本發(fā)明涉及可應(yīng)用于例如鋰離子電池的電池用端子和該電池用端子的制造方法，特別涉及具備由Al基合金構(gòu)成的第一金屬層和由Cu基合金構(gòu)成的第二金屬層的電池用端子和該電池用端子的制造方法。

背景技術(shù)：

目前，已知例如日本特開2015－60730號(hào)公報(bào)公開的具備由Al基合金構(gòu)成的第一端子部件和由Cu基合金構(gòu)成的第二端子部件的電池用端子。

日本特開2015－60730號(hào)公報(bào)中，公開有具備一方由Cu構(gòu)成而另一方由Al構(gòu)成的第一端子部件和第二端子部件，且第一端子部件和第二端子部件一體化的連接器端子。該連接器端子的第一端子部件包含：形成有凹部的凹型法蘭、從凹型法蘭向一側(cè)延伸的軸部。另外，第二端子部件包含：向凹型法蘭的凹部嵌入的凸型法蘭、從凸型法蘭向另一側(cè)延伸的軸部。在日本特開2015－60730號(hào)公報(bào)的連接器端子中，通過(guò)在第一端子部件的凹型法蘭的凹部嵌入密合有第二端子部件的凸型法蘭的狀態(tài)下，將凹型法蘭鉚接，使第一端子部件和第二端子部件一體化。

另外，作為由Cu構(gòu)成的電池用端子，為了在與電池的集電體等其他部件焊接時(shí)容易地進(jìn)行激光焊接等的焊接，通常對(duì)電池用端子的表面進(jìn)行鍍Ni處理。

但是，在日本特開2015－60730號(hào)公報(bào)公開的連接器端子中，即使第一端子部件和第二端子部件通過(guò)鉚接而密合，第一端子部件和第二端子部件也只是物理接觸，因此水等容易侵入到第一端子部件和第二端子部件之間(界面)。因此，經(jīng)由水在第一端子部件和第二端子部件之間(界面)流通電流，其結(jié)果，存在如下的問(wèn)題點(diǎn)：容易發(fā)生腐蝕(消耗)由易離子化的金屬(Al)構(gòu)成的端子部件的現(xiàn)象(異種金屬接觸腐蝕)。另外，認(rèn)為即使對(duì)連接器端子的由Cu構(gòu)成的端子部件的表面進(jìn)行鍍Ni處理，也與不進(jìn)行鍍Ni處理的情況同樣，容易在只是物理接觸的第一端子部件和第二端子部件之間發(fā)生腐蝕。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為解決如上所述的課題而完成的，本發(fā)明的一個(gè)目的在于，提供一種電池用端子和該電池用端子的制造方法，其既能夠抑制在金屬層彼此的界面上發(fā)生腐蝕，又能夠容易地將電池端子與其他部件焊接。

本發(fā)明第一方面的電池用端子由包層材料構(gòu)成，該包層材料是由Al基合金構(gòu)成的第一金屬層、由Cu基合金構(gòu)成的第二金屬層、由Ni基合金構(gòu)成的第三金屬層在依次層疊的狀態(tài)下接合而成的材料，電池用端子具備軸部和從軸部在徑向擴(kuò)展的凸緣部，第三金屬層至少位于軸部延伸的軸向的一側(cè)的軸部的端部。此外，“Al基合金”包括純Al和主要含有Al的Al合金，“Cu基合金”包括純Cu和主要含有Cu的Cu合金，“Ni基合金”包括純Ni和主要含有Ni的Ni合金。

在本發(fā)明第一方面的電池用端子中，如上所述，電池用端子由包層材料構(gòu)成，該包層材料是由Al基合金構(gòu)成的第一金屬層、由Cu基合金構(gòu)成的第二金屬層、由Ni基合金構(gòu)成的第三金屬層在依次層疊的狀態(tài)下接合而成的材料。由此，由于金屬層彼此不是物理性地接觸接合，而是通過(guò)基于包層接合的金屬原子的相互擴(kuò)散而原子(化學(xué))性地接合，因此能夠抑制水等侵入到金屬層彼此接合的界面。由此，能夠抑制在金屬層彼此接合的界面上發(fā)生腐蝕。另外，電池用端子中，由Ni基合金構(gòu)成的第三金屬層至少位于軸部延伸的軸向的一側(cè)的軸部的端部。由此，與只有由Cu基合金構(gòu)成的第二金屬層位于軸部的軸向的一側(cè)的端部的情況相比，能夠容易地通過(guò)激光焊接等，將電池用端子與其他部件焊接。

