JP6070490B2 - Battery terminal and battery terminal manufacturing method - Google Patents
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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およびその電池用端子の製造方法に関し、特に、異なる金属層を備える電池用端子およびその電池用端子の製造方法に関する。 The present invention relates to a battery terminal applicable to, for example, a lithium ion battery and a method for manufacturing the battery terminal, and more particularly, to a battery terminal including different metal layers and a method for manufacturing the battery terminal.
従来、たとえば特開2011−77039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。 Conventionally, for example, a battery terminal including a different metal layer, which is disclosed in JP 2011-77039 A (Patent Document 1), is known.
上記特許文献1には、正極に接続される第1リード部材と、キャッププレート(蓋材)の上面に配置され、電池同士を連結する連結部材が接続される第1端子と、第1リード部材と第1端子とを接続するように高さ方向に延びるとともに、第1端子にかしめられて接合される第1固定具とを備えた二次電池が開示されている。この二次電池では、第1リード部材および第1固定具がAlからなる一方、連結部材がCuからなるように構成されている。そして、第1端子は、Cuからなる端子本体と、第1固定具が挿入される孔部およびその周辺に形成され、Niからなる腐食防止メッキ層とを有している。この腐食防止メッキ層は、第1固定具と第1端子との間に侵入した水分により、第1固定具と第1端子との間で通電して腐食すること(ガルバニック腐食)を抑制する機能を有する。 In Patent Document 1, the first lead member connected to the positive electrode, the first terminal disposed on the upper surface of the cap plate (cover material) and connected to the connecting member for connecting the batteries, and the first lead member A secondary battery including a first fixture that extends in a height direction so as to connect the first terminal and is joined by being crimped to the first terminal is disclosed. In this secondary battery, the first lead member and the first fixture are made of Al, and the connecting member is made of Cu. The first terminal includes a terminal body made of Cu, a hole portion into which the first fixing tool is inserted, and a periphery thereof, and a corrosion prevention plating layer made of Ni. This corrosion-preventing plating layer has a function of suppressing corrosion (galvanic corrosion) caused by energization between the first fixture and the first terminal due to moisture that has entered between the first fixture and the first terminal. Have
しかしながら、上記特許文献1に開示された二次電池の第1端子では、ガルバニック腐食を抑制することが可能である一方、孔部およびその周辺にレジストを形成することなど、腐食防止メッキ層を第1端子の所定領域の形状に合わせて形成するのが容易ではなく、その結果、第1端子の製造工程が複雑化するという問題点がある。 However, in the first terminal of the secondary battery disclosed in Patent Document 1, it is possible to suppress galvanic corrosion. On the other hand, the corrosion prevention plating layer such as forming a resist in the hole and its periphery is used. It is not easy to form according to the shape of a predetermined region of one terminal, and as a result, there is a problem that the manufacturing process of the first terminal becomes complicated.
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、ガルバニック腐食を抑制しつつ、電池用端子の製造工程が複雑化するのを抑制することが可能な電池用端子およびその電池用端子の製造方法を提供することである。 This invention was made in order to solve the above problems, and one object of this invention is to suppress the manufacturing process of battery terminals from becoming complicated while suppressing galvanic corrosion. It is providing the battery terminal which can be manufactured, and the manufacturing method of the battery terminal.
この発明の第1の局面による電池用端子は、AlまたはAl合金からなる第1金属層と、CuまたはCu合金からなる第2金属層とを含む、厚み方向に接合されることにより形成されたクラッド板材を備えた電池用端子であって、クラッド板材の厚み方向において一方側が窪み、他方側が突出する突出部と、突出部の周囲に設けられた鍔部とを含み、第1金属層と第2金属層とが積層されている領域において、突出部におけるクラッド板材の厚みは、鍔部におけるクラッド板材の厚みよりも大きい。 The battery terminal according to the first aspect of the present invention is formed by joining in the thickness direction including a first metal layer made of Al or an Al alloy and a second metal layer made of Cu or a Cu alloy. A battery terminal comprising a clad plate material, comprising: a first metal layer and a first metal layer including a projecting portion which is depressed on one side in the thickness direction of the clad plate material and projects on the other side; and a flange provided around the projecting portion. in the region where the second metal layer is laminated, the thickness of the clad plate material in the protrusions is greater than the thickness of the clad plate material in the flange portion.
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、電池用端子が、第1金属層と第2金属層とが厚み方向に接合されることにより形成されたクラッド板材を備えることによって、クラッド板材では金属層同士が拡散結合していることにより、金属層同士の間に水分が侵入して金属層同士が通電するのを抑制することができるので、ガルバニック腐食が生じるのを抑制することができる。また、第1金属層と第2金属層とを厚み方向に接合して形成したクラッド板材に突出部や鍔部を形成すればよいので、電池用端子の形状に合わせて腐食防止のメッキ層を設ける場合と比べて、電池用端子の製造工程が複雑化するのを抑制することができる。 In the battery terminal according to the first aspect of the present invention, as described above, the battery terminal includes a clad plate formed by joining the first metal layer and the second metal layer in the thickness direction. Therefore, in the clad plate material, since the metal layers are diffusion-bonded to each other, it is possible to suppress moisture from entering between the metal layers and energizing the metal layers, thereby suppressing the occurrence of galvanic corrosion. can do. Moreover, since a protrusion part and a collar part should just be formed in the clad board material formed by joining the first metal layer and the second metal layer in the thickness direction, a corrosion-preventing plating layer can be formed in accordance with the shape of the battery terminal. Compared with the case where it provides, it can suppress that the manufacturing process of the terminal for batteries is complicated.
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、クラッド板材の厚み方向において一方側が窪み、他方側が突出する突出部と、突出部の周囲の鍔部とを設けることによって、厚み方向に突出する突出部と突出しない鍔部とにより、電池の部材(接続部材や集電体など)の形状や配置位置(高さ位置)に合わせて、電池用端子と電池の部材との接合位置を定めることができる。これにより、電池用端子を用いて電池および組電池を容易に製造することができる。 Further, in the battery terminal according to a first aspect of the invention, as described above, whereas the depression side is in the direction of the thickness of the cladding plate, a protrusion which other side is projected, by providing a flange portion around the projecting portion The battery terminal and the battery member are formed according to the shape and arrangement position (height position) of the battery member (connecting member, current collector, etc.) by the protruding part protruding in the thickness direction and the flange part not protruding. Can be determined. Thereby, a battery and an assembled battery can be easily manufactured using the battery terminal.
上記第1の局面による電池用端子において、好ましくは、突出部におけるクラッド板材の厚みは、鍔部におけるクラッド板材の厚みよりも大きい。このように構成すれば、厚みの大きい突出部において、第1金属層および第2金属層と電池の部材(接続部材や集電体など)とを接合する際の熱が、第1金属層と第2金属層との界面に到達するのを抑制することができるので、突出部において、脆弱な金属間化合物(Al−Cu合金)が形成されるのを抑制することができる。 In the battery terminal according to the first aspect, preferably, the thickness of the clad plate material in the protruding portion is larger than the thickness of the clad plate material in the flange portion. If comprised in this way, in the protrusion part with large thickness, the heat | fever at the time of joining the member (a connection member, a collector, etc.) of a 1st metal layer and a 2nd metal layer, and a battery will be 1st metal layer and Since it can suppress reaching an interface with the 2nd metal layer, it can control that a weak intermetallic compound (Al-Cu alloy) is formed in a projection part.
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金属層のいずれか一方は、電池を外部と接続するための接続部材と接合され、接続部材と同種の金属材料からなる第1接合領域を含み、第1金属層または第2金属層のいずれか他方は、電池の電極と接続するための集電体と接合され、集電体と同種の金属材料からなる第2接合領域を含む。このように構成すれば、同種の金属材料同士が接合されるので、第1金属層または第2金属層のいずれか一方と接続部材との接触抵抗を小さくすることができるとともに、第1金属層または第2金属層のいずれか他方と集電体との接触抵抗を小さくすることができる。 In the battery terminal according to the first aspect, preferably, either the first metal layer or the second metal layer is joined to a connection member for connecting the battery to the outside, and the same metal material as the connection member And the other of the first metal layer and the second metal layer is bonded to a current collector for connecting to the electrode of the battery, and is made of a metal material of the same type as the current collector. Includes two junction regions. If comprised in this way, since the same kind of metal materials will be joined, while being able to make the contact resistance of either a 1st metal layer or a 2nd metal layer and a connection member small, a 1st metal layer Alternatively, the contact resistance between the other of the second metal layers and the current collector can be reduced.
上記第1接合領域と第2接合領域とを含む構成において、好ましくは、互いが表裏になる第1表面および第2表面を備え、第1接合領域または第2接合領域のいずれか一方は、突出部の突出する第1表面に形成されており、第1接合領域または第2接合領域のいずれか他方は、鍔部の第2表面に形成されている。このように構成すれば、第1接合領域と第2接合領域とを十分に離間させることができるので、第1接合領域に接続部材を容易に接合することができるとともに、第2接合領域に集電体を容易に接合することができる。 In the configuration including the first bonding region and the second bonding region, preferably, the first bonding region and the second bonding region are provided with a first surface and a second surface that are opposite to each other, and either the first bonding region or the second bonding region protrudes. The other part of the first bonding region or the second bonding region is formed on the second surface of the collar portion. With this configuration, the first bonding region and the second bonding region can be sufficiently separated from each other, so that the connection member can be easily bonded to the first bonding region and the second bonding region can be concentrated. Electrical bodies can be easily joined.
