 각각에, 리튬 이온 전지(1)의 부극측 단자(1b)를 삽입한다. 그리고 약 1064㎚의 파장의 레이저 광을 사용하여 레이저 용접한다. 이에 의해, 도 7에 도시한 바와 같이, Cu로 이루어지는 용접부(7)가 형성되는 동시에, 부극측 단자(1b)와 매립 부재(4)가 서로 접합된다. 이 결과, 3개의 리튬 이온 전지(1)의 정극측 단자(1a)와, 3개의 리튬 이온 전지(1)의 부극측 단자(1b)가 전기적으로 접속된다.

또한, 복수의 부스 바(2)를 사용하여, 3개의 리튬 이온 전지(1)를 1단위로 하여 각각 직렬로 접속한다. 이와 같이 하여, 도 1에 도시하는 리튬 이온 전지 접속체(100)가 제조된다.

제1 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, Al 부재(3)의 매립 구멍부(31)의 내측면(31c)과, 매립 부재(4)의 기재(40)의 외측면(40c) 상에 형성된 Ni 도금층(41)의 계면에, Al-Cu 금속간 화합물보다도, Al 부재(3)와 매립 부재(4)의 접합 강도를 향상시키는 것이 가능한 Al-Ni 금속간 화합물로 이루어지는 금속간 화합물층(5)을 형성함으로써, Al과 Ni로 이루어지는 Al-Ni 금속간 화합물로 구성된 금속간 화합물층(5)에 의해 Al 부재(3)와 매립 부재(4)를 접합할 수 있으므로, 단순히 매립 부재(4)가 Al 부재(3)에 매립되어 있는 경우보다도, Al 부재(3)와 매립 부재(4)의 접합 강도를 더욱 크게 할 수 있다. 이에 의해, 매립 부재(4)가 Al 부재(3)로부터 빠지는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, Al 부재(3)와 매립 부재(4)의 접합 강도를 크게 할 수 있으므로, Al 부재(3)와 매립 부재(4)의 접합이 느슨해지는 것에 기인하여 Al 부재(3)와 매립 부재(4)의 계면에 있어서의 전기 저항이 커지는 것을 억제할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, Al 부재(3)에, 리튬 이온 전지(1)의 정극측 단자(1a)가 각각 삽입되는 3개의 구멍부(30)를 형성하는 동시에, 매립 부재(4)의 기재(40)에, 리튬 이온 전지(1)의 부극측 단자(1b)가 각각 삽입되는 3개의 구멍부(42)를 형성함으로써, 정극측 단자(1a)와 Al 부재(3)를, 공통의 Al으로 접합할 수 있는 동시에, 부극측 단자(1b)와 매립 부재(4)의 기재(40)를, 공통의 Cu로 접합할 수 있다. 이에 의해, 정극측 단자(1a)와 Al 부재(3)의 접합 위치에 있어서의 전기 저항과, 부극측 단자(1b)와 매립 부재(4)의 기재(40)의 접합 위치에 있어서의 전기 저항을, 모두 작게 할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, Ni 도금층(41)을, 기재(40)의 상면(40a) 상, 하면(40b) 상 및 외측면(40c) 상에 형성함으로써, Al 부재(3)를 구성하는 Al과 매립 부재(4)의 기재(40)를 구성하는 Cu가 반응하는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, Al과 Cu로 이루어지고, Al-Ni 금속간 화합물보다도 접합 강도가 작은 Al-Cu 금속간 화합물이 금속간 화합물층(5)에 형성되는 것을 억제할 수 있다. 이 결과, Al 부재(3)와 매립 부재(4)의 접합 강도를 더욱 크게 할 수 있다. 또한, Al과 Cu가 직접 접촉하였을 때에, 이온화 경향이 큰 Al이 부식(갈바니 부식)되어 버리는 경우이어도, Al보다도 이온화 경향이 작고, Cu보다도 이온화 경향이 큰 Ni로 이루어지는 Ni 도금층(41)을, 기재(40)의 외측면(40c)[Al 부재(3)에 있어서의 매립 구멍부(31)의 내측면(31c)과의 계면]에 배치함으로써, 이온화 경향이 큰 Al이 부식되는 것을 억제할 수 있다. 또한, Cu로 이루어지는 기재(40)가 통상적인 환경하(공기 중 등)에 있어서 부식되는 것을, Ni 도금층(41)에 의해 억제할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, 매립 부재(4)의 상면(4a) 및 하면(4b)을, 매립 부재(4)가 매립 구멍부(31)에 매립된 상태에서, 각각, Al 부재(3)의 상면(3a) 및 하면(3b)과 대략 동일한 높이로 되도록 구성함으로써, 매립 부재(4)가 Al 부재(3)의 매립 구멍부(31)로부터 돌출되지 않으므로, 돌출된 매립 부재(4)의 부분에 기인하여 매립 부재(4)가 Al 부재(3)로부터 빠지는(박리되는) 것을 억제할 수 있다. 또한, Al 부재(3)의 매립 구멍부(31)에 매립 부재(4)가 대략 동일한 높이로 되도록 매립됨으로써, Al 부재(3)의 매립 구멍부(31)의 전체에 걸쳐 매립 부재(4)가 위치하게 되므로, Al 부재(3)의 매립 구멍부(31)의 전체에 걸쳐 금속간 화합물층(5)을 형성할 수 있다. 이에 의해, Al 부재(3)와 매립 부재(4)의 접합 강도를 충분히 확보할 수 있으므로, 매립 부재(4)가 Al 부재(3)로부터 갑자기 박리되는 것을 보다 억제할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, 매립 부재(4)의 장변을, Al 부재(3)[부스 바(2)]의 장변과 동일한 방향(X 방향)으로 연장하는 동시에, Al 부재(3)의 장변보다도 짧아지도록 형성하고, 매립 부재(4)의 단변을, Al 부재(3)의 단변과 동일한 방향(Y 방향)으로 연장하는 동시에, Al 부재(3)의 단변보다도 짧아지도록 형성함으로써, 용이하게, Al 부재(3)의 매립 구멍부(31)에 매립 부재(4)가 매립되도록 구성할 수 있는 동시에, 매립 부재(4)의 장변을 충분히 확보할 수 있으므로, 매립 부재(4)의 X 방향의 적절한 위치에 용이하게 구멍부(42)를 형성할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, 3개의 구멍부(42)를, 기재(40)의 Y 방향의 대략 중앙부에 있어서, X 방향으로 대략 등간격으로 배열되도록 배치함으로써, 1개의 부스 바(2)에 부극측 단자(1b)를 갖는 리튬 이온 전지(1)를 복수개 접속할 수 있다. 또한, 3개의 구멍부(42)를 매립 부재(4)의 장변이 연장되는 방향(X 방향)을 따라 형성함으로써, 3개의 구멍부(42)를 단변이 연장되는 방향(Y 방향)으로 형성하는 경우에 비해, 용이하게, 3개의 구멍부(42)를 형성할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, 매립 부재(4)의 체적(Cu가 차지하는 체적)을 Al 부재(3)의 체적(Al이 차지하는 체적)보다도 작아지도록 구성함으로써, Al보다도 비중(밀도)이 큰 Cu를 사용하여 매립 부재(4)를 구성한 경우이어도, 매립 부재(4)의 체적이 Al으로 이루어지는 Al 부재(3)의 체적보다도 작으므로, 부스 바(2)의 중량이 과도하게 증대하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, 매립 부재(4)의 Ni 도금층(41)을, 기재(40)의 상면(40a) 상, 하면(40b) 상 및 외측면(40c) 상의 대략 전체면에 형성함으로써, 기재(40)의 상면(40a) 및 하면(40b)의 일부에만 Ni 도금층(41)이 형성되어 있는 경우와 달리, 피복되어 있지 않은 상면(40a) 및 하면(40b)의 노출 부분으로부터 기재(40)가 부식되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 기재(40)의 외측면(40c)의 대략 전체면에 Ni 도금층(41)을 형성함으로써, Al 부재(3)의 매립 구멍부(31)에 배치되는 기재(40)의 외측면(40c)의 대략 전체면에 걸쳐 Al-Ni 금속간 화합물로 주로 구성되는 금속간 화합물층(5)을 형성할 수 있다. 이에 의해, Al 부재(3)와 매립 부재(4)의 접합 강도를 충분히 확보할 수 있으므로, 매립 부재(4)가 Al 부재(3)로부터 예기치 않게 박리되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, Ni 도금층(41)이 약 3㎛ 이상 약 10㎛ 이하의 두께 t2를 가짐으로써, Ni 도금층(41)의 두께 t2를 약 3㎛ 이상으로 함으로써, Al 부재(3)의 Al과 기재(40)의 Cu가 반응하는 것을 충분히 억제할 수 있다. 또한, Ni 도금층(41)의 두께 t2를 약 10㎛ 이하로 함으로써, Ni 도금층(41)을 형성하는 데 필요로 하는 시간이 길어지는 것을 억제할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, 매립 부재(4)를 매립 구멍부(31)에 압입한 후에, 매립 부재(4)에 3개의 구멍부(42)를 형성함으로써, 매립 부재(4)에 3개의 구멍부(42)를 형성한 후에, 매립 부재(4)를 매립 구멍부(31)에 압입하는 경우와 달리, Al 부재(3)의 매립 구멍부(31)에 매립 부재(4)를 매립할 때에 3개의 구멍부(42)의 형상(직경 등)이 변화되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, Al 부재(3)의 매립 구멍부(31)를 덮도록, 매립 부재(4)를 Al 부재(3)의 상면(3a) 상에 배치한 후에, 프레스기(101)를 사용하여 매립 부재(4)를 상방으로부터 압박하여, 매립 부재(4)를 매립 구멍부(31)에 압입함으로써, 매립 구멍부(31)에 매립 부재(4)를 용이하게 매립할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, Al으로 구성되는 Al 부재(3)의 매립 구멍부(31)에, Cu로 구성되는 기재(40)를 포함하는 매립 부재(4)를 매립하도록 구성하는 동시에, Al 부재(3)의 면적(Al이 차지하는 면적)을, 매립 부재(4)의 면적(Cu가 차지하는 면적)보다도 커지도록 구성함으로써, Cu로 구성되는 제1 부재에, Al으로 구성되는 기재를 포함하는 제2 부재를 매립하는 경우에 비해, 부스 바(2) 중 Al보다도 가격이 높은 Cu가 차지하는 영역을 작게 할 수 있다. 이에 의해, 부스 바(2)를 저렴하게 제조할 수 있다.