另外，在通過(guò)鍍Ni處理來(lái)形成由Ni基合金構(gòu)成的第三金屬層的情況下，為了抑制由Al基合金構(gòu)成的第一金屬層被電鍍液、前處理液等腐蝕，需要在Al基合金(第一金屬層)露出的部分形成掩模而進(jìn)行鍍Ni處理。因此，因?yàn)閮H在電池用端子的局部形成掩模，所以掩模的形成工序復(fù)雜化，其結(jié)果是，導(dǎo)致電池用端子的制造工序復(fù)雜化。與此相對(duì)，在本發(fā)明第一方面的電池用端子中，如上所述，通過(guò)使用包含由Ni基合金構(gòu)成的第三金屬層的包層材料，不需要鍍Ni處理的工序，因此，能夠抑制電池用端子的制造工序復(fù)雜化。

在上述第一方面的電池用端子中，優(yōu)選第三金屬層位于軸部的外周面部。如果這樣構(gòu)成，則通過(guò)耐蝕性比Cu基合金高的Ni基合金位于軸部的外周面部，能夠抑制從軸部的外周面部腐蝕第二金屬層。另外，不僅在形成有第三金屬層的電池用端子的軸向的一側(cè)的端部，而在軸部的外周面部也能夠容易地通過(guò)激光焊接等，將電池用端子與其他部件焊接。

在上述第一方面的電池用端子中，優(yōu)選由Cu基合金構(gòu)成的第二金屬層在凸緣部的軸向的一側(cè)的外緣部露出。如果這樣構(gòu)成，則由Cu基合金構(gòu)成的第二金屬層與Al基合金或Ni基合金不同，具有近似紅色的顏色，因此，基于在凸緣部的軸向的一側(cè)的外緣部露出的第二金屬層，能夠容易地確認(rèn)電池用端子的軸向的一側(cè)。

在這種情況下，優(yōu)選第二金屬層在軸向的一側(cè)沿著凸緣部的外緣部而環(huán)狀地露出。如果這樣構(gòu)成，則通過(guò)第二金屬層環(huán)狀地露出，能夠有效地抑制第二金屬層露出的部分被軸部等隱藏而不能確認(rèn)，因此能夠容易且可靠地確認(rèn)電池用端子的軸向的一側(cè)。

在上述第一方面的電池用端子中，優(yōu)選在軸向的一側(cè)的與電池的集電體接合的一側(cè)的軸部形成有凹部，第三金屬層位于凹部的內(nèi)周面部。如果這樣構(gòu)成，則通過(guò)以凹部的內(nèi)周面部變成外側(cè)的方式將凹部彎曲并與其他部件(電池的集電體)鉚接，能夠容易地在軸向的一側(cè)的軸部將電池用端子固定(暫時(shí)固定)于電池的集電體。另外，在將與電池的集電體鉚接后的狀態(tài)下的電池用端子通過(guò)激光焊接等與電池的集電體焊接時(shí)，第三金屬層分別位于以彎曲的狀態(tài)與電池的集電體抵接的軸部的端部和在外側(cè)露出的凹部的內(nèi)周面部，因此，即使是鉚接后的狀態(tài)，也能夠容易地將電池用端子與電池的集電體焊接。

在這種情況下，優(yōu)選軸部的端部的第三金屬層的厚度比凹部的內(nèi)周面部的第三金屬層的厚度大。另外，更優(yōu)選軸部的端部的第三金屬層的厚度為凹部的內(nèi)周面部的第三金屬層的厚度的2倍以上。如果這樣構(gòu)成，則由于Ni基合金的導(dǎo)熱率比Cu基合金的導(dǎo)熱率小，因此，通過(guò)在軸部的端部使由Ni基合金構(gòu)成的第三金屬層的厚度增大，能夠抑制在焊接時(shí)產(chǎn)生的熱量從第三金屬層向第二金屬層散發(fā)。由此，能夠提高軸部的端部的電池用端子的焊接性。另外，通過(guò)減小由Ni基合金構(gòu)成的第三金屬層的厚度，能夠在鉚接電池用端子時(shí)，在與鉚接夾具接觸的凹部的內(nèi)周面部，使鉚接時(shí)產(chǎn)生的鉚接夾具和凹部的內(nèi)周面部之間的摩擦熱迅速地向第二金屬層散發(fā)。由此，能夠抑制鉚接夾具和凹部的內(nèi)周面部因摩擦熱而燒接。