上記第1接合領域と第2接合領域とを含む構成において、好ましくは、互いが表裏になる第1表面および第2表面を備え、突出部の第1表面または第2表面のいずれか一方は、第1金属層または第2金属層のいずれか一方の一部が突出部の第1表面側または第2表面側のいずれか一方側から除去されているとともに、第1金属層または第2金属層のいずれか他方が露出されてなる露出面が形成されている。このように構成すれば、第1金属層または第2金属層のいずれか他方が露出されてなる露出面に対応する接合領域には第1金属層と第2金属層との界面が存在しないので、露出面に対応する接合領域に接続部材または集電体を接合する際に、露出面に対応する接合領域において、接合する際の熱が界面に到達するのを防止することができる。これにより、露出面に対応する接合領域において、脆弱な金属間化合物(Al−Cu合金)が形成されるのを防止することができる。 In the configuration including the first bonding region and the second bonding region, preferably, each of the first surface and the second surface of the protruding portion includes a first surface and a second surface that are front and back. A part of either the first metal layer or the second metal layer is removed from either the first surface side or the second surface side of the protrusion, and the first metal layer or the second metal layer An exposed surface is formed by exposing one of the other. If comprised in this way, since the interface of a 1st metal layer and a 2nd metal layer does not exist in the joining area | region corresponding to the exposed surface from which either one of a 1st metal layer or a 2nd metal layer is exposed, When the connection member or the current collector is bonded to the bonding region corresponding to the exposed surface, heat at the time of bonding can be prevented from reaching the interface in the bonding region corresponding to the exposed surface. Thereby, it is possible to prevent the formation of a brittle intermetallic compound (Al—Cu alloy) in the bonding region corresponding to the exposed surface.
上記露出面が形成された構成において、好ましくは、露出面には貫通孔が形成されている。このように構成すれば、露出面において、接合領域と、貫通孔に挿入された接続部材または集電体とを容易に接合することができる。 In the configuration in which the exposed surface is formed, a through hole is preferably formed in the exposed surface. If comprised in this way, a connection area | region and the connection member or electrical power collector inserted in the through-hole can be easily joined in an exposed surface.
上記第1の局面による電池用端子において、好ましくは、クラッド板材は、第1金属層と第2金属層との反応を抑制するNiまたはNi合金からなる反応抑制層をさらに含む。このように構成すれば、第1金属層および第2金属層と電池の部材(接続部材や集電体など)とを接合する際の熱が、第1金属層と第2金属層との界面に到達した場合であっても、NiまたはNi合金からなる反応抑制層により第1金属層と第2金属層とが反応するのを抑制することができるので、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。 In the battery terminal according to the first aspect, preferably, the clad plate material further includes a reaction suppression layer made of Ni or a Ni alloy that suppresses a reaction between the first metal layer and the second metal layer. If comprised in this way, the heat | fever at the time of joining the 1st metal layer and the 2nd metal layer, and the member (a connection member, a collector, etc.) of a battery will be the interface of a 1st metal layer and a 2nd metal layer. Even when the first metal layer and the second metal layer are prevented from reacting with each other by the reaction suppression layer made of Ni or Ni alloy, the fragile intermetallic compound (Al-Cu (Alloy) can be reliably suppressed.
この発明の第2の局面による電池用端子の製造方法は、AlまたはAl合金からなる第1金属層とCuまたはCu合金からなる第2金属層とを、厚み方向に接合してクラッド板材を形成する工程と、クラッド板材の厚み方向において一方側が窪み、他方側が突出する突出部と、突出部の周囲の鍔部とを、第1金属層と第2金属層とが積層されている領域において、突出部におけるクラッド板材の厚みが、鍔部におけるクラッド板材の厚みよりも大きくなるように、塑性変形を伴う機械的加工である鍛造によって形成する工程とを備える。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a battery terminal, wherein a first metal layer made of Al or an Al alloy and a second metal layer made of Cu or a Cu alloy are joined in the thickness direction to form a clad plate material. In the region where the first metal layer and the second metal layer are laminated , the step of forming a projecting portion that is depressed on one side in the thickness direction of the clad plate material and the other side projects, and the flange around the projecting portion , And a step of forming by forging, which is mechanical processing accompanied by plastic deformation, such that the thickness of the clad plate material in the protruding portion is larger than the thickness of the clad plate material in the flange portion .
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、上記のように、電池用端子が、第1金属層と第2金属層とが厚み方向に接合されることにより形成されたクラッド板材からなることによって、クラッド板材では金属層同士が拡散結合していることにより、金属層同士の間に水分が侵入して金属層同士が通電するのを抑制することができるので、ガルバニック腐食が生じるのを抑制することができる。また、第1金属層と第2金属層とを厚み方向に接合して形成したクラッド板材に突出部や鍔部を形成すればよいので、電池用端子の形状に合わせて腐食防止のメッキ層を設ける場合と比べて、電池用端子の製造工程が複雑化するのを抑制することができる。 In the battery terminal manufacturing method according to the second aspect of the present invention, as described above, the battery terminal is formed by joining the first metal layer and the second metal layer in the thickness direction. In the clad plate material, since the metal layers are diffusion-bonded to each other, it is possible to prevent moisture from entering between the metal layers and energizing the metal layers, thereby causing galvanic corrosion. Can be suppressed. Moreover, since a protrusion part and a collar part should just be formed in the clad board material formed by joining the first metal layer and the second metal layer in the thickness direction, a corrosion-preventing plating layer can be formed in accordance with the shape of the battery terminal. Compared with the case where it provides, it can suppress that the manufacturing process of the terminal for batteries is complicated.
また、第2の局面による電池用端子の製造方法では、上記のように、電池用端子にクラッド板材の厚み方向において一方側が窪み、他方側が突出する突出部と、突出部の周囲の鍔部とを形成することによって、厚み方向に突出する突出部と突出しない鍔部とにより、電池の部材(接続部材や集電体など)の形状や配置位置(高さ位置)に合わせて、電池用端子と電池の部材との接合位置を定めることができる。これにより、電池用端子を用いて電池および組電池を容易に製造することができる。 Further, in the battery terminal manufacturing method according to the second aspect, as described above, the battery terminal is recessed in one side in the thickness direction of the clad plate material, the protrusion protruding on the other side, and the flange around the protrusion. The battery terminal is formed in accordance with the shape and arrangement position (height position) of the battery member (connecting member, current collector, etc.) by the protruding part protruding in the thickness direction and the flange part not protruding by forming It is possible to determine a joining position between the battery member and the battery member. Thereby, a battery and an assembled battery can be easily manufactured using the battery terminal.
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、突出部と鍔部とを鍛造によって形成する工程は、突出部と鍔部とを冷間鍛造によって形成する工程を含む。 In the battery terminal manufacturing method according to the second aspect, preferably, the step of forming the protruding portion and the flange portion by forging includes the step of forming the protruding portion and the flange portion by cold forging .