(제2 실시 형태)

다음에, 도 9를 참조하여, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해 설명한다. 이 제2 실시 형태에서는, 상기 제1 실시 형태와는 달리, 부스 바(202)에 있어서의 Al 부재(203)의 매립 구멍부(231)의 개구 폭이, Al 부재(203)의 상면(3a)으로부터 하면(3b)을 향하여 서서히 작아지는 경우에 대해 설명한다. 또한, 부스 바(202)는, 본 발명의 「전지 단자용 접속판」의 일례이고, Al 부재(203)는, 본 발명의 「제1 부재」의 일례이다.

본 발명의 제2 실시 형태의 부스 바(202)에 있어서의 Al 부재(203)의 매립 구멍부(231)는, 도 9에 도시한 바와 같이, Y 방향에 있어서, Al 부재(203)의 상면(3a)으로부터 하면(3b)을 향하여 서서히 개구 폭이 작아지도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 매립 구멍부(231)의 상면(3a)측의 개구 단부(231a)에 있어서의 개구 폭 W3은, 매립 구멍부(231)의 개구 폭 중에서 가장 커지는 한편, 하면(3b)측의 개구 단부(231b)에 있어서의 개구 폭 W4는, 매립 구멍부(231)의 개구 폭 중에서 가장 작아지도록 구성되어 있다. 또한, 매립 구멍부(231)의 내측면(231c)은, 개구 단부(231a)로부터 개구 단부(231b)를 향하여, 매립 구멍부(231)의 중심측으로 서서히 경사지도록 형성되어 있다.

또한, Al 부재(203)의 매립 구멍부(231)에는, 매립 구멍부(231)가 경사지는 내측면(231c)을 따르도록 매립 부재(204)가 압입되어 있다. 이 매립 부재(204)는, 매립 구멍부(231)에 압입되었을 때에, 매립 구멍부(231)의 형상에 맞도록 변형되도록 구성되어 있다. 즉, 매립 부재(204)의 기재(240)의 외측면(240c)은, 매립 구멍부(231)의 내측면(231c)을 따르도록, 상면(40a)의 단부로부터 하면(40b)의 단부를 향하여, 매립 부재(204)의 중심측으로 서서히 경사지도록 형성되어 있다. 또한, 매립 부재(204)는, 본 발명의 「제2 부재」의 일례이다.

또한, 매립 부재(204)의 기재(240)의 상면(40a) 상, 하면(40b) 상 및 외측면(240c) 상에는, Ni 도금층(41)이 형성되어 있다. 또한, 매립 구멍부(231)의 내측면(231c)과, 매립 부재(204)의 기재(240)의 외측면(240c) 상에 형성된 Ni 도금층(41)의 계면에는, Al-Ni 금속간 화합물로 주로 구성된 금속간 화합물층(5)이 형성되어 있다. 또한, 본 발명의 제2 실시 형태의 그 외의 구조는, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지이다.

또한, 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 부스 바(202)의 제조 프로세스는, Al 부재(203)의 매립 구멍부(231)의 개구 폭을, Al 부재(203)의 상면(3a)으로부터 하면(3b)을 향하여 서서히 작아지도록 형성하는 점을 제외하고, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지이다.

제2 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, Al 부재(203)의 매립 구멍부(231)의 내측면(231c)과, 매립 부재(204)의 기재(240)의 외측면(240c) 상에 형성된 Ni 도금층(41)의 계면에, Al-Ni 금속간 화합물로 이루어지는 금속간 화합물층(5)을 형성함으로써, 매립 부재(204)가 Al 부재(203)로부터 빠지는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, Al 부재(203)와 매립 부재(204)의 접합 강도를 크게 할 수 있으므로, Al 부재(203)와 매립 부재(204)의 접합이 느슨해지는 것에 기인하여 Al 부재(203)와 매립 부재(204)의 계면에 있어서의 전기 저항이 커지는 것을 억제할 수 있다.

또한, 제2 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, Al 부재(203)의 매립 구멍부(231)를, Y 방향에 있어서, Al 부재(203)의 상면(3a)으로부터 하면(3b)을 향하여 서서히 개구 폭이 작아지도록 구성함으로써, 매립 부재(204)를 개구 단부(231a)로부터 매립 구멍부(231)에 용이하게 매립할 수 있다. 또한, 매립된 매립 부재(204)가, 개구 단부(231b)로부터 빠지는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 제2 실시 형태의 그 외의 효과는, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지이다.

(제3 실시 형태)

다음에, 도 10을 참조하여, 본 발명의 제3 실시 형태에 대해 설명한다. 이 제3 실시 형태에서는, 상기 제1 실시 형태와는 달리, 부스 바(302)에 있어서의 Al 부재(303)의 매립 구멍부(331)의 개구 폭이, 개구 단부(331a) 및 개구 단부(331b)로부터 매립 구멍부(331)의 중앙부(331d)를 향하여 서서히 작아지는 경우에 대해 설명한다. 또한, 부스 바(302)는, 본 발명의 「전지 단자용 접속판」의 일례이고, Al 부재(303)는, 본 발명의 「제1 부재」의 일례이다.

본 발명의 제3 실시 형태의 부스 바(302)에 있어서의 Al 부재(303)의 매립 구멍부(331)는, 도 10에 도시한 바와 같이, Y 방향에 있어서, Al 부재(303)의 상면(3a) 및 하면(3b)으로부터 매립 구멍부(331)의 중앙부(331d)를 향하여 서서히 개구 폭이 작아지도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 매립 구멍부(331)의 상면(3a)측의 개구 단부(331a)에 있어서의 개구 폭(＝W5)과, 하면(3b)측의 개구 단부(331b)에 있어서의 개구 폭(＝W5)은, 매립 구멍부(331)의 개구 폭 중에서 가장 커지도록 구성되어 있다. 한편, 매립 구멍부(331)의 중앙부(331d)에 있어서의 개구 폭 W6은, 매립 구멍부(331)의 개구 폭 중에서 가장 작아지도록 구성되어 있다. 또한, 매립 구멍부(331)의 내측면(331c)은, 개구 단부(331a) 및 개구 단부(331b)로부터 중앙부(331d)를 향하여, 매립 구멍부(331)의 중심측으로 서서히 경사지도록 형성되어 있다.