在上述軸部形成有凹部的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選在凹部的內(nèi)周面部，凹部的開口部側(cè)的第三金屬層的厚度比凹部的內(nèi)底面部側(cè)的第三金屬層的厚度大。如果這樣構(gòu)成，則通過(guò)增大與軸部的端部接近的凹部的開口部側(cè)的第三金屬層的厚度，能夠有效地抑制在焊接軸部的端部時(shí)產(chǎn)生的熱量經(jīng)由開口部側(cè)的第三金屬層向第二金屬層散發(fā)。由此，能夠進(jìn)一步提高電池用端子的焊接性。另外，通過(guò)減小凹部的內(nèi)底面部側(cè)的第三金屬層的厚度，能夠減少Ni基合金的使用量。

在上述軸部形成有凹部的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選第三金屬層除位于凹部的內(nèi)周面部以外，還位于凹部的內(nèi)底面部，凹部的內(nèi)周面部的第三金屬層的厚度比凹部的內(nèi)底面部的第三金屬層的厚度小。如果這樣構(gòu)成，則在與鉚接夾具接觸的凹部的內(nèi)周面部，能夠減小由Ni基合金構(gòu)成的第三金屬層的厚度，因此能夠使在鉚接時(shí)產(chǎn)生的鉚接夾具和凹部的內(nèi)周面部之間的摩擦熱迅速地向第二金屬層散發(fā)。由此，能夠抑制鉚接夾具和凹部的內(nèi)周面部因摩擦熱而燒接。

在上述第一方面的電池用端子中，優(yōu)選在軸向的一側(cè)的端部，第三金屬層的軸向的厚度為20μm以上。如果這樣構(gòu)成，則在軸向的一側(cè)的端部，能夠充分確保由Ni基合金構(gòu)成的第三金屬層的厚度，因此，能夠可靠地抑制在焊接時(shí)產(chǎn)生的熱量從第三金屬層向第二金屬層散發(fā)。該結(jié)果是，能夠進(jìn)一步提高軸部的端部的電池用端子的焊接性。

在上述第一方面的電池用端子中，優(yōu)選包層材料還包含反應(yīng)抑制層，該反應(yīng)抑制層配置在第一金屬層和第二金屬層之間，用于抑制構(gòu)成第一金屬層的Al基合金和構(gòu)成第二金屬層的Cu基合金發(fā)生反應(yīng)。如果這樣構(gòu)成，則通過(guò)反應(yīng)抑制層，能夠抑制構(gòu)成第一金屬層的Al基合金和構(gòu)成第二金屬層的Cu基合金發(fā)生反應(yīng)而作為金屬間化合物形成脆弱的Al－Cu合金。

在上述第一方面的電池用端子中，優(yōu)選在軸向上，軸部的端部的第三金屬層的厚度比第一金屬層的長(zhǎng)度和第二金屬層的長(zhǎng)度小。如果這樣構(gòu)成，則能夠增大由Al基合金構(gòu)成的比第三金屬層(Ni基合金)輕量的第一金屬層的比例，并且能夠增大由Cu基合金構(gòu)成的導(dǎo)電性比第三金屬層優(yōu)異的第二金屬層的比例。由此，能夠得到基于第三金屬層的耐蝕性提高和焊接容易的優(yōu)點(diǎn)，除此以外，還能夠得到輕量且導(dǎo)電性優(yōu)異的電池用端子。

在上述第一方面的電池用端子中，優(yōu)選第三金屬層位于凸緣部的一側(cè)的表面部，在軸向上，軸部的一側(cè)的端部的第三金屬層的厚度比凸緣部的一側(cè)的表面部的第三金屬層的厚度大。如果這樣構(gòu)成，則在軸部的一側(cè)的端部，能夠確保足夠的第三金屬層，因此，在通過(guò)激光焊接等將電池用端子與其他部件焊接時(shí)，能夠容易地在軸部的一側(cè)的端部充分產(chǎn)生用于焊接的熱量。另外，在凸緣部不與其他部件焊接的情況下，通過(guò)減小凸緣部的一側(cè)的表面部的第三金屬層的厚度，能夠抑制不必要的第三金屬層的比例增加。

在上述第一方面的電池用端子中，優(yōu)選凸緣部在軸向的另一側(cè)以從軸部在徑向擴(kuò)展的方式形成，第三金屬層位于從凸緣部突出的軸部的一側(cè)的端部。如果這樣構(gòu)成，則能夠在遠(yuǎn)離凸緣部的突出的軸部的一側(cè)的端部，與其他部件進(jìn)行焊接，因此，能夠抑制凸緣部成為與其他部件焊接的障礙。