本発明によれば、上記のように、ガルバニック腐食を抑制しつつ、電池用端子の製造工程が複雑化するのを抑制することができる。 According to the present invention, as described above, it is possible to prevent the battery terminal manufacturing process from becoming complicated while suppressing galvanic corrosion.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
まず、図1〜図7を参照して、本発明の第1実施形態による組電池100の構造について説明する。
(First embodiment)
First, with reference to FIGS. 1-7, the structure of the assembled
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によって電気的に接続されることによって構成されている。なお、リチウムイオン電池1は、本発明の「電池」の一例であり、バスバー101は、本発明の「接続部材」の一例である。
The assembled
また、組電池100では、平面的に見てリチウムイオン電池1の短手方向(X方向)に沿って並ぶように、複数のリチウムイオン電池1が配置されている。また、組電池100では、Y方向の一方側(Y1側)に後述する正極端子7が位置するとともに、Y方向の他方側(Y2側)に後述する負極端子8が位置するリチウムイオン電池1と、Y2側に正極端子7が位置するとともに、Y1側に負極端子8が位置するリチウムイオン電池1とが、X方向に沿って交互に配置されている。
Moreover, in the assembled
また、所定のリチウムイオン電池1の正極端子7は、X方向に延びるAlからなるバスバー101のX方向の一方端(X2側)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8は、Alからなるバスバー101のX方向の他方端(X1側)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7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8と接続されている。このようにして、複数のリチウムイオン電池1が直列に接続された組電池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。
The
リチウムイオン電池1は、図2に示すように、略直方体形状の外形形状を有している。また、リチウムイオン電池1は、上方(Z1側)に配置される蓋部材2と、下方(Z2側)に配置される電池ケース本体3とを備えている。この蓋部材2および電池ケース本体3は、共にNiめっき鋼板からなる。
As shown in FIG. 2, the lithium ion battery 1 has a substantially rectangular parallelepiped outer shape. The lithium ion battery 1 includes a
蓋部材2は、図3に示すように、平板状に形成されている。また、蓋部材2には、厚み方向(Z方向)に貫通するように、一対の穴部2aおよび2bが設けられている。この一対の穴部2aおよび2bは、蓋部材2の長手方向(Y方向)に所定の間隔を隔てて形成されているとともに、蓋部材2の短手方向(X方向)の略中央に形成されている。また、一対の穴部2aおよび2bには、それぞれ、後述する正極円柱部42および後述する負極円柱部52が下方(Z2側)から挿入されるように構成されている。
The
また、リチウムイオン電池1は、正極部4と負極部5と図示しない電解液とを備えている。正極部4は、電解液と接触する正極40と、正極40に電気的に接続される集電部41と、集電部41の上部に形成され、上方(Z1側)に突出する正極円柱部42とを含んでいる。また、正極部4の正極40、集電部41および正極円柱部42は、共にAlからなる。
The lithium ion battery 1 includes a
負極部5は、電解液と接触する負極50と、負極50に電気的に接続される集電部51と、集電部51の上部に形成され、上方に突出する負極円柱部52とを含んでいる。また、負極部5の負極50、集電部51および負極円柱部52は、共にCuからなる。なお、負極50は、本発明の「電極」の一例であり、負極円柱部52は、本発明の「集電体」の一例である。
The
また、正極40と負極50とは、セパレータ6によって互いに絶縁された状態でロール状に積層されている。また、セパレータ6によって互いに絶縁された正極部4および負極部5と、電解液とが電池ケース本体3の収納部3aに収納された状態で、電池ケース本体3と蓋部材2とが溶接されている。
Moreover, the positive electrode 40 and the
また、蓋部材2のY1側の上面2c(Z1側の面)には、リング状のパッキン9aを介して、正極端子7が配置されているとともに、蓋部材2のY2側の上面2c上には、リング状のパッキン9bを介して、負極端子8が配置されている。なお、パッキン9aおよび9bは絶縁性を有する樹脂材料からなる。また、パッキン9aおよび9bの穴部には、それぞれ、正極円柱部42および負極円柱部52が挿入されている。なお、負極端子8は、本発明の「電池用端子」の一例である。
A
また、正極端子7は、Alの平板から構成されている。また、正極端子7は、長手方向(Y方向)の一方側(Y1側)で、厚み方向(Z方向)に貫通するように形成された貫通孔70と、他方側(Y2側)に配置されたバスバー接合部71とを有している。貫通孔70は、短手方向(X方向)の略中央に形成されているとともに、正極部4の正極円柱部42が下方(Z2側)から挿入されるように構成されている。また、正極円柱部42は、貫通孔70に挿入された状態で、正極端子7の上面(Z1側の面)にかしめられている。これにより、正極部4と正極端子7とが接合されている。また、バスバー接合部71には、平板状のバスバー101がレーザ溶接により溶接されている。
The
ここで、第1実施形態では、負極端子8は、図4〜図6に示すように、円盤状に形成されているとともに、AlからなるAl層80と、CuからなるCu層81とが厚み方向(Z方向)に接合された2層のクラッド板材82からなる。また、Al層80は、負極端子8のZ1側の表面8a側に配置されているとともに、Cu層81は、負極端子8のZ2側の表面8b側に配置されている。なお、表面8aと表面8bとは、互いが表裏になる関係を有している。また、図6に示すように、Al層80のZ方向の厚みt1とCu層81のZ方向の厚みt2とは略等しい。なお、Al層80およびCu層81は、それぞれ、本発明の「第1金属層」および「第2金属層」の一例である。
Here, in the first embodiment, as shown in FIGS. 4 to 6, the negative electrode terminal 8 is formed in a disc shape, and an
負極端子8を構成するクラッド板材82は、Z2側の表面8bにおいて、Z2方向に向かって突出する突出部83と、突出部83を取り囲むように突出部83の外周に形成された鍔部84とを含んでいる。突出部83は、Z2側の表面8bにおいて、厚み方向(Z方向)の一方(Z2方向)に突出する凸部83aと、Z1側の表面8aにおいて、凸部83aに対応してZ2方向に向かって厚み方向の他方(Z1側)から窪む凹部83bとを有している。また、図5に示すように、平面的に見て、突出部83は、負極端子8の中央に円状に形成されているとともに、鍔部84は、突出部83の外周にリング状に形成されている。
The
また、図6に示すように、Z1側の表面8aにおいて、突出部83の凹部83bと鍔部84とを接続する凹部83bの側面83cは、鍔部84から凹部83bの底面に向かってなだらかに傾斜するように形成されており、その結果、凹部83bは、Z2側に向かって先細るテーパ形状に形成されている。一方、Z2側の表面8bにおいて、突出部83の凸部83aと鍔部84とを接続する凸部83aの側面83dは、上下方向(Z方向)に沿って、略垂直に延びるように形成されている。また、突出部83と鍔部84との間には、厚みが小さな接続部85が形成されている。
Further, as shown in FIG. 6, on the
また、第1実施形態では、負極端子8では、クラッド板材82を冷間鍛造することによって、突出部83、鍔部84および接続部85が形成されている。つまり、円盤状で、かつ、平板状のクラッド板材82の中央に、常温下(再結晶温度以下)の温度条件下において、Z1側からZ2側に向かって大きな押下圧を加えて(鍛造プレス加工)、クラッド板材82に塑性変形を伴う機械的加工を加えることによって、突出部83、鍔部84および接続部85が形成されている。なお、冷間鍛造による鍛造では、再結晶温度以上の高温条件下において鍛造を行う熱間鍛造や熱間鍛造よりも被鍛造材(クラッド板材)の表面酸化を抑えることが可能な温間鍛造と比べて、負極端子8の寸法精度を向上させることが可能である。また、冷間鍛造は、本発明の「塑性変形を伴う機械的加工」の一例である。
In the first embodiment, the negative electrode terminal 8 is formed with the protruding
この際、冷間鍛造によりクラッド板材82において体積の移動が生じることにより、突出部83の厚み方向(Z方向)の厚みt3は、鍔部84のZ方向の厚みt4よりも大きくなるように形成されている。なお、鍔部84のZ方向の厚みt4は、冷間鍛造前の平板状のクラッド板材82の厚みと略同一(約2.5mm)である。
At this time, the thickness t3 in the thickness direction (Z direction) of the projecting
また、図7に示すように、負極端子8は、突出部83が突出する表面8b(Cu層81)側が下側(Z2側)、突出部83が窪む表面8a(Al層80)側が上側(Z1側)に位置する状態で、蓋部材2の上面2c(パッキン9b)上に配置されている。
Further, as shown in FIG. 7, the negative electrode terminal 8 has a
また、第1実施形態では、突出部83の突出する表面8b(Cu層81)に形成された接合領域Aに、Cuからなる負極円柱部52の上端部がレーザ溶接により接合(溶接)されている。つまり、同一の金属材料(Cu)からなる接合領域Aと負極部5とが接合されている。また、接合領域Aと負極円柱部52の上端部とは、横方向(Z方向と直交するX方向およびY方向)からレーザ光が周状に照射(走査)されることによって接合されている。この際、レーザ溶接による高熱が接合領域Aに対応するクラッド板材82の界面82aに到達するのを抑制するように、レーザ光の強度および照射時間が調節されている。これにより、高熱に起因して、界面82aに脆弱な金属間化合物(Al−Cu合金)が形成されるのが抑制されている。なお、接合領域Aは、本発明の「第2接合領域」の一例であり、表面8bは、本発明の「第1表面」の一例である。
Moreover, in 1st Embodiment, the upper end part of the negative electrode
また、鍔部84の表面8a(Al層80)に形成された接合領域Bに、Alからなる平板状のバスバー101の下面が、レーザ溶接により接合(溶接)されている。つまり、同一の金属材料(Al)からなる接合領域Bとバスバー101とが接合されている。また、接合領域Bとバスバー101の下面とは、バスバー101の上面側(Z1側)からZ2側に向かってレーザ光が周状に照射(走査)されることによって接合されている。この際、レーザ溶接による高熱が接合領域Bに対応するクラッド板材82の界面82aに到達するのを抑制するように、レーザ光の強度および照射時間が調節されている。これによっても、界面82aに脆弱なAl−Cu合金が形成されるのが抑制されている。なお、接合領域Bは、本発明の「第1接合領域」の一例であり、表面8aは、本発明の「第2表面」の一例である。
Further, the lower surface of the
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。
Next, with reference to FIGS. 1-7, the manufacturing process of the lithium ion battery 1 and the assembled
まず、所定の厚みを有するAl板(図示せず)と、所定の厚みを有するCu板(図示せず)とを準備する。ここで、Al板の幅とCu板の幅とを略同一にする。そして、Al板とCu板とを厚み方向に積層した状態で、所定の圧下率でAl板とCu板とを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2.5mmの厚みを有する平板状のクラッド板材82が形成される。このクラッド板材82は、Al層80の上面の全面にCu層81が厚み方向に積層された、いわゆるオーバーレイのクラッド材である。このオーバーレイのクラッド材は、Al層の上面の一部のみにCu層が積層されたいわゆるインレイのクラッド材やエッジレイのクラッド材と比べて、Cu層の位置や圧接の際の圧力の印加などを厳密に制御して圧接工程を行う必要がないので、容易に作成することが可能である。
First, an Al plate (not shown) having a predetermined thickness and a Cu plate (not shown) having a predetermined thickness are prepared. Here, the width of the Al plate and the width of the Cu plate are made substantially the same. Then, while the Al plate and the Cu plate are laminated in the thickness direction, the Al plate and the Cu plate are pressure-welded at a predetermined rolling reduction, and held at a temperature of about 500 ° C. for 1 minute, thereby performing diffusion annealing. I do. Thereby, a flat clad
その後、打ち抜きプレス機(図示せず)を用いて、クラッド板材82を円盤状に打ち抜く。そして、円盤状のクラッド板材82を、Al層80が上方(Z1側)に、Cu層81が下方(Z2側)に位置するように、図示しない鍛造プレス機内に配置する。そして、鍛造プレス機により、クラッド板材82の中央に上方から大きな押下圧を加えることによって、クラッド板材82を塑性変形させる。これにより、クラッド板材82に、突出部83と鍔部84と接続部85とが冷間鍛造により形成される。この結果、図4〜図6に示すような負極端子8が形成される。
Thereafter, the
そして、負極端子8と負極円柱部52とを、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(図示せず)を用いて、レーザ溶接により接合する。具体的には、図7に示すように、蓋部材2の穴部2bから露出させた負極円柱部52を、パッキン9bの穴部を通過させた後に、負極円柱部52の上端部が負極端子8の突出部83の表面8b(Cu層81)の接合領域Aに当接するように配置する。そして、接合領域Aに負極円柱部52の上端部が接合するように、横方向(Z方向と直交するX方向およびY方向)からレーザ光を周状に照射(走査)する。これにより、負極端子8と負極部5とが接合される。
And the negative electrode terminal 8 and the negative
また、図3に示すように、貫通孔70を有し、Alからなる正極端子7を準備する。そして、正極部4の正極円柱部42を貫通孔70に挿入した状態で、正極端子7の上面(Z1側の面)にかしめる。これにより、正極端子7と正極部4とが接合される。その後、セパレータ6によって互いに絶縁された正極部4および負極部5と電解液とを電池ケース本体3の収納部3aに収納した状態で、電池ケース本体3と蓋部材2とを溶接する。これにより、図2に示すように、リチウムイオン電池1が製造される。
Moreover, as shown in FIG. 3, the
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7と、隣接するリチウムイオン電池1の負極端子8とを平板状のバスバー101を用いて接合する。具体的には、負極端子8の鍔部84の表面8a(Al層80)に形成された接合領域Bと、平板状のバスバー101のX1側の下面とを、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。これにより、負極端子8とバスバー101とが接合される。また、レーザ光発生装置を用いて、正極端子7のバスバー接合部71とバスバー101のX2側の下面とをレーザ溶接により溶接する。これにより、正極端子7とバスバー101とが接合される。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。
Then, as shown in FIG. 1, the some lithium ion battery 1 is arrange | positioned along a X direction. And the
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。 In the first embodiment, the following effects can be obtained.