또한, Al 부재(303)의 매립 구멍부(331)에는, 매립 구멍부(331)가 경사지는 내측면(331c)을 따르도록 매립 부재(304)가 압입되어 있다. 이 매립 부재(304)는, 매립 구멍부(331)에 압입되었을 때에, 매립 구멍부(331)의 형상에 맞도록 변형되도록 구성되어 있다. 즉, 매립 부재(304)의 기재(340)의 외측면(340c)은, 매립 구멍부(331)의 내측면(331c)을 따르도록, 상면(40a)의 단부 및 하면(40b)의 단부로부터 두께 방향(Z 방향)의 대략 중앙을 향하여, 매립 부재(304)의 중심측으로 서서히 경사지도록 형성되어 있다. 또한, 매립 부재(304)는, 본 발명의 「제2 부재」의 일례이다.

또한, 매립 부재(304)의 기재(340)의 상면(40a) 상, 하면(40b) 상 및 외측면(340c) 상에는, Ni 도금층(41)이 형성되어 있다. 또한, 매립 구멍부(331)의 내측면(331c)과, 매립 부재(304)의 기재(340)의 외측면(340c) 상에 형성된 Ni 도금층(41)의 계면에는, Al-Ni 금속간 화합물로 주로 구성된 금속간 화합물층(5)이 형성되어 있다. 또한, 본 발명의 제3 실시 형태의 그 외의 구조는, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지이다.

또한, 본 발명의 제3 실시 형태에 의한 부스 바(302)의 제조 프로세스는, Al 부재(303)의 매립 구멍부(331)의 개구 폭을, Al 부재(303)의 상면(3a) 및 하면(3b)으로부터 매립 구멍부(331)의 중앙부(331d)를 향하여 서서히 작아지도록 형성하는 점을 제외하고, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지이다.

제3 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, Al 부재(303)의 매립 구멍부(331)의 내측면(331c)과, 매립 부재(304)의 기재(340)의 외측면(340c) 상에 형성된 Ni 도금층(41)의 계면에, Al-Ni 금속간 화합물로 이루어지는 금속간 화합물층(5)을 형성함으로써, 매립 부재(304)가 Al 부재(303)로부터 빠지는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, Al 부재(303)와 매립 부재(304)의 접합 강도를 크게 할 수 있으므로, Al 부재(303)와 매립 부재(304)의 접합이 느슨해지는 것에 기인하여 Al 부재(303)와 매립 부재(304)의 계면에 있어서의 전기 저항이 커지는 것을 억제할 수 있다.

또한, 제3 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, Al 부재(303)의 매립 구멍부(331)를, Y 방향에 있어서, Al 부재(303)의 상면(3a)으로부터 매립 구멍부(331)의 중앙부(331d)를 향하여 서서히 개구 폭이 작아지는 동시에, 하면(3b)으로부터 중앙부(331d)를 향하여 서서히 개구 폭이 작아지도록 구성함으로써, 매립된 매립 부재(304)가 매립 구멍부(331)의 내측면(331c)의 중앙부(331d)에 걸림으로써, 매립 부재(304)가 두께 방향(Z 방향)으로 이동하는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 개구 단부(331a) 및 개구 단부(331b)로부터 매립 부재(304)가 빠지는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 제3 실시 형태의 그 외의 효과는, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지이다.

(제4 실시 형태)

다음에, 도 11 내지 도 13을 참조하여, 본 발명의 제4 실시 형태에 대해 설명한다. 이 제4 실시 형태에 의한 부스 바(402)에서는, 상기 제1 실시 형태와는 달리, Al 부재(403)의 원 형상의 매립 구멍부(431)에 원기둥 형상의 매립 부재(404)가 압입되는 경우에 대해 설명한다. 또한, 부스 바(402), Al 부재(403) 및 매립 부재(404)는, 각각, 본 발명의 「전지 단자용 접속판」, 「제1 부재」 및 「제2 부재」의 일례이다.

본 발명의 제4 실시 형태의 부스 바(402)의 Al 부재(403)에는, 도 11에 도시한 바와 같이, X 방향으로 소정의 간격을 두고 3개의 매립 구멍부(431)가 형성되어 있다. 또한, 도 12에 도시한 바와 같이, 매립 구멍부(431)는, 평면적으로 보아 직경 D1을 갖는 원 형상으로 형성되어 있다. 또한, 매립 구멍부(431)는, 부극측 단자(1b)가 삽입되는 3개의 구멍부(42)(도 11 참조)의 각각에 대응하도록 3개 형성되어 있다.

또한, Al 부재(403)의 3개의 매립 구멍부(431)에는, 구멍부(42)를 갖는 원기둥 형상의 매립 부재(404)가 압입에 의해 각각 매립되어 있다. 이 매립 부재(404)의 기재(440)의 상면(40a) 상, 하면(40b) 상 및 외측면(440c) 상에는, Ni 도금층(41)이 형성되어 있다. 또한, 매립 구멍부(431)의 내측면(431c)과, 매립 부재(404)의 기재(440)의 외측면(440c) 상에 형성된 Ni 도금층(41)의 계면에는, Al-Ni 금속간 화합물로 주로 구성된 금속간 화합물층(5)이 형성되어 있다. 또한, 본 발명의 제4 실시 형태의 그 외의 구조는, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지이다.

다음에, 도 11 내지 도 13을 참조하여, 본 발명의 제4 실시 형태에 의한 부스 바(402)의 제조 프로세스에 대해 설명한다.

우선, Al판(도시하지 않음)을 준비한다. 그리고 도 11에 도시한 바와 같이, Al판의 폭 방향(Y 방향)의 대략 중앙의 소정의 위치에, 3개의 구멍부(30)와, 직경 D1(도 12 참조)보다도 약간 작은 직경 D2(도 13 참조)를 갖는 3개의 매립 구멍부(431)를 형성한다. 이에 의해, Al 부재(403)가 형성된다. 또한, 도 13에 도시한 바와 같이, 직경 D3을 갖는 동시에, Cu로 이루어지는 원기둥 형상의 기재(440)를 3개 준비한다. 그리고 기재(440)의 표면 상에 Ni을 사용하여 도금 처리를 행한다. 이에 의해, 기재(440)의 상면(40a) 상, 하면(40b) 상 및 외측면(440c) 상에 Ni 도금층(41)이 형성된다. 이 결과, 직경 D3을 갖는 원기둥 형상의 매립 부재(404)가 형성된다. 그 후, 매립 부재(404)에 구멍부(42)를 형성한다. 또한, 직경 D2 및 직경 D3은, 각각, 본 발명의 「제2 직경」 및 「제1 직경」의 일례이다.

여기서, 제4 실시 형태에 있어서의 제조 프로세스에서는, 매립 구멍부(431)의 직경 D2를, 매립 부재(404)의 직경 D3보다도 0.2㎜ 이상 1.0㎜ 이하만큼 작아지도록 형성한다.

그리고 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로, 프레스기(101)를 사용하여, Al 부재(403)의 3개의 매립 구멍부(431)에, 구멍부(42)가 형성된 매립 부재(404)를 각각 압입한다. 이때, 매립 구멍부(431)의 직경 D2보다도 0.2㎜ 이상 1.0㎜ 이하만큼 큰 직경 D3을 갖는 매립 부재(404)가 매립 구멍부(431)에 매립됨으로써, 매립 구멍부(431)가 눌러 확장되어, 매립 구멍부(431)의 직경이 직경 D2보다도 약간 큰 직경 D1(도 12 참조)로 된다.

그 후, 확산 어닐링함으로써, Ni 도금층(41)과 내측면(431c)의 계면에, Al-Ni 금속간 화합물로 주로 구성된 금속간 화합물층(5)(도 12 참조)이 형성된다. 이에 의해, 도 11에 도시하는 부스 바(402)가 제조된다.

제4 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, Al 부재(403)의 매립 구멍부(431)의 내측면(431c)과, 매립 부재(404)의 외측면(440c) 상에 형성된 Ni 도금층(41)의 계면에, Al-Ni 금속간 화합물로 이루어지는 금속간 화합물층(5)을 형성함으로써, 매립 부재(404)가 Al 부재(403)로부터 빠지는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, Al 부재(403)와 매립 부재(404)의 접합 강도를 크게 할 수 있으므로, Al 부재(403)와 매립 부재(404)의 접합이 느슨해지는 것에 기인하여 Al 부재(403)와 매립 부재(404)의 계면에 있어서의 전기 저항이 커지는 것을 억제할 수 있다.