在上述第一方面的電池用端子中，優(yōu)選凸緣部在軸部的軸向的一側(cè)的端部以在徑向擴(kuò)展的方式形成，第三金屬層以覆蓋軸部的一側(cè)的表面部和凸緣部的一側(cè)的表面部的整體的方式形成。如果這樣構(gòu)成，則即使其他部件是平板狀的大部件，也能夠通過(guò)以覆蓋軸部的一側(cè)的表面部和凸緣部的一側(cè)的表面部的整體的方式形成的第三金屬層，可靠地將其他部件與電池用端子焊接。

本發(fā)明第二方面的電池用端子的制造方法具備：形成包層材料的工序，該包層材料是由Al基合金構(gòu)成的第一金屬層、由Cu基合金構(gòu)成的第二金屬層、由Ni基合金構(gòu)成的第三金屬層在依次層疊的狀態(tài)下接合而成的材料；以及壓制加工的工序，以形成軸部和從軸部在徑向擴(kuò)展的凸緣部的方式對(duì)包層材料進(jìn)行壓制加工，壓制加工的工序至少包括以第三金屬層位于軸部延伸的軸向的一側(cè)的軸部的端部的方式進(jìn)行壓制加工的工序。

在本發(fā)明第二方面的電池用端子的制造方法中，在具有上述第一方面的電池用端子的效果的基礎(chǔ)上，還以第三金屬層至少位于軸部延伸的軸向的一側(cè)的軸部的端部的方式進(jìn)行壓制加工。由此，不需要鍍Ni工序，除此以外，僅進(jìn)行壓制加工，就能夠制作具備軸部和凸緣部并且第三金屬層至少位于軸部延伸的軸向的一側(cè)的端部的電池用端子，因此能夠簡(jiǎn)化電池用端子的制造工序。

在上述第二方面的電池用端子的制造方法中，優(yōu)選壓制加工的工序還包括以第三金屬層除位于軸向的一側(cè)的端部以外還位于軸部的外周面部的方式進(jìn)行壓制加工的工序。如果這樣構(gòu)成，則能夠抑制從軸部的外周面部腐蝕第二金屬層，并且不僅在形成有第三金屬層的電池用端子的軸向的一側(cè)的端部，在軸部的外周面部，也能夠容易地通過(guò)激光焊接等，將電池用端子與其他部件焊接。

在上述第二方面的電池用端子的制造方法中，優(yōu)選壓制加工的工序還包括以由Cu基合金構(gòu)成的第二金屬層在凸緣部的軸向的一側(cè)的外緣部露出的方式進(jìn)行壓制加工的工序。如果這樣構(gòu)成，則基于在凸緣部的軸向的一側(cè)的外緣部露出的第二金屬層，能夠容易地確認(rèn)電池用端子的軸向的一側(cè)。由此，即使在使電池用端子的制造工序自動(dòng)化的情況下，也能夠通過(guò)圖像檢查而容易地確認(rèn)電池用端子的軸向的一側(cè)。

在上述第二方面的電池用端子的制造方法中，優(yōu)選壓制加工的工序還包括以如下方式進(jìn)行壓制加工的工序：在軸向的一側(cè)的與電池的集電體接合的一側(cè)，在軸部形成凹部，并且使第三金屬層位于軸部的端部和凹部的內(nèi)周面部。如果這樣構(gòu)成，則能夠容易地在軸向的一側(cè)的軸部，將電池用端子固定(暫時(shí)固定)于其他部件(電池的集電體)。另外，即使是鉚接后的狀態(tài)，也能夠容易地將電池用端子與電池的集電體焊接。

在上述第二方面的電池用端子的制造方法中，優(yōu)選形成包層材料的工序包括以第三金屬層的厚度小于第一金屬層的厚度、且小于第二金屬層的厚度的方式形成包層材料的工序。如果這樣構(gòu)成，則能夠增大由導(dǎo)電性優(yōu)異的Cu基合金構(gòu)成的第二金屬層的比例，從而提高被制作的電池用端子的導(dǎo)電性，并且能夠增大由輕量的Al基合金構(gòu)成的第一金屬層的比例，而使被制作的電池用端子輕量化。另外，能夠減小由導(dǎo)電性比Cu基合金差的Ni基合金構(gòu)成的第三金屬層的比例，從而抑制被制作的電池用端子的導(dǎo)電性下降。

附圖說(shuō)明

圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的電池組的立體圖；

圖2是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的鋰離子電池的整體結(jié)構(gòu)的立體圖；

圖3是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的鋰離子電池的整體結(jié)構(gòu)的分解立體圖；