第1実施形態では、上記のように、負極端子8が、AlからなるAl層80と、CuからなるCu層81とが厚み方向(Z方向)に接合されたクラッド板材82からなるとともに、Al層80を、負極端子8のZ1側の表面8a側に配置し、Cu層81を、負極端子8のZ2側の表面8b側に配置する。これにより、クラッド板材82では、Al層80とCu層81とが拡散結合していることによって、Al層80とCu層81との間に水分が侵入してAl層80とCu層81とが通電するのを抑制することができるので、ガルバニック腐食が生じるのを抑制することができる。また、Al層80とCu層81とを厚み方向に接合して形成したクラッド板材82に突出部83や鍔部84を形成すればよいので、負極端子8の形状に合わせて腐食防止のメッキ層を設ける場合と比べて、負極端子8の製造工程が複雑化するのを抑制することができる。
In the first embodiment, as described above, the negative electrode terminal 8 is made of the
また、第1実施形態では、負極端子8を構成するクラッド板材82に、Z2側の表面8bにおいてZ2方向に向かって突出する凸部83a、および、Z1側の表面8aにおいて凸部83aに対応してZ2方向に向かってZ1側から窪む凹部83bを有する突出部83と、突出部83を取り囲むように突出部83の外周に形成された鍔部84とを設ける。これにより、厚み方向(Z方向)に突出する突出部83と突出しない鍔部84とにより、バスバー101および負極円柱部52の形状や配置位置(高さ位置)に合わせて、負極端子8とバスバー101および負極円柱部52との接合位置を定めることができる。これにより、負極端子8を用いてリチウムイオン電池1および組電池100を容易に製造することができる。
Further, in the first embodiment, the
また、第1実施形態では、塑性変形を伴う機械的加工の一種である冷間鍛造により、突出部83および鍔部84を形成することによって、突出部83および鍔部84を含む負極端子8を作製することは容易であり、その結果、負極端子8の製造工程が複雑化するのを抑制することができる。また、冷間鍛造時にクラッド板材82に加工硬化が生じるので、板金を延ばしながらプレスするような板金プレス加工と比べて、負極端子8の強度を向上させることができる。また、板金プレス加工と異なり、冷間鍛造ではクラッド板材82の体積(厚み)を位置に応じて異ならせることができるので、厚みの小さなクラッド板材82を用いた場合であっても、突出部83の厚みt3を大きくすることができる。これにより、突出部83の厚みt3を大きくしつつ、鍔部84の厚みt4を小さくすることによって、負極端子8を軽量化することができる。
Moreover, in 1st Embodiment, the negative electrode terminal 8 containing the
また、第1実施形態では、冷間鍛造によりクラッド板材82において体積の移動を生じさせることにより、突出部83のZ方向の厚みt3を、鍔部84のZ方向の厚みt4よりも大きくすることによって、厚みt3の大きい突出部83において、Al層80とバスバー101とを接合する際の熱、および、Cu層81と負極円柱部52とを接合する際の熱が、Al層80とCu層81との界面82aに到達するのを抑制することができるので、突出部83において、脆弱な金属間化合物(Al−Cu合金)が形成されるのを抑制することができる。
Moreover, in 1st Embodiment, the thickness t3 of the Z direction of the
また、第1実施形態では、突出する突出部83の表面8b(Cu層81)に形成された接合領域Aに、同一の金属(Cu)からなる負極円柱部52の上端部をレーザ溶接により接合するとともに、鍔部84の表面8a(Al層80)に形成された接合領域Bに、同一の金属(Al)からなるバスバー101の下面をレーザ溶接により接合する。これにより、同一の金属材料同士が接合されるので、Al層80とAlからなるバスバー101との接触抵抗を小さくすることができるとともに、Cu層81とCuからなる負極円柱部52との接触抵抗を小さくすることができる。
Moreover, in 1st Embodiment, the upper end part of the negative electrode
また、第1実施形態では、接合領域Aを突出する突出部83の表面8bに形成し、接合領域Bを鍔部84の表面8aに形成することによって、接合領域Aと接合領域Bとを十分に離間させることができるので、接合領域Aに負極円柱部52を容易に接合することができるとともに、接合領域Bにバスバー101を容易に接合することができる。
In the first embodiment, the bonding region A and the bonding region B are sufficiently formed by forming the bonding region A on the
また、Cuは、酸化により脆弱な酸化物が形成される点、電気抵抗が小さい点および光を反射しやすい点などにより、溶接に適さない材料である。したがって、一般的にCuを溶接する場合には、Niでめっき処理する必要がある。さらに、Cuは、Alよりも耐食性が低いため、耐食性向上の面からも、Niでめっき処理する必要がある。一方、第1実施形態では、上記のように、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Niでめっき処理する必要がないので、容易に、負極端子8と負極円柱部52とを接合することができる。
Further, Cu is a material that is not suitable for welding due to the point that a brittle oxide is formed by oxidation, the point that electric resistance is small, and the point that light is easily reflected. Therefore, in general, when Cu is welded, it is necessary to perform plating with Ni. Furthermore, since Cu has lower corrosion resistance than Al, it is necessary to perform plating treatment with Ni from the viewpoint of improving corrosion resistance. On the other hand, in the first embodiment, as described above, by using the
(第2実施形態)
次に、図8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、Alからなるバスバー101を用いた場合の負極端子8の構成を示した上記第1実施形態と異なり、Cuからなるバスバー201を用いた場合の正極端子207の構成について説明する。なお、正極端子207は、本発明の「電池用端子」の一例である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment, unlike the first embodiment showing the configuration of the negative electrode terminal 8 when the
本発明の第2実施形態では、図8に示すように、平板状のバスバー201は、Cuから構成されているとともに、Niによりめっき処理されている。なお、図示しないものの、Cuから構成されている負極端子は、上記第1実施形態の正極端子7と同様に、平板から構成されており、負極円柱部が負極端子の上面にかしめられることによって、負極と負極端子とが接合されている。
In the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 8, the
正極部204は、正極40、集電部41および正極円柱部42に加えて、正極円柱部42がかしめられる平板状の端子接続板243をさらに含んでいる。この端子接続板243は、Alからなるとともに、蓋部材2の上面2c(パッキン9a)上に配置されている。また、端子接続板243の上面(Z1側の面)には、正極端子207が接合(溶接)されている。なお、正極40は、本発明の「電極」の一例であり、端子接続板243は、本発明の「集電体」の一例である。
In addition to the positive electrode 40, the current collector 41, and the positive electrode
ここで、第2実施形態では、正極端子207は、円盤状に形成されているとともに、AlからなるAl層270と、CuからなるCu層271とが厚み方向(Z方向)に接合された2層のクラッド板材272からなる。また、Al層270は、正極端子207のZ2側の表面207b側に配置されているとともに、Cu層271は、正極端子207のZ1側の表面207a側に配置されている。なお、Al層270およびCu層271は、それぞれ、本発明の「第1金属層」および「第2金属層」の一例である。
Here, in the second embodiment, the
ここで、第2実施形態では、図8に示すように、正極端子207を構成するクラッド板材272は、Z1方向に向かって突出する突出部273と、突出部273を取り囲むように突出部273の外周に形成された鍔部274とを含んでいる。突出部273は、Z1側の表面207aにおいて、Z1方向に向かって突出する凸部273aと、Z2側の表面207bにおいて、凸部273aに対応してZ1方向に向かって窪む凹部273bとを有している。また、正極端子207では、クラッド板材272を冷間鍛造することによって、突出部273および鍔部274が形成されている。また、正極端子207では、突出部273が突出する表面207a(Cu層271)側が上側(Z1側)、突出部273が窪む表面207b(Al層270)側が下側(Z2側)に位置する状態で、蓋部材2の上面2c(パッキン9a)上に配置されている。なお、正極端子207は、上記第1実施形態の負極端子8を上下反転させた構成および形状と同一の構成および形状を有している。
Here, in the second embodiment, as shown in FIG. 8, the
また、第2実施形態では、鍔部274の表面207b(Al層270)の外端部に形成された接合領域Cに、Alからなる端子接続板243がレーザ溶接により接合(溶接)されている。この接合領域Cと端子接続板243とは、横方向(Z方向と直交するX方向およびY方向)からレーザ光が周状に照射(走査)されることによって接合されている。また、突出部273の突出する表面207a(Cu層271)に形成された接合領域Dに、Cuからなる平板状のバスバー201の下面が、レーザ溶接により接合(溶接)されている。なお、接合領域CおよびDは、それぞれ、本発明の「第2接合領域」および「第1接合領域」の一例であり、表面207bおよび207aは、それぞれ、本発明の「第2表面」および「第1表面」の一例である。
In the second embodiment, the
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。 In addition, the other structure of 2nd Embodiment is the same as that of the said 1st Embodiment.