또한, 제4 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, 매립 구멍부(431)가 평면적으로 보아 원 형상을 갖는 동시에, 매립 부재(404)가 구멍부(42)를 갖는 원기둥 형상을 가짐으로써, 직사각 형상의 매립 구멍부에 판 형상의 매립 부재가 압입되는 경우에 비해, 균등하게 매립 부재(404)에 힘이 가해진 상태에서 매립 구멍부(431)에 매립 부재(404)를 압입할 수 있으므로, 매립 구멍부(431)와 매립 부재(404)의 접합 부분 전체에서, 균등하고, 또한 큰 접합 강도를 얻을 수 있다.

또한, 제4 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, 매립 구멍부(431)의 직경 D2를 매립 부재(404)의 직경 D3보다도 0.2㎜ 이상 1.0㎜ 이하만큼 작아지도록 형성함으로써, 직경 D3보다도 0.2㎜ 이상만큼 작은 직경 D2를 갖는 매립 구멍부(431)에 매립 부재(404)를 매립함으로써, 보다 견고하게 Al 부재(403)의 매립 구멍부(431)에 매립 부재(404)를 매립할 수 있다. 이에 의해, Al 부재(403)와 매립 부재(404)의 접합 강도를 더욱 크게 할 수 있으므로, 매립 부재(404)가 Al 부재(403)로부터 빠지는 것을 보다 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 직경 D2를 직경 D3보다도 1.0㎜ 이하만큼 작게 함으로써, 매립 부재(404)가 과도하게 커지는 것에 기인하여, Al 부재(403)의 매립 구멍부(431)에 매립 부재(404)를 매립하는 것이 곤란해지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 제4 실시 형태의 그 외의 효과는, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지이다.

(제4 실시 형태의 제1 변형예)

다음에, 도 14 및 도 15를 참조하여, 본 발명의 제4 실시 형태의 제1 변형예에 대해 설명한다. 이 제4 실시 형태의 제1 변형예에 의한 부스 바(502)에서는, 상기 제4 실시 형태와는 달리, Al 부재(503)의 매립 구멍부(531)에 원추 사다리꼴 형상으로 형성된 매립 부재(504)가 압입되는 경우에 대해 설명한다. 또한, 부스 바(502), Al 부재(503) 및 매립 부재(504)는, 각각, 본 발명의 「전지 단자용 접속판」, 「제1 부재」 및 「제2 부재」의 일례이다.

본 발명의 제4 실시 형태의 제1 변형예의 Al 부재(503)의 매립 구멍부(531)에서는, 도 14에 도시한 바와 같이, 상면(3a)측의 개구 단부(531a)가 직경 D4의 원 형상으로 형성되어 있는 동시에, 하면(3b)측의 개구 단부(531b)가, 직경 D4보다도 작은 직경 D5의 원 형상으로 형성되어 있다. 또한, 매립 구멍부(531)의 내측면(531c)은, 개구 단부(531a)로부터 개구 단부(531b)를 향하여 서서히 경사지도록 형성되어 있다.

또한, Al 부재(503)의 매립 구멍부(531)에는, 구멍부(42)를 갖는 원추 사다리꼴 형상의 매립 부재(504)가 압입에 의해 매립되어 있다. 즉, 매립 부재(504)는, 상면(504a)이 직경 D4의 원 형상을 갖고, 하면(504b)이 직경 D4보다도 작은 직경 D5의 원 형상을 갖는 원추 사다리꼴 형상으로 형성되어 있다. 이 결과, 매립 구멍부(531)는, 원추 사다리꼴 형상의 매립 부재(504)에 대응하는 형상을 갖도록 형성되어 있다. 또한, 상면(504a) 및 하면(504b)은, 각각, 본 발명의 「한쪽 면」 및 「다른 쪽 면」의 일례이다. 또한, 본 발명의 제4 실시 형태의 제1 변형예의 그 외의 구조는, 상기 제4 실시 형태와 마찬가지이다.

다음에, 도 11, 도 14 및 도 15를 참조하여, 본 발명의 제4 실시 형태의 제1 변형예에 의한 부스 바(502)의 제조 프로세스에 대해 설명한다.

우선, 상기 제4 실시 형태의 Al 부재(403)(도 11 참조)와 마찬가지로, 3개의 구멍부(30)와, 직경 D5(도 14 참조)보다도 약간 작은 직경 D2(도 15 참조)를 갖는 3개의 매립 구멍부(531)가 형성된 Al 부재(503)를 준비한다.

또한, 도 15에 도시한 바와 같이, Cu로 이루어지는 동시에, 원추 사다리꼴 형상을 갖는 기재(540)를 준비한다. 구체적으로는, 기재(540)의 상면(504a)(Z1측의 면)이 직경 D4(도 14 참조)보다도 큰 직경 D6을 갖는 원 형상으로 형성되어 있는 동시에, 하면(504b)(Z2측의 면)이, 직경 D6보다도 약 0.2㎜ 작은 직경 D7을 갖는 원 형상으로 형성되어 있다. 또한, 직경 D7은, 직경 D5(도 14 참조)보다도 크다. 또한, 기재(540)는, Z1측으로부터 Z2측을 향하여 서서히 직경이 작아지도록 구성되어 있다. 그리고 원추 사다리꼴 형상의 기재(540)의 표면 상에 Ni을 사용하여 도금 처리를 행함으로써, 원추 사다리꼴 형상의 매립 부재(504)가 형성된다. 그 후, 매립 부재(504)에 구멍부(42)를 형성한다. 또한, 직경 D2, 직경 D6 및 직경 D7은, 각각, 본 발명의 「제5 직경」, 「제3 직경」 및 「제4 직경」의 일례이다.

여기서, 제4 실시 형태의 제1 변형예에 있어서의 제조 프로세스에서는, 매립 구멍부(531)의 직경 D2를, 매립 부재(504)의 상면(504a)의 직경 D6보다도 0.2㎜ 이상 1.0㎜ 이하만큼 작아지도록 형성한다. 또한, 매립 구멍부(531)의 직경 D2를, 매립 부재(504)의 하면(504b)의 직경 D7보다도 약간 작아지도록 형성한다. 이에 의해, 매립 부재(504)의 상면(504a)측뿐만 아니라, 하면(504b)측도 매립 구멍부(531)의 내측면(531c)에 밀착시키는 것이 가능하다.

그 후, 매립 부재(504)의 하면(504b)과 Al 부재(503)의 매립 구멍부(531)가 대향하도록, 매립 부재(504)를 Al 부재(503)의 상면(3a) 상에 배치한다. 그리고 매립 부재(504)의 하면(504b)측으로부터, Al 부재(503)의 매립 구멍부(531)에 매립 부재(504)를 압입한다. 이때, 매립 구멍부(531)의 직경 D2보다도 약간 큰 직경 D7을 갖는 하면(504b)측으로부터, 매립 부재(504)가 매립 구멍부(531)에 매립됨으로써, 매립 구멍부(531)가 눌러 확장된다. 이 결과, 매립 구멍부(531)에 있어서, 상면(3a)측의 개구 단부(531a)가 직경 D6보다도 약간 큰 직경 D4(도 14 참조)로 되는 동시에, 하면(3b)측의 개구 단부(531b)가 직경 D7보다도 약간 큰 직경 D5(도 14 참조)로 된다. 또한, 본 발명의 제4 실시 형태의 제1 변형예의 그 외의 제조 프로세스는, 상기 제4 실시 형태와 마찬가지이다.

제4 실시 형태의 제1 변형예에서는, 상기한 바와 같이, 매립 구멍부(531)의 하면(3b)측의 개구 단부(531b)를 상면(3a)측의 개구 단부(531a)의 직경 D4보다도 작은 직경 D5의 원 형상으로 형성함으로써, 매립 구멍부(531)를, 원추 사다리꼴 형상의 매립 부재(504)에 대응하는 형상을 갖도록 형성함으로써, 원추 사다리꼴 형상에 대응하는 형상을 갖는 매립 구멍부(531)의 직경이 작은 개구 단부(531b)측으로부터, 원추 사다리꼴 형상의 매립 부재(504)가 빠지는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 제4 실시 형태의 제1 변형예에서는, 상기한 바와 같이, 매립 부재(504)의 하면(504b)측으로부터 Al 부재(503)의 매립 구멍부(531)에 매립 부재(504)를 압입함으로써, 하면(504b)의 직경 D7보다도 큰 직경 D6을 갖는 상면(504a)측으로부터 압입하는 경우에 비해, 보다 용이하게, Al 부재(503)의 매립 구멍부(531)에 매립 부재(504)를 압입할 수 있다. 또한, 본 발명의 제4 실시 형태의 제1 변형예의 그 외의 효과는, 상기 제4 실시 형태와 마찬가지이다.