圖4是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的鋰離子電池的負(fù)極端子周邊的剖面圖；

圖5是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的負(fù)極端子的剖面圖；

圖6是從Z2側(cè)觀察本發(fā)明第一實(shí)施方式的負(fù)極端子的圖；

圖7是用于對(duì)本發(fā)明第一實(shí)施方式的負(fù)極端子的制造方法進(jìn)行說(shuō)明的示意圖；

圖8是用于對(duì)本發(fā)明第一實(shí)施方式的負(fù)極端子的制造方法進(jìn)行說(shuō)明的示意圖；

圖9是用于對(duì)本發(fā)明第一實(shí)施方式的負(fù)極端子的制造方法進(jìn)行說(shuō)明的示意圖；

圖10是表示對(duì)本發(fā)明第一實(shí)施方式的負(fù)極端子鉚接進(jìn)行前的狀態(tài)的剖面圖；

圖11是表示對(duì)本發(fā)明第一實(shí)施方式的負(fù)極端子鉚接進(jìn)行中的狀態(tài)的剖面圖；

圖12是表示對(duì)本發(fā)明第一實(shí)施方式的負(fù)極端子鉚接結(jié)束后的狀態(tài)的剖面圖；

圖13是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的負(fù)極端子的激光焊接時(shí)的狀態(tài)的剖面圖；

圖14是用于對(duì)本發(fā)明第一實(shí)施方式的實(shí)施例的測(cè)定位置進(jìn)行說(shuō)明的剖面圖；

圖15是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的實(shí)施例的測(cè)定結(jié)果的表；

圖16是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式的正極端子周邊的剖面圖；

圖17是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式的正極端子的剖面圖；

圖18是表示本發(fā)明第三實(shí)施方式的負(fù)極端子的剖面圖。

具體實(shí)施方式

下面，基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。

[第一實(shí)施方式]

＜電池組的構(gòu)造＞

首先，參照?qǐng)D1～圖6對(duì)本發(fā)明第一實(shí)施方式的電池組100的構(gòu)造進(jìn)行說(shuō)明。

本發(fā)明第一實(shí)施方式的電池組100是用于電動(dòng)汽車(EV，electric vehicle)、混合動(dòng)力汽車(HEV，hybrid electric vehicle)、住宅蓄電系統(tǒng)等的大型的電池系統(tǒng)。如圖1所示，該電池組100通過(guò)多個(gè)鋰離子電池1利用多個(gè)平板狀的匯流條101(用虛線圖示)進(jìn)行電連接而構(gòu)成。

另外，在電池組100中，以俯視時(shí)沿鋰離子電池1的寬度方向(X向)并列的方式配置有多個(gè)鋰離子電池1。另外，在電池組100中，沿X向交替地配置有：正極端子10位于與寬度方向正交的長(zhǎng)度方向(Y向)的一側(cè)(Y1側(cè))并且負(fù)極端子20位于Y向的另一側(cè)(Y2側(cè))的鋰離子電池1(1a)；和正極端子10位于Y2側(cè)并且負(fù)極端子20位于Y1側(cè)的鋰離子電池1(1b)。

另外，規(guī)定的鋰離子電池1的正極端子10通過(guò)電阻焊而與沿X向延伸且由純Al構(gòu)成的匯流條101的X向的一端接合。另外，與該規(guī)定的鋰離子電池1相鄰的鋰離子電池1的負(fù)極端子20通過(guò)電阻焊而與由純Al構(gòu)成的匯流條101的X向的另一端接合。由此，鋰離子電池1的正極端子10經(jīng)由匯流條101與相鄰的鋰離子電池1的負(fù)極端子20連接。這樣，多個(gè)鋰離子電池1構(gòu)成串聯(lián)連接的電池組100。

此外，通過(guò)使用由純Al構(gòu)成的匯流條101，與使用由純Cu構(gòu)成的匯流條的情況相比，能夠使匯流條101輕量化，因此，能夠?qū)⑹褂枚鄠€(gè)匯流條101的電池組100整體輕量化。這里，純Al是指例如JIS標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的A1000系列的鋁。另外，純Cu是指例如無(wú)氧銅、韌銅、磷脫氧銅等銅。

＜鋰電池的構(gòu)造＞

如圖2所示，鋰離子電池1具有大致長(zhǎng)方體形狀的外觀。另外，鋰離子電池1具備：配置在與X向和Y向正交的上下方向(Z向)的一側(cè)(Z1側(cè))的蓋部件2、配置在另一側(cè)(Z2側(cè))的電池盒主體3。該蓋部件2和電池盒主體3都由鍍Ni鋼板構(gòu)成。