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。 In the second embodiment, the following effects can be obtained.
第2実施形態では、上記のように、正極端子207が、AlからなるAl層270と、CuからなるCu層271とが厚み方向(Z方向)に接合されたクラッド板材272からなるとともに、Al層270を、正極端子207のZ2側の表面207b側に配置し、Cu層271を、正極端子207のZ1側の表面207a側に配置する。これにより、上記第1実施形態と同様に、ガルバニック腐食を抑制しつつ、正極端子207の製造工程が複雑化するのを抑制することができる。また、正極端子207を構成するクラッド板材272に突出部273と鍔部274とを設けることによって、上記第1実施形態と同様に、正極端子207を用いてリチウムイオン電池および組電池を容易に製造することができる。
In the second embodiment, as described above, the
また、第2実施形態では、鍔部274の表面207b(Al層270)の外端部に形成された接合領域Cに、同一の金属(Al)からなる端子接続板243を接合するとともに、突出部273の突出する表面207a(Cu層271)に形成された接合領域Dに、同一の金属(Cu)からなる平板状のバスバー201の下面を接合する。これにより、Al層270と正極部204との接触抵抗を小さくすることができるとともに、Cu層271とバスバー201との接触抵抗を小さくすることができる。また、接合領域Cを正極端子207の鍔部274の表面207bに形成し、接合領域Dを正極端子207の突出部273の表面207aに形成することによって、接合領域Cと接合領域Dとを十分に離間させることができる。
Moreover, in 2nd Embodiment, while joining the
また、第2実施形態では、Cuからなるバスバー201を用いることによって、Alからなるバスバーを用いる場合と比べて、バスバー201の電気抵抗を小さくすることができるので、組電池における電力損失を低減させることができる。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。
Further, in the second embodiment, by using the
(第3実施形態)
次に、図9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308では、上記第1実施形態と異なり、Al層80とCu層81との間にNi層386が配置される場合について説明する。なお、負極端子308は、本発明の「電池用端子」の一例であり、Ni層386は、本発明の「反応抑制層」の一例である。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the
本発明の第3実施形態による負極端子308は、図9に示すように、AlからなるAl層80と、CuからなるCu層81と、Al層80とCu層81との間に配置され、NiからなるNi層386とが厚み方向(Z方向)に接合された3層のクラッド板材382からなる。このNi層386は、接合時の熱などによりAl層80とCu層81とが反応するのを抑制することによって、脆弱なAl−Cu合金が生じるのを抑制する機能を有している。また、Ni層のZ方向の厚みt5は、Al層80の厚みt1およびCu層81の厚みt2よりも小さく、約100μmである。なお、第3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。
The
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。 In the third embodiment, the following effects can be obtained.
第3実施形態では、上記のように、負極端子308が、AlからなるAl層80と、CuからなるCu層81と、NiからなるNi層386とが厚み方向(Z方向)に接合されたクラッド板材382からなるとともに、Al層80を、負極端子308のZ1側の表面8a側に配置するとともに、Cu層81を、負極端子308のZ2側の表面8b側に配置する。これにより、上記第1実施形態と同様に、ガルバニック腐食を抑制しつつ、負極端子308の製造工程が複雑化するのを抑制することができる。また、負極端子308を構成するクラッド板材382に突出部83と鍔部84とを設けることによって、上記第1実施形態と同様に、負極端子308を用いてリチウムイオン電池および組電池を容易に製造することができる。
In the third embodiment, as described above, in the
また、第3実施形態では、クラッド板材382にNiからなるNi層386を設けることによって、Al層80とバスバー101とを接合する際の熱、および、Cu層81と負極円柱部52とを接合する際の熱が、Al層80とCu層81との界面82aに到達した場合であっても、NiからなるNi層386によりAl層80とCu層81とが反応するのを抑制することができるので、脆弱な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。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。
In the third embodiment, by providing the
(第4実施形態)
次に、図10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、バスバー401の挿入孔401aに負極端子408が挿入される例について説明する。なお、負極端子408は、本発明の「電池用端子」の一例であり、バスバー401は、本発明の「接続部材」の一例である。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the fourth embodiment, unlike the first embodiment, an example in which the
本発明の第4実施形態によるバスバー401には、図10に示すように、負極端子408が挿入される挿入孔401aが形成されている。この挿入孔401aは、バスバー401を厚み方向(Z方向)に貫通するようにZ方向に延びている。なお、バスバー401は、Alからなる。
As shown in FIG. 10, the
また、負極端子408を構成するクラッド板材82は、Z1側の表面8aにおいて、Z1方向に向かって突出する突出部483と、突出部483を取り囲むように突出部483の外周に形成された鍔部484とを含んでいる。突出部483は、Z1側の表面8aにおいて、Z1方向に向かって突出する凸部483aと、Z2側の表面8bにおいて、凸部483aに対応してZ1方向に向かって窪む凹部483bとを有している。また、凹部483bの側面483cおよび凸部483aの側面483dは、共に、Z方向に垂直に延びるように形成されている。なお、突出部483および鍔部484は冷間鍛造により形成されている。
Further, the
ここで、第4実施形態では、凹部483bの内径は、負極部5の負極円柱部52の直径と略等しくなるように形成されており、その結果、凹部483bに負極円柱部52が嵌まり込むことが可能なように構成されている。また、凸部483aの外径は、バスバー401の挿入孔401aの孔径と略等しくなるように形成されており、その結果、バスバー401の挿入孔401aに凸部483aが挿入されて嵌まり込むことが可能なように構成されている。この際、バスバー401と凸部483aとが略面一になるように構成されている。
Here, in 4th Embodiment, the internal diameter of the recessed
また、凹部483bに負極円柱部52が嵌まり込んだ状態で、凹部483bの内周面および凹部483bの周辺の表面8b(Cu層81)に形成された接合領域Eに、Cuからなる負極円柱部52がレーザ溶接により接合(溶接)されている。この接合領域Eと負極円柱部52とは、横方向(Z方向と直交するX方向およびY方向)からレーザ光が周状に照射(走査)されることによって接合されている。また、挿入孔401aに凸部483aが嵌まり込んだ状態で、凸部483aの上面および側面483dの表面8a(Al層80)に形成された接合領域Fに、Alからなる平板状のバスバー401の上面および挿入孔401aの内周面が、レーザ溶接により接合(溶接)されている。この接合領域Fとバスバー401とは、挿入孔401aに沿って、下方向(Z2方向)にレーザ光が周状に照射(走査)されることによって接合されている。なお、接合領域EおよびFは、それぞれ、本発明の「第2接合領域」および「第1接合領域」の一例である。
In addition, in a state in which the negative electrode
なお、第4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。 In addition, the other structure of 4th Embodiment is the same as that of the said 1st Embodiment.
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。 In the fourth embodiment, the following effects can be obtained.