[실시예]

다음에, 도 13 내지 도 16을 참조하여, 본 발명의 제4 실시 형태 및 제4 실시 형태의 제1 변형예의 효과를 확인하기 위해 행한 전단 하중의 확인 실험에 대해 설명한다.

이하에 설명하는 전단 하중의 확인 실험에서는, 상기 제4 실시 형태에 대응하는 실시예 1로서, 10.0㎜의 직경 D3을 갖는 원기둥 형상의 매립 부재(404)(도 13 참조)를 사용하였다. 또한, 상기 제4 실시 형태의 제1 변형예에 대응하는 실시예 2로서, 상면(504a)이 10.0㎜의 직경 D6을 갖는 동시에, 하면(504b)이 9.8㎜의 직경 D7을 갖는 원추 사다리꼴 형상의 매립 부재(504)(도 15 참조)를 사용하였다.

또한, 실시예 1에서는, 직경 D2를 각각 다르게 한 매립 구멍부(431)를 갖는 Al 부재(403)를 사용하였다. 구체적으로는, 9.95㎜, 9.90㎜, 9.80㎜ 및 9.70㎜의 직경 D2의 매립 구멍부(431)를 각각 갖는 4개의 Al 부재(403)를 사용하였다. 또한, 실시예 2에서는, 9.70㎜의 직경 D2의 매립 구멍부(531)를 갖는 Al 부재(503)를 사용하였다. 또한, 매립 부재(404) 및 매립 부재(504)와 Al 부재(403) 및 Al 부재(503)의 두께 t1은, 모두 3㎜이었다.

그리고 실시예 1 및 실시예 2의 매립 부재를, 대응하는 Al 부재의 매립 구멍부에 각각 압입하였다. 이때, 실시예 2에서는, 매립 부재(504)의 하면(504b)측으로부터, Al 부재(503)의 매립 구멍부(531)에 매립 부재(504)를 압입하였다. 그 후, 500℃의 온도 조건하, 또한 무산화 분위기 중에서 3분간 유지함으로써, 확산 어닐링을 행하였다. 이에 의해, 실시예 1 및 실시예 2의 부스 바를 작성하였다.

그 후, 실시예 1 및 실시예 2의 각각의 부스 바에 대해, 전단 하중의 확인 실험을 행하였다. 구체적으로는, 부스 바의 매립 부재가 매립되어 있는 부분에, 상방(Z1측)으로부터 하중을 1㎜／분의 속도로 가하였다. 그리고 Al 부재와 매립 부재가 파단하였을 때의 하중을 전단 하중으로서 측정하였다.

도 16에 나타내는 전단 하중의 측정 결과로부터, 실시예 1에 있어서, 매립 구멍부(431)의 직경 D2와 매립 부재(404)의 직경 D3의 차(D3-D2)를 크게 함으로써, 전단 하중이 커지는 것을 알 수 있었다. 또한, 실시예 1에서는, (D3-D2)가 0.2㎜ 이상인 경우, 전단 하중이 1kN 이상으로 되었다. 이에 의해, (D3-D2)를 0.2㎜ 이상으로 함으로써, Al 부재(403)와 매립 부재(404)의 접합 강도를 충분히 크게 할 수 있다고 생각된다.

또한, 매립 구멍부의 직경 D2가 9.70㎜인 경우, 실시예 2는, 실시예 1에 비해 전단 하중이 커졌다. 이것은, 실시예 2의 원추 사다리꼴 형상의 매립 부재(504)를, 직경이 작은 하면(504b)측으로부터 매립 구멍부(531)에 압입함으로써, 매립 구멍부(531)에 매립 부재(504)가 압입되기 쉬웠다고 생각된다. 이에 의해, 매립 부재(504)의 외측면(540c)과 매립 구멍부(531)의 내측면(531c)이 균일하게 밀착한 상태에서, 매립 부재(504)가 매립 구멍부(531)에 압입되었으므로, 매립 부재(504)의 외측면(540c)과 매립 구멍부(531)의 내측면(531c)의 계면에, 균등하게 금속간 화합물층(5)(도 14 참조)이 형성되었다. 따라서 Al 부재(503)와 매립 부재(504)의 접합 강도가 커졌다고 생각된다. 이 결과로부터, 원추 사다리꼴 형상의 매립 부재를 사용하는 편이, 원기둥 형상의 매립 부재를 사용하는 경우에 비해, Al 부재와 매립 부재의 접합 강도를 크게 하는 것이 가능한 것이 판명되었다.

또한, 실시예 2의 경우에 있어서도, 매립 구멍부(531)의 직경 D2와 매립 부재(504)의 상면(504a)의 직경 D6의 차(D6-D2)를 0.2㎜ 이상으로 함으로써, Al 부재(503)와 매립 부재(504)의 접합 강도를 충분히 크게 할 수 있다고 생각된다.

(제4 실시 형태의 제2 변형예)

다음에, 도 17 및 도 18을 참조하여, 본 발명의 제4 실시 형태의 제2 변형예에 대해 설명한다. 이 제4 실시 형태의 제2 변형예에 의한 부스 바(602)에서는, 상기 제4 실시 형태와는 달리, Al 부재(603)의 매립 구멍부(631)에 매립 부재(604)가 나사 결합되어 있는 경우에 대해 설명한다. 또한, 부스 바(602)는, 본 발명의 「전지 단자용 접속판」의 일례이다. 또한, Al 부재(603) 및 매립 부재(604)는, 각각, 본 발명의 「제1 부재」 및 「제2 부재」의 일례이다.

본 발명의 제4 실시 형태의 제2 변형예의 Al 부재(603)의 매립 구멍부(631)의 내측면(631c)에는, 도 17에 도시한 바와 같이, 나사산과 나사홈이 Z 방향으로 교대로 위치하는 나사부(631e)가 형성되어 있다. 즉, 매립 구멍부(631)는, 암나사로서 형성되어 있다. 또한, Al 부재(603)의 매립 구멍부(631)에는, 원통 형상을 갖는 매립 부재(604)가 나사 결합되어 있다. 구체적으로는, 원통 형상의 매립 부재(604)에 있어서의 기재(640)의 외측면(640c)에는, 나사산과 나사홈이 Z 방향으로 교대로 위치하는 나사부(640d)가 형성되어 있다. 즉, 기재(640)[매립 부재(604)]는, 수나사로서 형성되어 있다. 이 결과, 수나사로서 형성된 매립 부재(604)가 암나사로서 형성된 매립 구멍부(631)에 나사 결합됨으로써, 매립 부재(604)가 매립 구멍부(631)에 매립되어 있다.

또한, 매립 부재(604)의 기재(640)의 상면(40a) 상, 하면(40b) 상 및 외측면(640c) 상에는, Ni 도금층(41)이 형성되어 있다. 또한, 매립 구멍부(631)의 내측면(631c)과, 매립 부재(604)의 기재(640)의 외측면(640c) 상에 형성된 Ni 도금층(41)의 계면에는, Al-Ni 금속간 화합물로 주로 구성된 금속간 화합물층(5)이 형성되어 있다. 또한, 본 발명의 제4 실시 형태의 제2 변형예의 그 외의 구조는, 상기 제4 실시 형태와 마찬가지이다.

다음에, 도 11, 도 17 및 도 18을 참조하여, 본 발명의 제4 실시 형태의 제2 변형예에 의한 부스 바(602)의 제조 프로세스에 대해 설명한다.

우선, 도 18에 도시한 바와 같이, 제4 실시 형태의 Al 부재(403)(도 11 참조)와 동일한 구성을 갖는 Al 부재(603)를 준비한다. 이때, 매립 구멍부(631)의 내측면(631c)에는, 나사산 및 나사홈으로 이루어지는 나사부(631e)(도 17 참조)는 형성되어 있지 않다.

또한, Cu로 이루어지는 동시에, 외측면(640c)에 나사산과 나사홈이 Z 방향으로 교대로 위치하는 나사부(640d)가 형성되어 있는 동시에, 구멍부(42)가 형성된 기재(640)를 준비한다. 그리고 기재(640)의 표면 상에 Ni을 사용하여 도금 처리를 행한다. 이에 의해, 기재(640)의 상면(40a) 상, 하면(40b) 상 및 외측면(640c) 상에 Ni 도금층(41)이 형성된다. 이 결과, 매립 부재(604)가 형성된다.