如圖3所示，蓋部件2形成為平板狀。另外，在蓋部件2上以沿Z向貫通的方式設(shè)有一對(duì)插入孔2a和2b。該一對(duì)插入孔2a和2b沿蓋部件2的Y向隔開規(guī)定的間隔而形成，并且形成于蓋部件2的X向的大致中央。另外，構(gòu)成為在一對(duì)插入孔2a和2b內(nèi)分別插入有正極端子10和負(fù)極端子20。

另外，鋰離子電池1具備輥狀地層疊有正極4a、負(fù)極4b和隔膜4c的發(fā)電元件4以及未圖示的電解液。正極4a由涂布有正極活性物質(zhì)的Al箔構(gòu)成。負(fù)極4b由涂布有負(fù)極活性物質(zhì)的Cu箔構(gòu)成。隔膜4c具有將正極4a和負(fù)極4b絕緣的功能。

另外，鋰離子電池1具備：將正極端子10和發(fā)電元件4的正極4a電連接的正極集電體5、將負(fù)極端子20和發(fā)電元件4的負(fù)極4b電連接的負(fù)極集電體6。正極集電體5以對(duì)應(yīng)于正極端子10的方式配置在Y1側(cè)。另外，正極集電體5包含：形成有插入正極端子10的孔部5d的連接部5a、向Z2側(cè)延伸的腳部5b、將腳部5b和正極4a連接的連接板5c。另外，正極集電體5與正極4a同樣，由純Al構(gòu)成。

負(fù)極集電體6以對(duì)應(yīng)于負(fù)極端子20的方式配置在Y2側(cè)。另外，負(fù)極集電體6包含：形成有插入負(fù)極端子20的孔部6d的連接部6a、向Z2側(cè)延伸的腳部6b、將腳部6b和負(fù)極4b連接的連接板6c。另外，負(fù)極集電體6與負(fù)極4b同樣，由純Cu構(gòu)成。

另外，在蓋部件2的插入孔2a和2b內(nèi)分別嵌入有具有絕緣性的密封墊7和8。在密封墊7上形成有插入正極端子10的孔部7a。該密封墊7以抑制蓋部件2的Z1側(cè)的上面及插入孔2a的內(nèi)周面與正極端子10接觸，并且抑制蓋部件2的Z2側(cè)的下面與正極集電體5接觸的方式配置。同樣，在密封墊8上形成有插入負(fù)極端子20的孔部8a。密封墊8以抑制蓋部件2的Z1側(cè)的上面及插入孔2b的內(nèi)周面與負(fù)極端子20接觸，并且抑制蓋部件2的Z2側(cè)的下面與負(fù)極集電體6接觸的方式配置。

正極端子10具有：沿Z向延伸的圓柱狀的軸部11；以及在軸部11的Z1側(cè)的端部，以從軸部11向與Z向正交的X－Y平面方向呈放射狀擴(kuò)展的方式形成的圓環(huán)狀的凸緣部12。

另外，鉚釘狀的正極端子10與正極集電體5及匯流條101同樣，由純Al構(gòu)成。另外，在軸部11的Z2側(cè)的端部，形成有用于鉚接的凹部13。另外，正極端子10以插入到蓋部件2的插入孔2a(密封墊7的孔部7a)和正極集電體5的孔部5d的狀態(tài)，對(duì)于正極集電體5鉚接，并且在鉚接后的狀態(tài)下，通過(guò)激光焊接，與正極集電體5接合。此外，在正極端子10中，通過(guò)對(duì)未圖示的Al板材進(jìn)行壓制加工，形成軸部11、凸緣部12和凹部13。

(負(fù)極端子的構(gòu)造)

負(fù)極端子20具有與正極端子10同樣的外形形狀。即，如圖4和圖5所示，負(fù)極端子20具有：沿Z向延伸的圓柱狀的軸部21；以及在軸部21的Z1側(cè)的端部，以從軸部21向X－Y平面方向呈放射狀擴(kuò)展的方式形成的圓環(huán)狀的凸緣部22。該結(jié)果是，負(fù)極端子20形成為鉚釘狀。另外，軸部21以位于負(fù)極端子20的X向和Y向的大致中央的方式構(gòu)成。另外，軸部21和凸緣部22以在負(fù)極端子20的Z1側(cè)的表面部20a大致拉平的方式形成，并且軸部21以從凸緣部22突出并向Z2側(cè)延伸的方式形成。此外，負(fù)極端子20是權(quán)利要求范圍的“電池用端子”的一例。另外，Z向是權(quán)利要求范圍的“軸向”的一例，X－Y平面方向是權(quán)利要求范圍的“徑向”的一例。