第4実施形態では、上記のように、負極端子408が、AlからなるAl層80と、CuからなるCu層81とが厚み方向(Z方向)に接合されたクラッド板材82からなるとともに、Al層80を、負極端子408のZ1側の表面8a側に配置するとともに、Cu層81を、負極端子408のZ2側の表面8b側に配置する。これにより、上記第1実施形態と同様に、ガルバニック腐食を抑制しつつ、負極端子408の製造工程が複雑化するのを抑制することができる。また、負極端子408を構成するクラッド板材82に突出部483と鍔部484とを設けることによって、上記第1実施形態と同様に、負極端子408を用いてリチウムイオン電池および組電池を容易に製造することができる。
In the fourth embodiment, as described above, the
また、第4実施形態では、バスバー401の挿入孔401aに凸部483aが挿入されて嵌まり込むように構成することによって、負極端子408の上面にバスバー401を接合する場合と比べて、挿入孔401aに凸部483aが挿入される分だけ、リチウムイオン電池を上下方向に小さくすることができる。これにより、リチウムイオン電池および組電池を上下方向に小型化することができる。
Further, in the fourth embodiment, the
また、第4実施形態では、凹部483bに負極円柱部52が嵌まり込むように構成することによって、嵌まり込んだ状態の負極端子408と負極円柱部52との当接面を容易に接合することができる。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。
In the fourth embodiment, the negative electrode
(第4実施形態の変形例)
次に、図11を参照して、本発明の第4実施形態の変形例について説明する。この第4実施形態の変形例では、Alからなるバスバー401を用いた場合の負極端子408の構成を示した上記第4実施形態の構成を、Cuからなるバスバー501を用いた場合の正極端子507に適用した場合について説明する。なお、正極端子507は、本発明の「電池用端子」の一例であり、バスバー501は、本発明の「接続部材」の一例である。
(Modification of the fourth embodiment)
Next, a modification of the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the modification of the fourth embodiment, the configuration of the fourth embodiment showing the configuration of the
本発明の第4実施形態の変形例によるバスバー501には、図11に示すように、正極端子507が挿入される挿入孔501aが形成されている。なお、バスバー501は、Cuからなる。
As shown in FIG. 11, an
また、正極端子507を構成するクラッド板材272は、Z1側の表面207aにおいて、Z1方向に向かって突出する突出部573と、突出部573を取り囲むように突出部573の外周に形成された鍔部574とを含んでいる。突出部573は、Z1側の表面207aにおいて、Z1方向に向かって突出する凸部573aと、Z2側の表面207bにおいて、凸部573aに対応してZ1方向に向かって窪む凹部573bとを有している。また、凹部573bに正極円柱部42が嵌まり込むことが可能なように構成されているとともに、バスバー501の挿入孔501aに凸部573aが挿入されて嵌まり込むことが可能なように構成されている。なお、正極円柱部42は、本発明の「集電体」の一例である。
Further, the
また、凹部573bに正極円柱部42が嵌まり込んだ状態で、凹部573bの内周面および凹部573bの周辺の表面207b(Al層270)に形成された接合領域Gに、Alからなる正極円柱部42がレーザ溶接により接合(溶接)されている。また、挿入孔501aに凸部573aが嵌まり込んだ状態で、凸部573aの上面および側面の表面207a(Cu層271)に形成された接合領域Hに、Cuからなる平板状のバスバー501の上面および挿入孔501aの内周面が、レーザ溶接により接合(溶接)されている。なお、接合領域GおよびHは、それぞれ、本発明の「第2接合領域」および「第1接合領域」の一例である。
Further, in a state in which the positive electrode
なお、第4実施形態の変形例のその他の構成および効果は、上記第4実施形態と同様である。 In addition, the other structure and effect of the modification of 4th Embodiment are the same as that of the said 4th Embodiment.
(第5実施形態)
次に、図12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実施形態による負極端子608では、上記第1実施形態の構成に加えて、突出部683に溝部687が形成された例について説明する。なお、負極端子608は、本発明の「電池用端子」の一例である。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the
本発明の第5実施形態による負極端子608を構成するクラッド板材682では、図12に示すように、突出部683に溝部687が形成されている。具体的には、溝部687は、突出部683のうち、Z1側の表面8aで、かつ、Z2方向に向かって窪む凹部683bの略中央に形成されている。この溝部687では、突出部683が窪む表面8aに位置するAl層680(Al層680の一部)と、Cu層681の上部とが、図示しないエンドミルなどによりZ1側から除去(切削)されることによって、Cu層681がZ1側に露出している。ここで、突出部683の厚みt3が鍔部84の厚みt4よりも大きいことによって、突出部683の一部を除去して溝部687を形成する加工を容易に行うことが可能である。なお、Al層680およびCu層681は、それぞれ、本発明の「第1金属層」および「第2金属層」の一例である。
In the
また、露出する溝部687の底面687aとは反対側に位置する突出部683の突出する表面8b(Cu層681)に形成された接合領域Iに、Cuからなる負極円柱部52の上端部がレーザ溶接により接合(溶接)されている。また、接合領域Iと負極円柱部52の上端部とは、溝部687の底面687aに向かって下方向(Z2方向)にレーザ光が周状に照射(走査)されることによって接合されている。この際、接合領域Iに対応する位置にはAl層680とCu層681との界面82aが存在しないため、レーザ光の強度および照射時間を厳密に調整する必要がない。なお、接合領域Iは、本発明の「第2接合領域」の一例であり、底面687aは、本発明の「露出面」の一例である。
In addition, the upper end portion of the negative
また、露出する底面687aが形成された側の鍔部84の表面8a(Al層680)に形成された接合領域Bに、Alからなる平板状のバスバー101の下面が、レーザ溶接により接合(溶接)されている。なお、第5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。
Further, the lower surface of the
第5実施形態では、以下のような効果を得ることができる。 In the fifth embodiment, the following effects can be obtained.
第5実施形態では、上記のように、負極端子608が、AlからなるAl層680と、CuからなるCu層681とが厚み方向(Z方向)に接合されたクラッド板材682からなるとともに、Al層680を、負極端子608のZ1側の表面8a側に配置するとともに、Cu層681を、負極端子608のZ2側の表面8b側に配置する。これにより、上記第1実施形態と同様に、ガルバニック腐食を抑制しつつ、負極端子608の製造工程が複雑化するのを抑制することができる。また、負極端子608を構成するクラッド板材682に突出部683と鍔部84とを設けることによって、上記第1実施形態と同様に、負極端子608を用いてリチウムイオン電池および組電池を容易に製造することができる。
In the fifth embodiment, as described above, the
また、第5実施形態では、表面8aに位置するAl層680の一部と、Cu層681の上部とをZ1側から除去することによって、Cu層681をZ1側に露出させるとともに、露出する底面687aが形成された側の鍔部84の表面8a(Al層680)に形成された接合領域Bに、Alからなる平板状のバスバー101の下面を接合し、露出する底面687aとは反対側の突出部683の表面8b(Cu層681)に形成された接合領域Iに、Cuからなる負極円柱部52の上端部を接合する。これにより、Cu層681が露出する底面687aに対応する接合領域IにはAl層680とCu層681との界面82aが存在しないので、接合領域Iに負極円柱部52を接合する際に、接合領域Iにおいて、接合する際の熱が界面82aに到達するのを防止することができる。これにより、接合領域Iにおいて、脆弱なAl−Cu合金が形成されるのを防止することができる。
In the fifth embodiment, a part of the
また、第5実施形態では、溝部687の底面687aに向かってレーザ光を照射することにより接合領域Iに負極円柱部52を接合することによって、底面687aが形成された表面8a側(Z1側)から、接合領域Bにバスバー101を接合するだけでなく、接合領域Iに負極円柱部52を接合することもできるので、これによっても、負極端子608を用いてリチウムイオン電池および組電池を容易に製造することができる。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。
In the fifth embodiment, the
(第6実施形態)
次に、図13を参照して、本発明の第6実施形態について説明する。この第6実施形態による負極端子708では、上記第5実施形態の溝部687に負極端子708を貫通する貫通孔788が形成された例について説明する。なお、負極端子708は、本発明の「電池用端子」の一例である。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the
本発明の第6実施形態による負極端子708を構成するクラッド板材682では、図13に示すように、突出部783に形成された溝部687の底面687aに、負極端子708を貫通する貫通孔788が形成されている。具体的には、貫通孔788は、溝部687の底面687aから、突出部783のZ2側に突出する表面8bまでZ方向に延びるように形成されているとともに、溝部687の略中央に形成されている。
In the
貫通孔788には、下方(Z2側)からCuからなる負極円柱部52が挿入されている。そして、貫通孔788の周囲の底面687a(Cu層681)および貫通孔788の内周面に形成された接合領域Jに、Cuからなる負極円柱部52の上部がレーザ溶接により接合(溶接)されている。この接合領域Jと負極円柱部52の上部とは、貫通孔788の周囲に沿って下方向(Z2方向)にレーザ光が周状に照射(走査)されることによって接合されている。この際、接合領域Jに対応する位置は、Al層680とCu層681との界面82aが存在しないため、レーザ光の強度および照射時間を厳密に調整する必要がない。なお、接合領域Jは、本発明の「第2接合領域」の一例である。また、第6実施形態のその他の構成は、上記第5実施形態と同様である。
The negative electrode
第6実施形態では、以下のような効果を得ることができる。 In the sixth embodiment, the following effects can be obtained.