그리고 평면적으로 보아, Al 부재(603)의 매립 구멍부(631)를 덮도록, 상방(Z1측)으로부터 매립 부재(604)를 Al 부재(603)의 상면(3a) 상에 배치한다. 그 후, 지그(102)를 사용하여 매립 부재(604)를 회전시키면서 매립 부재(604)를 상방(Z1측)으로부터 압박한다. 이에 의해, 도 17에 도시한 바와 같이, 매립 부재(604)가 매립 구멍부(631)에 나사 결합된다. 이때, 매립 구멍부(631)의 내측면(631c)에, 매립 부재(604)에 있어서의 외측면(640c)의 나사부(640d)에 대응하는 나사부(631e)가 형성되면서, 매립 부재(604)가 매립 구멍부(631)에 나사 결합된다. 이 매립 구멍부(631)에의 매립 부재(604)의 나사 결합을, 3개의 매립 구멍부(631)의 각각에 대해 행한다. 또한, 본 발명의 제4 실시 형태의 제2 변형예의 그 외의 제조 프로세스는, 상기 제4 실시 형태와 마찬가지이다.

제4 실시 형태의 제2 변형예에서는, 상기한 바와 같이, Al 부재(603)의 매립 구멍부(631)의 내측면(631c)과, 매립 부재(604)의 기재(640)의 외측면(640c) 상에 형성된 Ni 도금층(41)의 계면에, Al-Ni 금속간 화합물로 이루어지는 금속간 화합물층(5)을 형성함으로써, 매립 부재(604)가 Al 부재(603)로부터 빠지는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, Al 부재(603)와 매립 부재(604)의 접합 강도를 크게 할 수 있으므로, Al 부재(603)와 매립 부재(604)의 접합이 느슨해지는 것에 기인하여 Al 부재(603)와 매립 부재(604)의 계면에 있어서의 전기 저항이 커지는 것을 억제할 수 있다.

또한, 제4 실시 형태의 제2 변형예에서는, 상기한 바와 같이, 수나사로서 형성된 매립 부재(604)가 암나사로서 형성된 매립 구멍부(631)에 나사 결합됨으로써, 매립 부재(604)를 매립 구멍부(631)에 매립하면, 단순히 Al 부재(603)의 매립 구멍부(631)에 매립 부재(604)를 매립하는 경우에 비해, 보다 견고하게 매립 구멍부(631)에 매립 부재(604)를 매립할 수 있다. 이에 의해, Al 부재(603)와 매립 부재(604)의 접합 강도를 더욱 크게 할 수 있으므로, 매립 부재(604)가 Al 부재(603)로부터 빠지는 것을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 제4 실시 형태의 제2 변형예에서는, 상기한 바와 같이, 매립 부재(604)를 매립하기 전의 매립 구멍부(631)의 내측면(631c)에는, 나사산 및 나사홈으로 이루어지는 나사부(631e)를 형성하지 않고, 매립 부재(604)를 매립 구멍부(631)에 나사 결합할 때에, 매립 구멍부(631)의 내측면(631c)에 나사부(631e)를 형성하도록 구성함으로써, 미리 매립 부재(604)를 매립 구멍부(631)에 나사부(631e)를 형성해 두는 경우에 비해, Al 부재(603)와 매립 부재(604)를 보다 밀착시킬 수 있으므로, Al 부재(603)와 매립 부재(604)를 더욱 견고하게 접합할 수 있다. 또한, 제4 실시 형태의 제2 변형예의 그 외의 효과는, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지이다.

(제5 실시 형태)

다음에, 도 19 및 도 20을 참조하여, 본 발명의 제5 실시 형태에 대해 설명한다. 이 제5 실시 형태에서는, 상기 제1 실시 형태와는 달리, 부스 바(702)에 있어서의 매립 부재(704)의 기재(40)의 표면 상에 Ni 도금층이 형성되어 있지 않은 경우에 대해 설명한다. 또한, 부스 바(702)는, 본 발명의 「전지 단자용 접속판」의 일례이다. 또한, 매립 부재(704)는, 본 발명의 「제2 부재」의 일례이다.

본 발명의 제5 실시 형태의 부스 바(702)에서는, 도 19에 도시한 바와 같이, 매립 부재(704)의 기재(40)의 표면 상[상면(40a) 상, 하면(40b) 상 및 외측면(40c) 상]에는, 상기 제1 실시 형태와는 달리, Ni 도금층이 형성되어 있지 않다. 이에 의해, 매립 구멍부(31)의 내측면(31c)과 매립 부재(704)의 기재(40)의 외측면(40c)이 직접 접촉하도록 구성되어 있다. 또한, 매립 부재(704)의 상면(40a) 및 하면(40b)은, 매립 구멍부(31)에 매립되어 있는 상태에서, 각각, Al 부재(3)의 상면(3a) 및 하면(3b)과 대략 동일한 높이로 되도록 구성되어 있다.

또한, 제5 실시 형태에서는, 도 20에 도시한 바와 같이, 매립 구멍부(31)의 내측면(31c)과, 매립 부재(704)의 기재(40)의 외측면(40c)의 계면에는, 금속간 화합물층(705)이 형성되어 있다. 이 금속간 화합물층(705)은, Al 부재(3)를 구성하는 Al과 기재(40)를 구성하는 Cu가 반응함으로써 형성된 Al-Cu 금속간 화합물로 주로 구성되어 있다. 또한, 금속간 화합물층(705)은, 약 1㎛ 이상 약 5㎛ 이하의 두께 t4를 갖고 있다. 또한, 본 발명의 제5 실시 형태의 그 외의 구조는, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지이다.

또한, 본 발명의 제5 실시 형태에 의한 부스 바(702)의 제조 프로세스는, 매립 부재(704)의 기재(40)의 표면 상에 Ni을 사용한 도금 처리를 행하지 않는 점과, 확산 어닐링에 의해, 매립 구멍부(31)의 내측면(31c)과, 매립 부재(704)의 기재(40)의 외측면(40c)의 계면에, Al-Cu 금속간 화합물로 이루어지는 금속간 화합물층(705)이 형성되는 점을 제외하고, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지이다.

제5 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, Al 부재(3)의 매립 구멍부(31)의 내측면(31c)과, 매립 부재(704)의 기재(40)의 외측면(40c)의 계면에, Al-Cu 금속간 화합물로 이루어지는 금속간 화합물층(705)을 형성함으로써, 매립 부재(704)가 Al 부재(3)로부터 빠지는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, Al 부재(3)와 매립 부재(704)의 접합 강도를 크게 할 수 있으므로, Al 부재(3)와 매립 부재(704)의 접합이 느슨해지는 것에 기인하여 Al 부재(3)와 매립 부재(704)의 계면에 있어서의 전기 저항이 커지는 것을 억제할 수 있다.

또한, 제5 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, 매립 부재(704)의 기재(40)의 표면 상에 Ni을 사용한 도금 처리를 행할 필요가 없으므로, 부스 바(702)의 제조 공정을 간략화할 수 있다. 또한, 제5 실시 형태의 그 외의 효과는, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지이다.

또한, 금회 개시된 실시 형태 및 실시예는, 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는, 상기한 실시 형태 및 실시예의 설명이 아니라 특허청구의 범위에 의해 나타내어지고, 또한 특허청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함된다.

예를 들어, 상기 제1 내지 제5 실시 형태에서는, Al으로 구성되는 Al 부재[3(203, 303, 403, 503, 603)]의 매립 구멍부[31(231, 331, 431, 531, 631)]에, Cu로 구성되는 기재[40(240, 340, 440, 540, 640)]를 포함하는 매립 부재[4(204, 304, 404, 504, 604, 704)]를 매립하도록 구성하는 동시에, Al 부재의 면적(Al이 차지하는 면적)을, 매립 부재의 면적(Cu가 차지하는 면적)보다도 커지도록 구성한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 본 발명에서는, Al으로 구성되는 기재를 포함하는 제2 부재가 Cu로 구성되는 제1 부재의 매립 구멍부에 매립되도록 구성함으로써, Cu가 차지하는 면적이 Al이 차지하는 면적보다도 커지도록 구성해도 된다. 이에 의해, Al보다도 전기 저항이 작은 Cu가 차지하는 영역을 크게 할 수 있으므로, 부스 바에 있어서의 전기 저항을 보다 작게 하는 것이 가능하다.