另外，在軸部21的Z2側(cè)形成有用于鉚接的凹部23。該凹部23以從Z2側(cè)的端部(前端)21a向Z1側(cè)凹陷的方式形成。另外，如圖6所示，在從Z2側(cè)俯視時(shí)，凹部23形成為圓狀，其結(jié)果是，形成有凹部23的軸部21的Z2側(cè)形成為圓筒狀。即，凹部23形成在由圓筒狀的壁部24從外側(cè)包圍的區(qū)域。

另外，如圖4所示，負(fù)極端子20以插入到蓋部件2的插入孔2b(密封墊8的孔部8a)和負(fù)極集電體6的孔部6d的狀態(tài)，對(duì)于負(fù)極集電體6鉚接，并且在鉚接后的狀態(tài)下，通過(guò)激光焊接，接合為環(huán)狀。由此，在鋰離子電池1上環(huán)狀地形成有將軸部21和負(fù)極集電體6的連接部6a接合的焊接部W1(細(xì)斜線的區(qū)域)。此外，Z2側(cè)是權(quán)利要求范圍的“軸向的一側(cè)”和“與電池的集電體接合的一側(cè)”的一例。

這里，在第一實(shí)施方式中，如圖5所示，負(fù)極端子20由三層構(gòu)造的包層材料30構(gòu)成，該包層材料30是將由純Al構(gòu)成的Al層31、由純Cu構(gòu)成的Cu層32、由純Ni構(gòu)成的Ni層33在從Z1側(cè)依次層疊的狀態(tài)下通過(guò)軋制而接合得到的包層材料。由此，在包層接合的Al層31和Cu層32的接合界面上，Al層31和Cu層32進(jìn)行原子(化學(xué))性接合，并且在包層接合的Cu層32和Ni層33接合的界面上，Cu層32和Ni層33進(jìn)行原子性接合。該結(jié)果是，有效地抑制水等的異物侵入Al層31和Cu層32的界面以及Cu層32和Ni層33的界面。此外，純Ni是指JIS標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的NW2200、NW2201等的鎳。另外，Al層31、Cu層32和Ni層33分別是權(quán)利要求范圍的“第一金屬層”、“第二金屬層”和“第三金屬層”的一例。

這里，由純Ni構(gòu)成的Ni層33的導(dǎo)熱率為約95(W/K·m)，比由純Cu構(gòu)成的Cu層32的導(dǎo)熱率(約400(W/K·m))小。即，與Cu層32相比，Ni層33容易蓄熱。另外，與純Cu構(gòu)成的Cu層32相比，由純Ni構(gòu)成的Ni層33對(duì)于激光焊接的基本波長(zhǎng)(1064nm)的激光的反射率小。即，與Cu層32相比，Ni層33在照射激光時(shí)，容易吸收激光，其結(jié)果是，在激光焊接時(shí)，溫度容易上升。

如圖5所示，Al層31配置在軸部21和凸緣部22的Z1側(cè)，并在軸部21和凸緣部22的Z1側(cè)的表面以及凸緣部22的Z1側(cè)端部22a的Z1側(cè)露出。如圖4所示，該Al層31構(gòu)成為在從Z1側(cè)配置有匯流條101的狀態(tài)下，通過(guò)電阻焊與匯流條101接合。此外，通過(guò)電阻焊，在Al層31的局部和匯流條101上形成焊接部W2(細(xì)斜線的區(qū)域)。

如圖5所示，Cu層32在軸部21和凸緣部22配置于比Al層31更靠Z2側(cè)。另外，如圖6所示，Cu層32在凸緣部22的Z2側(cè)的表面部22d的外緣部22b環(huán)狀地露出，并且如圖5所示，在凸緣部22的側(cè)端部22a的Z2側(cè)露出。

Ni層33在軸部21和凸緣部22配置于(位于)比Cu層32更靠Z2側(cè)。另外，Ni層33在軸部21的Z2側(cè)的突出部分中的大致圓環(huán)狀的Z2側(cè)的端部21a和外周面部21b、以及凹部23的周狀的內(nèi)周面部23a和大致圓狀的內(nèi)底面部23b露出。另外，Ni層33在比凸緣部22的Z2側(cè)的表面部22d的外緣部22b更靠?jī)?nèi)側(cè)的大致圓狀的區(qū)域露出。另外，如圖6所示，Cu層32在凸緣部22的Z2側(cè)的外緣部22b和凸緣部22的Z2側(cè)的表面部22d的外緣部22b側(cè)的露出區(qū)域22c露出。另外，Ni層33在比露出區(qū)域22c更靠?jī)?nèi)側(cè)的區(qū)域露出。此外，Cu層32露出的露出區(qū)域22c沿著外緣部22b形成為環(huán)狀。