第6実施形態では、上記のように、負極端子708が、AlからなるAl層680と、CuからなるCu層681とが厚み方向(Z方向)に接合されたクラッド板材682からなるとともに、Al層680を、負極端子708のZ1側の表面8a側に配置するとともに、Cu層681を、負極端子708のZ2側の表面8b側に配置する。これにより、上記第1実施形態と同様に、ガルバニック腐食を抑制しつつ、負極端子708の製造工程が複雑化するのを抑制することができる。また、負極端子708を構成するクラッド板材682に突出部783と鍔部84とを設けることによって、上記第1実施形態と同様に、負極端子708を用いてリチウムイオン電池および組電池を容易に製造することができる。
In the sixth embodiment, as described above, the
また、第6実施形態では、突出部783の溝部687の底面687aに、負極端子708を貫通する貫通孔788を形成することによって、底面687aにおいて、接合領域Jと貫通孔788に挿入された負極円柱部52とを容易に接合することができる。なお、第6実施形態のその他の効果は、上記第5実施形態と同様である。
Further, in the sixth embodiment, by forming a through
(第7実施形態)
次に、図14を参照して、本発明の第7実施形態について説明する。この第7実施形態による正極端子807では、上記第2実施形態の構成に加えて、溝部877が形成された例について説明する。なお、正極端子807は、本発明の「電池用端子」の一例である。
(Seventh embodiment)
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the
本発明の第7実施形態による正極部804は、図14に示すように、上記第2実施形態における正極部204とは異なり、平板状の端子接続板243が設けられていない。つまり、正極部804は、上記第1実施形態の正極部4と同様の構成を有している。
Unlike the
ここで、第7実施形態による正極端子807を構成するクラッド板材872の突出部873には、溝部877が形成されている。具体的には、溝部877は、突出部873のうち、Z1側の表面207aに形成されているとともに、Z1方向に向かって突出する凸部873aの略中央に形成されている。この溝部877は、突出部873が突出する表面207aに位置するCu層871(Cu層871の一部)と、Al層870の上部とが、図示しないエンドミルなどによりZ1側から除去(切削)されることによって、Al層870がZ1側に露出している。なお、Al層870およびCu層871は、それぞれ、本発明の「第1金属層」および「第2金属層」の一例である。
Here, a
また、露出する溝部877の底面877aとは反対側に位置する突出部873の窪む表面207b(Al層870)に形成された接合領域Kに、Alからなる正極円柱部42の上端部がレーザ溶接により接合(溶接)されている。また、接合領域Kと正極円柱部42の上端部とは、溝部877の底面877aに向かって下方向(Z2方向)にレーザ光が周状に照射(走査)されることによって接合されている。なお、接合領域Kは、本発明の「第2接合領域」の一例であり、底面877aは、本発明の「露出面」の一例である。
Further, the upper end portion of the positive electrode
また、露出する底面877aが形成された側の突出部873の突出する表面207a(Cu層871)に形成された接合領域Dに、Cuからなる平板状のバスバー201の下面が、レーザ溶接により接合(溶接)されている。この際、接合領域Dは、溝部877の周囲に形成されており、溝部877には形成されていない。なお、第7実施形態のその他の構成は、上記第2実施形態と同様である。
Further, the lower surface of the
第7実施形態では、以下のような効果を得ることができる。 In the seventh embodiment, the following effects can be obtained.
第7実施形態では、上記のように、正極端子807が、AlからなるAl層870と、CuからなるCu層871とが厚み方向(Z方向)に接合されたクラッド板材872からなるとともに、Al層870を、正極端子807のZ2側の表面207b側に配置するとともに、Cu層871を、正極端子807のZ1側の表面207a側に配置する。これにより、上記第1実施形態と同様に、ガルバニック腐食を抑制しつつ、正極端子807の製造工程が複雑化するのを抑制することができる。また、正極端子807を構成するクラッド板材872に突出部873と鍔部274とを設けることによって、上記第1実施形態と同様に、正極端子807を用いてリチウムイオン電池および組電池を容易に製造することができる。
In the seventh embodiment, as described above, the
また、第7実施形態では、表面207aに位置するCu層871の一部と、Al層870の上部とをZ1側から除去することによって、Al層870をZ1側に露出させるとともに、露出する底面877aとは反対側の突出部873の窪む表面207b(Al層870)に形成された接合領域Kに、Alからなる正極円柱部42の上端部を接合し、露出する底面877aが形成された側の突出部873の突出する表面207a(Cu層871)に形成された接合領域Dに、Cuからなる平板状のバスバー201の下面を接合する。これにより、接合領域Kにおいて、脆弱なAl−Cu合金が形成されるのを防止することができる。また、溝部877の底面877aに向かってレーザ光を照射することにより接合領域Kに正極円柱部42を接合することによって、底面877aが形成された表面207a側(Z1側)から、接合領域Dにバスバー201を接合するだけでなく、接合領域Kに正極円柱部42を接合することもできる。なお、第7実施形態のその他の効果は、上記第2実施形態と略同様である。
In the seventh embodiment, the
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
たとえば、上記第1実施形態では、電池用端子の突出する側にCu層を、窪む側にAl層を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、電池用端子の突出する側にAl層を、窪む側にCu層を配置してもよい。たとえば、図15に示す第1変形例のように構成してもよい。具体的には、正極端子907を構成するクラッド板材972は、突出部973が突出する表面907b(Al層970)側が下側(Z2側)、突出部973が窪む表面907a(Cu層971)側が上側(Z1側)に位置する状態で、蓋部材2の上面2c(パッキン9a)上に配置される。そして、突出部973の突出する表面907b(Al層970)に形成された接合領域Lに、Alからなる正極円柱部42の上端部が接合(溶接)され、鍔部974の表面907a(Cu層971)に形成された接合領域Mに、Cuからなる平板状のバスバー201の下面が接合(溶接)される。なお、正極端子907は、本発明の「電池用端子」の一例であり、Al層970およびCu層971は、それぞれ、本発明の「第1金属層」および「第2金属層」の一例である。また、表面907bおよび907aは、それぞれ、本発明の「第1表面」および「第2表面」の一例であり、接合領域LおよびMは、それぞれ、本発明の「第2接合領域」および「第1接合領域」の一例である。
For example, in the first embodiment, the Cu layer is disposed on the protruding side of the battery terminal and the Al layer is disposed on the recessed side. However, the present invention is not limited to this. In the present invention, an Al layer may be disposed on the protruding side of the battery terminal, and a Cu layer may be disposed on the recessed side. For example, you may comprise like the 1st modification shown in FIG. Specifically, the
また、上記第1〜第7実施形態では、円盤状の電池用端子を用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図16に示す第2変形例のように、電池用端子(負極端子1008)を、平面的に見て矩形状に形成してもよい。この場合、平面的に見て、鍔部1084が矩形状になる。また、鍔部だけでなく、突出部も矩形状に形成してもよい。
Moreover, in the said 1st-7th embodiment, although the example using a disk-shaped battery terminal was shown, this invention is not limited to this. In the present invention, as in the second modification shown in FIG. 16, the battery terminal (negative electrode terminal 1008) may be formed in a rectangular shape in plan view. In this case, the
また、上記第3実施形態では、上記第1実施形態の構成において、反応抑制層としてのNi層386をAl層80とCu層81との間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、たとえば、図17に示す第3変形例に示す負極端子1108のように、上記第4実施形態の構成において、反応抑制層としてのNi層386をAl層80とCu層81との間に設けてもよい。この場合であっても、上記第3実施形態と同様に、Al層80とバスバー401とを接合する際の熱、および、Cu層81と負極円柱部52とを接合する際の熱がAl層80とCu層81との界面82aに到達した場合であっても、NiからなるNi層386によりAl層80とCu層81とが反応するのを抑制することができるので、界面82aに脆弱なAl−Cu合金が形成されるのを確実に抑制することが可能である。なお、負極端子1108は、本発明の「電池用端子」の一例である。また、第1、第3および第4実施形態以外の実施形態(たとえば、第2実施形態など)において、反応抑制層としてのNi層をAl層とCu層との間に設けてもよい。
In the third embodiment, the example in which the
また、上記第1〜第7実施形態では、レーザ溶接によって、電池用端子と接続部材とを接合(溶接)するとともに、電池用端子と集電体とを接合(溶接)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、電池用端子と、接続部材または集電体との位置関係などに応じて、電池用端子と接続部材または集電体とを、抵抗溶接やTIG(Tangsten 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。 In the first to seventh embodiments, the battery terminal and the connection member are joined (welded) by laser welding, and the battery terminal and the current collector are joined (welded). The present invention is not limited to this. In the present invention, depending on the positional relationship between the battery terminal and the connection member or current collector, the battery terminal and the connection member or current collector are connected by resistance welding, TIG (Tangsten Inert Gas) welding, or ultrasonic waves. You may join using other welding methods, such as welding. Laser welding can be performed at any position that can be irradiated with laser as compared to resistance welding, which requires a welding terminal to be placed near the welding position, and can be easily welded. Therefore, it is preferable.
また、上記第1実施形態では、Al層80のZ方向の厚みt1と、Cu層81のZ方向の厚みt2とを略等しくした例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、Al層80の厚みt1と、Cu層81の厚みt2とは異ならせてもよい。ここで、厚みt1およびt2が小さすぎる場合には、溶接時の熱がAl層80とCu層81との界面82aに到達しやすくなることに起因して、Al層80とCu層81との界面82aに脆弱なAl−Cu合金が生じて、Al層80とCu層81とが剥離しやすくなる。このため、厚みt1およびt2は、共に、約1mm以上であることが好ましい。
In the first embodiment, the example in which the thickness t1 in the Z direction of the
また、上記第1〜第7実施形態では、Al層がAlからなるとともに、Cu層がCuからなる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、Al層をAl合金から構成してもよいし、Cu層をCu合金から構成してもよい。 Moreover, in the said 1st-7th embodiment, while the Al layer consisted of Al and the Cu layer consisted of Cu, the present invention is not limited to this. In the present invention, the Al layer may be composed of an Al alloy, and the Cu layer may be composed of a Cu alloy.