또한, 상기 제1 내지 제4 실시 형태에서는, 기재[40(240, 340, 440, 540, 640)]의 표면 상에 Ni로 이루어지는 Ni 도금층(41)(피복층)을 형성함으로써, 매립 부재[4(204, 304, 404, 504, 604)]를 형성한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 본 발명에서는, Ni을 포함하는 Ni 합금으로 이루어지는 피복층을 기재의 표면 상에 형성해도 되고, Ni 이외의 금속으로 이루어지는 피복층을 기재의 표면 상에 형성해도 된다. 이때, 피복층을 구성하는 금속으로서, 예를 들어 Zn과 같이, Al보다도 이온화 경향이 작고, Cu보다도 이온화 경향이 큰 금속이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, Cu로 이루어지는 기재의 내식성을 향상시키는 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 기재의 표면 상에 피복층을 도금 처리에 의해 형성할 필요는 없고, 다른 방법에 의해 기재의 표면 상에 피복층을 형성해도 된다. 예를 들어, Cu로 이루어지는 판재와 Ni로 이루어지는 판재를 압력을 가하여 접합함으로써 형성된 Cu층(기재)과 Ni층(피복층)을 갖는 클래드재를, 매립 부재로서 사용해도 된다.

또한, 상기 제1 내지 제4 실시 형태에서는, 기재[40(240, 340, 440, 540, 640)]의 상면(40a) 상, 하면(40b) 상 및 외측면[40c(240c, 340c, 440c, 540c, 640c)] 상에 Ni로 이루어지는 Ni 도금층(41)(피복층)을 형성한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 피복층은, 기재의 상면 상 및 하면 상에 형성되지 않고, 기재의 외측면 상에만 형성되어 있어도 된다. 이에 의해, Ni의 사용량을 감소시키는 것이 가능하다.

또한, 상기 제4 실시 형태의 제2 변형예에서는, 매립 부재(604)가 매립되기 전의 매립 구멍부(631)의 내측면(631c)에 나사부(631e)를 형성하지 않는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 매립 부재가 매립되기 전의 매립 구멍부의 내측면에, 미리 나사부를 형성해도 된다. 이에 의해, 매립 부재를 매립 구멍부에 용이하게 매립하는 것이 가능하다.

또한, 상기 제1 내지 제5 실시 형태에서는, 부스 바[2(202, 302, 402, 502, 602, 702)]의 폭 W1을 약 50㎜로 하는 동시에, 두께 t1을 약 3㎜로 한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 부스 바의 폭 및 두께는 특별히 한정되지 않는다. 또한, 일반적으로 리튬 이온 전지 접속체에 있어서는 부스 바에 큰 전류가 흐르므로, 부스 바의 전기 저항은 작게 할 필요가 있다. 이로 인해, 부스 바의 폭 및 두께는 큰 편이 바람직하다. 구체적으로는, 부스 바의 폭은 약 10㎜ 이상 약 200㎜ 이하인 것이 바람직하고, 부스 바의 두께는 약 1㎜ 이상 약 4㎜ 이하인 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 내지 제4 실시 형태에서는, 리튬 이온 전지(1)의 부극측 단자(1b)가 삽입되는 구멍부(42)의 내주면에 Ni 도금층(41)을 형성하지 않은 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 리튬 이온 전지의 부극측 단자가 삽입되는 구멍부의 내주면에도 Ni 도금층을 형성해도 된다. 이에 의해, Cu로 이루어지는 기재가 통상적인 환경하(공기 중 등)에 있어서 부식되는 것을 보다 억제하는 것이 가능하다. 또한, 이 경우의 제조 프로세스는, 미리 매립 부재에 구멍부를 형성하고, 그 후, Ni에 의한 도금 처리를 행하고, 마지막에, Al 부재의 매립 구멍부에 매립 부재를 매립한다고 하는 제조 프로세스로 된다.

또한, 상기 제1 내지 제5 실시 형태(제4 실시 형태의 제2 변형예를 제외함)에서는, 매립 부재[4(204, 304, 404, 504, 704)]를 Al 부재[3(203, 303, 403, 503)]의 매립 구멍부[31(231, 331, 431, 531)]에 압입한 예를 나타내는 동시에, 상기 제4 실시 형태의 제2 변형예에서는, 매립 부재(604)를 Al 부재(603)의 매립 구멍부(631)에 나사 결합한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 압입 또는 나사 결합 이외의 방법에 의해, 매립 부재를 Al 부재의 매립 구멍부에 매립해도 된다. 예를 들어, 가열 수축 끼워 맞춤에 의해, 매립 부재를 Al 부재의 매립 구멍부에 매립해도 된다. 가열 수축 끼워 맞춤에서는, 우선 확산 어닐링 시의 온도(약 200℃ 이상 약 500℃ 이하)보다도 고온의 온도 조건하에서 Al 부재를 가열함으로써, Al 부재의 매립 구멍부의 개구 폭을, 매립 부재가 삽입 가능한 정도로 크게 한다. 그리고 매립 부재를 매립 구멍부에 배치한 상태에서, 약 200℃ 이상 약 500℃ 이하의 온도 조건으로 되도록 냉각함으로써, 매립 부재를 매립 구멍부에 매립한다(가열 수축 끼워 맞춤한다). 그 후, 약 200℃ 이상 약 500℃ 이하의 온도 조건하에서 확산 어닐링을 행한다. 또한, 이들 일련의 공정은, 무산화 분위기 중 또는 환원 분위기 중에서 행해진다. 또한, 가열 수축 끼워 맞춤을 채용하였을 때에 있어서의 그 외의 제조 프로세스는, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지이다.