また、上記第3実施形態では、Ni層がNiからなる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、Ni層をNi合金から構成してもよい。 In the third embodiment, the Ni layer is made of Ni. However, the present invention is not limited to this. In the present invention, the Ni layer may be made of a Ni alloy.
また、上記第1〜第7実施形態では、互いに接合される金属層と接続部材とを同一の金属材料(AlまたはCu)から構成するとともに、互いに接合される金属層と集電体とを同一の金属材料(CuまたはAl)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、金属層および接続部材の一方をAlから構成し、他方をAl合金から構成するように、互いに接合される金属層と接続部材とを、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、金属層および集電体の一方をCuから構成し、他方をCu合金から構成するように、互いに接合される金属層と集電体とを、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同じ金属元素を基とする金属材料同士も含む広い概念である。 Moreover, in the said 1st-7th embodiment, while the metal layer and connection member which are mutually joined are comprised from the same metal material (Al or Cu), the metal layer and current collector which are mutually joined are the same. Although the example comprised from the metal material (Cu or Al) of this was shown, this invention is not limited to this. In the present invention, for example, the metal layer and the connection member joined to each other are made of the same kind of metal material, although they are not the same, so that one of the metal layer and the connection member is made of Al and the other is made of an Al alloy. It may be configured. Similarly, for example, one of the metal layer and the current collector is made of Cu, and the other is made of a Cu alloy. You may comprise. The “same metal material” of the present invention includes not only metal materials (pure metals and alloys) made of the same chemical components but also metal materials based on the same metal element even if they are different chemical components. It is a broad concept.
また、上記第5実施形態では、突出部683の一部を除去した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、突出部の一部を除去するのではなく、鍔部の一部を除去してもよい。たとえば、上記第5実施形態において、接合領域Bに対応する(接合領域Bとは反対側の)鍔部84の表面8bに位置するCu層681の一部を除去してもよい。これにより、バスバー101と鍔部84の表面8aに位置するAl層680とを接合する際に、鍔部84の界面82aに脆弱な金属間化合物(Al−Cu合金)が形成されるのを抑制することが可能である。また、突出部の一部と鍔部の一部とを共に除去してもよい。
In the fifth embodiment, an example in which a part of the protruding
また、上記第1〜第7実施形態では、冷間鍛造により電池用端子に突出部が形成された例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、深絞り加工やファインブランキング加工(精密打ち抜き加工)などの他の塑性変形を伴う機械的加工により電池用端子に突出部を形成してもよい。特に、ファインブランキング加工では、上記第6実施形態のような貫通孔の形成を伴う機械的加工を行う場合に、高精度な加工をすることが可能である。 Moreover, although the said 1st-7th embodiment showed the example in which the protrusion part was formed in the battery terminal by cold forging, this invention is not limited to this. In the present invention, the protruding portion may be formed on the battery terminal by mechanical processing accompanied by other plastic deformation such as deep drawing processing or fine blanking processing (precision punching processing). In particular, in the fine blanking process, it is possible to perform a highly accurate process when performing a mechanical process involving the formation of a through hole as in the sixth embodiment.
また、上記第1〜第7実施形態では、電池用端子の厚み方向の両面上に何も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、クラッド板材の厚み方向の両面上の少なくともいずれか一方表面に任意の材料からなるメッキ層などを形成してもよい。これにより、耐食性などの任意の機能を向上させることが可能である。 Moreover, in the said 1st-7th embodiment, although the example which does not form anything on both surfaces of the thickness direction of a battery terminal was shown, this invention is not limited to this. In the present invention, a plated layer made of an arbitrary material may be formed on at least one surface on both surfaces of the clad plate in the thickness direction. Thereby, it is possible to improve arbitrary functions, such as corrosion resistance.
1 リチウムイオン電池(電池)
8、308、408、608、708、1008、1108 負極端子(電池用端子)
40 正極(電極)
50 負極(電極)
8a、207b、907a 表面(第2表面)
8b、207a、907b 表面(第1表面)
42 正極円柱部(集電体)
52 負極円柱部(集電体)
80、270、680、870、970 Al層(第1金属層)
81、271、681、8671、971 Cu層(第2金属層)
82、272、382、682、872、972 クラッド板材
83、273、483、573、683、873 突出部
84、274、1084 鍔部
101、201、401、501 バスバー(接続部材)
207、507、807、907 正極端子(電池用端子)
243 端子接続板(集電体)
386 Ni層(反応抑制層)
687a、877a 底面(露出面)
788 貫通孔
A、C、E、G、I、J、K、L 接合領域(第2接合領域)
B、D、F、H、M 接合領域(第1接合領域)
1 Lithium ion battery (battery)
8, 308, 408, 608, 708, 1008, 1108 Negative terminal (battery terminal)
40 Positive electrode (electrode)
50 Negative electrode (electrode)
8a, 207b, 907a Surface (second surface)
8b, 207a, 907b Surface (first surface)
42 Positive electrode cylindrical part (current collector)
52 Negative electrode cylindrical part (current collector)
80, 270, 680, 870, 970 Al layer (first metal layer)
81, 271, 681, 8671, 971 Cu layer (second metal layer)
82, 272, 382, 682, 872, 972
207, 507, 807, 907 Positive terminal (battery terminal)
243 Terminal connection plate (current collector)
386 Ni layer (reaction suppression layer)
687a, 877a Bottom (exposed surface)
788 Through hole A, C, E, G, I, J, K, L Junction region (second junction region)
B, D, F, H, M Junction region (first junction region)
Claims (9)
前記クラッド板材の厚み方向において一方側が窪み、他方側が突出する突出部と、
前記突出部の周囲に設けられた鍔部とを含み、
前記第1金属層と前記第2金属層とが積層されている領域において、前記突出部における前記クラッド板材の厚みは、前記鍔部における前記クラッド板材の厚みよりも大きい、電池用端子。 A battery terminal comprising a clad plate material formed by bonding in a thickness direction, including a first metal layer made of Al or an Al alloy and a second metal layer made of Cu or a Cu alloy,
In the thickness direction of the clad plate material, one side is recessed, the other side protrudes a protruding portion,
Including a flange provided around the protrusion,
In the region where the first metal layer and said second metal layer is laminated, the thickness of the clad plate material in the projecting portion is larger than a thickness of the clad plate material in the flange portion, the battery terminals.
前記第1金属層または前記第2金属層のいずれか他方は、前記電池の電極と接続するための集電体と接合され、前記集電体と同種の金属材料からなる第2接合領域を含む、請求項1または2に記載の電池用端子。 Either the first metal layer or the second metal layer is bonded to a connection member for connecting the battery to the outside, and includes a first bonding region made of the same metal material as the connection member,
Either the first metal layer or the second metal layer is bonded to a current collector for connecting to the electrode of the battery, and includes a second bonding region made of the same metal material as the current collector. The battery terminal according to claim 1 or 2.
前記第1接合領域または前記第2接合領域のいずれか一方は、前記突出部の突出する前記第1表面に形成されており、
前記第1接合領域または前記第2接合領域のいずれか他方は、前記鍔部の前記第2表面に形成されている、請求項3に記載の電池用端子。 Comprising a first surface and a second surface that face each other;
Either the first bonding region or the second bonding region is formed on the first surface from which the protruding portion protrudes,
4. The battery terminal according to claim 3, wherein one of the first bonding region and the second bonding region is formed on the second surface of the flange portion.
前記突出部の前記第1表面または前記第2表面のいずれか一方は、前記第1金属層または前記第2金属層のいずれか一方の一部が前記突出部の前記第1表面側または第2表面側のいずれか一方側から除去されているとともに、前記第1金属層または前記第2金属層のいずれか他方が露出されてなる露出面が形成されている、請求項3に記載の電池用端子。 Comprising a first surface and a second surface that face each other;
Either one of the first surface or the second surface of the projecting portion is a part of either the first metal layer or the second metal layer. 4. The battery according to claim 3, wherein the battery is removed from either one of the front surfaces and an exposed surface is formed by exposing either the first metal layer or the second metal layer. 5. Terminal.
前記クラッド板材の厚み方向において一方側が窪み、他方側が突出する突出部と、前記突出部の周囲の鍔部とを、前記第1金属層と前記第2金属層とが積層されている領域において、前記突出部における前記クラッド板材の厚みが、前記鍔部における前記クラッド板材の厚みよりも大きくなるように、塑性変形を伴う機械的加工である鍛造によって形成する工程とを備える、電池用端子の製造方法。 Bonding a first metal layer made of Al or an Al alloy and a second metal layer made of Cu or a Cu alloy in the thickness direction to form a clad plate material;
In the region where the first metal layer and the second metal layer are laminated , a protruding portion in which one side is depressed in the thickness direction of the clad plate material and the other side protrudes, and a flange around the protruding portion , A battery terminal comprising: a step of forming by forging, which is mechanical processing accompanied by plastic deformation, so that a thickness of the clad plate material in the protruding portion is larger than a thickness of the clad plate material in the flange portion. Method.
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