Claims

제1 금속으로 이루어지는 제1 전지 단자(1a)가 삽입되는 제1 구멍부(30)와, 매립 구멍부(31, 231, 331, 431, 531, 631)를 포함하고, 상기 제1 금속과 동일한 금속으로 이루어지는 제1 부재(3, 203, 303, 403, 503, 603)와,
상기 제1 금속과는 다른 제2 금속으로 이루어지는 제2 전지 단자(1b)가 삽입되는 제2 구멍부(42)를 갖는 동시에, 상기 제2 금속과 동일한 금속으로 이루어지는 기재(40, 240, 340, 440, 540, 640)를 포함하고, 상기 제1 부재의 매립 구멍부에 매립된 제2 부재(4, 204, 304, 404, 504, 604, 704)를 구비하고,
상기 제1 부재의 매립 구멍부와 상기 제2 부재의 계면에는, 상기 제1 금속 및 상기 제2 금속 중 적어도 어느 한쪽을 포함하는 금속간 화합물로 이루어지는 금속간 화합물층(5, 705)이 형성되어 있는, 전지 단자용 접속판(2, 202, 302, 402, 502, 602, 702).
제1항에 있어서,
상기 제1 금속은, Al 또는 Cu 중 어느 한쪽이고,
상기 제2 금속은, Al 또는 Cu 중 어느 다른 쪽이고,
상기 금속간 화합물층의 금속간 화합물은, 적어도 Al을 포함하는, 전지 단자용 접속판.
제1항에 있어서,
상기 제2 부재는, 상기 기재의 표면 상에, 또한 적어도 상기 제1 부재와의 계면에 배치되는 동시에, 상기 제1 금속 및 상기 제2 금속과는 다른 제3 금속으로 이루어지는 피복층(41)을 더 포함하고,
상기 금속간 화합물층의 금속간 화합물은, 상기 제1 금속과 상기 제2 금속으로 이루어지는 금속간 화합물보다도 상기 제1 부재와 상기 제2 부재의 접합 강도가 크고, 또한 상기 제1 금속 또는 상기 제2 금속 중 어느 한쪽과 상기 제3 금속으로 이루어지는, 전지 단자용 접속판.
제3항에 있어서,
상기 제3 금속은, 상기 제1 금속 또는 상기 제2 금속 중 어느 한쪽보다도 이온화 경향이 크고, 상기 제1 금속 또는 상기 제2 금속 중 어느 다른 쪽보다도 이온화 경향이 작은 금속으로 이루어지는, 전지 단자용 접속판.
제4항에 있어서,
상기 제1 금속은, Al 또는 Cu 중 어느 한쪽이고,
상기 제2 금속은, Al 또는 Cu 중 어느 다른 쪽이고,
상기 제3 금속은, Ni이고,
상기 금속간 화합물층의 금속간 화합물은, Al과 Ni로 이루어지는, 전지 단자용 접속판.
제1항에 있어서,
상기 제1 부재 및 상기 제2 부재는, 평면에서 보아 동일 방향으로 장변 및 단변이 연장되는 직사각 형상의 판재로 이루어지고,
상기 제2 부재의 장변 및 단변은, 각각, 상기 제1 부재의 장변 및 단변보다도 짧은, 전지 단자용 접속판.
제1항에 있어서,
상기 제1 부재의 매립 구멍부는, 평면적으로 보아 원 형상을 갖고 있고,
상기 제2 부재는, 상기 제2 구멍부를 갖는 원기둥 형상을 갖고 있는, 전지 단자용 접속판.
제1항에 있어서,
상기 제2 부재는, 상기 제2 구멍부를 갖는 원추 사다리꼴 형상을 갖고 있고,
상기 제1 부재의 매립 구멍부는, 상기 제2 부재의 원추 사다리꼴 형상에 대응하는 형상을 갖고 있는, 전지 단자용 접속판.
제1항에 있어서,
상기 제1 부재의 매립 구멍부의 개구 폭은, 상기 제1 부재의 한쪽 표면(3a)으로부터 다른 쪽 표면(3b)을 향하여 변화되도록 구성되어 있는, 전지 단자용 접속판.
제9항에 있어서,
상기 제1 부재의 매립 구멍부의 개구 폭은, 상기 제1 부재의 상기 한쪽 표면으로부터 상기 다른 쪽 표면을 향하여 서서히 작아지도록 구성되어 있는, 전지 단자용 접속판.
제9항에 있어서,
상기 제1 부재의 매립 구멍부의 개구 폭은, 상기 제1 부재의 상기 한쪽 표면 및 상기 다른 쪽 표면으로부터 상기 제1 부재의 두께 방향에 있어서의 중앙을 향하여 작아지도록 구성되어 있는, 전지 단자용 접속판.
제1항에 있어서,
상기 제1 부재의 매립 구멍부는, 평면적으로 보아 원 형상을 갖고 있고,
상기 제2 부재는, 원통 형상을 갖고 있는 동시에, 상기 제2 부재의 상기 매립 구멍부에 접하는 외측면(640c)에는 나사부(640d)가 형성되어 있고,
상기 제2 부재는, 상기 제2 부재의 나사부가 상기 제1 부재의 매립 구멍부의 내측면(631c)에 나사 결합되도록 매립되어 있는, 전지 단자용 접속판.
제1 금속으로 이루어지는 제1 전지 단자(1a)가 삽입되는 제1 구멍부(30)와, 상기 제1 금속과는 다른 제2 금속으로 이루어지는 기재(40, 240, 340, 440, 540, 640)를 포함하는 제2 부재(4, 204, 304, 404, 504, 604, 704)가 매립되는 매립 구멍부(31, 231, 331, 431, 531, 631)를, 상기 제1 금속과 동일한 금속으로 이루어지는 제1 부재(3, 203, 303, 403, 503, 603)에 형성하는 공정과,
상기 제1 부재의 매립 구멍부에 상기 제2 부재를 매립하는 공정과,
상기 제2 금속과 동일한 금속으로 이루어지는 제2 전지 단자(1b)가 삽입되는 제2 구멍부(42)를 상기 제2 부재에 형성하는 공정과,
확산 어닐링함으로써, 상기 제1 부재의 매립 구멍부와 상기 제2 부재의 계면에, 상기 제1 금속 및 상기 제2 금속 중 적어도 어느 한쪽을 포함하는 금속간 화합물로 이루어지는 금속간 화합물층(5, 705)을 형성하는 공정을 구비하는, 전지 단자용 접속판(2, 202, 302, 402, 502, 602, 702)의 제조 방법.
제13항에 있어서,
상기 제2 구멍부를 상기 제2 부재에 형성하는 공정은, 상기 제1 부재의 매립 구멍부에 상기 제2 부재를 매립하는 공정보다도 이후에 행해지는, 전지 단자용 접속판의 제조 방법.
제13항에 있어서,
상기 제1 부재의 매립 구멍부에 상기 제2 부재를 매립하는 공정보다도 이전에, 상기 제2 부재의 기재의 적어도 외측면(40c, 240c, 340c, 440c, 540c, 640c)에 상기 제1 금속 및 상기 제2 금속과는 다른 제3 금속에 의해 도금 처리함으로써, 상기 기재의 적어도 외측면 상에 피복층(41)을 형성하는 공정을 더 구비하고,
상기 금속간 화합물층을 형성하는 공정은, 확산 어닐링함으로써, 상기 제1 금속과 상기 제2 금속으로 이루어지는 금속간 화합물보다도 상기 제1 부재와 상기 제2 부재의 접합 강도가 크고, 또한 상기 제1 금속 또는 상기 제2 금속 중 어느 한쪽과 상기 제3 금속으로 이루어지는 금속간 화합물에 의해 구성되는 상기 금속간 화합물층을, 상기 제1 부재의 매립 구멍부와 상기 제2 부재의 외측면의 계면에 형성하는 공정을 포함하는, 전지 단자용 접속판의 제조 방법.
제13항에 있어서,
상기 제1 부재의 매립 구멍부에 상기 제2 부재를 매립하는 공정은, 상기 제2 부재를 상기 제1 부재의 매립 구멍부의 상방에 배치한 상태에서 상기 제2 부재에 상방으로부터 압력을 가함으로써, 상기 제1 부재의 매립 구멍부에 상기 제2 부재를 압입하는 공정을 포함하는, 전지 단자용 접속판의 제조 방법.
제13항에 있어서,
상기 제1 구멍부와 상기 매립 구멍부를 상기 제1 부재에 형성하는 공정은, 평면적으로 보아 상기 매립 구멍부가 원 형상으로 되도록, 상기 매립 구멍부를 상기 제1 부재에 형성하는 공정을 포함하고,
상기 제1 부재의 매립 구멍부에 상기 제2 부재를 매립하는 공정은, 원통 형상을 갖는 동시에, 외측면에 나사부(640d)가 형성된 상기 제2 부재를 회전시키면서 상기 제1 부재의 매립 구멍부의 내측면(631c)에 나사 결합시킴으로써, 상기 제1 부재의 매립 구멍부에 상기 제2 부재를 매립하는 공정을 포함하는, 전지 단자용 접속판의 제조 방법.
제13항에 있어서,
제1 직경을 갖는 원기둥 형상을 갖는 상기 제2 부재를 준비하는 공정을 더 구비하고,
상기 제1 구멍부와 상기 매립 구멍부를 상기 제1 부재에 형성하는 공정은, 상기 제1 부재의 매립 구멍부를, 상기 제2 부재의 제1 직경보다도 작은 제2 직경을 갖는 원 형상으로 형성하는 공정을 포함하고,
상기 제1 부재의 매립 구멍부에 상기 제2 부재를 매립하는 공정은, 상기 제1 부재의 매립 구멍부에 상기 제2 부재를 압입하는 공정을 포함하는, 전지 단자용 접속판의 제조 방법.
제18항에 있어서,
상기 제1 부재의 매립 구멍부를 상기 제2 직경을 갖는 원 형상으로 형성하는 공정은, 상기 제2 직경을 상기 제1 직경보다도 0.2㎜ 이상 1.0㎜ 이하만큼 작아지도록 형성하는 공정을 갖는, 전지 단자용 접속판의 제조 방법.
제13항에 있어서,
한쪽 면(504a)이 제3 직경을 갖는 동시에, 다른 쪽 면(504b)이 상기 제3 직경보다도 작은 제4 직경을 갖는 원추 사다리꼴 형상의 상기 제2 부재를 준비하는 공정을 더 구비하고,
상기 제1 구멍부와 상기 매립 구멍부를 상기 제1 부재에 형성하는 공정은, 상기 제1 부재의 매립 구멍부를, 상기 제2 부재의 한쪽 면의 제3 직경보다도 작은 제5 직경을 갖는 원 형상으로 형성하는 공정을 포함하고,
상기 제1 부재의 매립 구멍부에 상기 제2 부재를 매립하는 공정은, 상기 제2 부재의 다른 쪽 면측으로부터, 상기 제1 부재의 매립 구멍부에 상기 제2 부재를 압입하는 공정을 포함하는, 전지 단자용 접속판의 제조 방법.