另外，如圖5所示，在凹部23的周狀的內(nèi)周面部23a，凹部23的開口部23c側(cè)的Ni層33的X－Y平面方向的厚度t1比凹部23的內(nèi)底面部23b側(cè)的Ni層33的X－Y平面方向的厚度t2大。此外，厚度t1和t2優(yōu)選為約2μm以上約20μm以下，更優(yōu)選為約2μm以上約3.5μm以下。

另外，在第一實(shí)施方式中，軸部21的Z2側(cè)的端部21a的Ni層33的Z向的厚度t3比厚度t1和t2大。另外，厚度t3比凹部23的內(nèi)底面部23b的Ni層33的Z向的厚度t4大。進(jìn)而，厚度t3比軸部21的外周面部21b的Ni層33的X－Y平面方向的厚度t5以及凸緣部22的Z2側(cè)的表面部22d的Ni層33的Z向的厚度t6大。即，構(gòu)成為軸部21的Z2側(cè)的端部21a的Ni層33的Z向的厚度t3在Ni層33中厚度最大。此外，厚度t3優(yōu)選為約20μm以上，更優(yōu)選為約25μm以上。另外，厚度t3優(yōu)選為厚度t1的約2倍以上。

另外，凸緣部22的Al層31的Z向的厚度t7和Cu層32的Z向的厚度t8比軸部21的Z2側(cè)的端部21a的Ni層33的Z向的厚度t3大。另外，軸部21的Al層31的Z向的厚度(長(zhǎng)度)和Cu層32的Z向的厚度(長(zhǎng)度)比軸部21的Z2側(cè)的端部21a的Ni層33的Z向的厚度t3大。該結(jié)果是，在Z向上，Ni層33的厚度比Al層31的長(zhǎng)度和Cu層32的長(zhǎng)度小。即，此外，厚度t8為與厚度t7大致相同的大小，或者具有比其稍大的厚度。

(負(fù)極端子的制造方法)

接著，參照?qǐng)D5及圖7～圖9對(duì)第一實(shí)施方式的負(fù)極端子20的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。

首先，如圖7所示，準(zhǔn)備由純Al構(gòu)成的Al板材131、由純Cu構(gòu)成的Cu板材132和由純Ni構(gòu)成的Ni板材133。然后，在將Al板材131、Cu板材132和Ni板材133從Z1側(cè)依次層疊的狀態(tài)下，使用輥R，以規(guī)定的壓下率，連續(xù)地進(jìn)行軋制。由此，制作Al層31、Cu層32和Ni層33(參照?qǐng)D8)在依次層疊的狀態(tài)下被接合的三層構(gòu)造的包層板材130。此外，包層板材130的Ni層33的Z向的厚度t11(參照?qǐng)D8)比Al層31的Z向的厚度t12及Cu層32的Z向的厚度t13(參照?qǐng)D8)小。

然后，通過(guò)將包層板材130在規(guī)定的溫度環(huán)境下保持規(guī)定時(shí)間，進(jìn)行擴(kuò)散退火。由此，在Al層31和Cu層32接合的界面以及Cu層32和Ni層33接合的界面上，層間的接合強(qiáng)度增高。

其后，通過(guò)對(duì)包層板材130進(jìn)行沖裁加工而加工成規(guī)定的圓板形狀，形成包層材料30。然后，如圖8所示，對(duì)包層材料30進(jìn)行壓制加工。具體而言，首先，在壓制加工器102的模具102a內(nèi)配置沖裁成的包層材料30。在該模具102a內(nèi)具有與軸部21、凸緣部22和凹部23(參照?qǐng)D9)對(duì)應(yīng)的形狀。然后，如圖9所示，通過(guò)從Z1側(cè)施加壓力，對(duì)包層材料30進(jìn)行壓制加工。通過(guò)該壓制加工，Cu層32和Ni層33以形成軸部21的方式向Z2側(cè)移動(dòng)。這里，因?yàn)闃?gòu)成Cu層32的純Cu容易變形，所以在凸緣部22的Z2側(cè)的表面部22d，Cu層32以從外側(cè)(與軸部21相反的側(cè))包圍Ni層33的方式移動(dòng)。由此，如圖5所示，制作形成有軸部21、凸緣部22和凹部23的負(fù)極端子20。這時(shí)，Ni層33位于軸部21的Z2側(cè)(與鋰離子電池1的負(fù)極集電體6接合的一側(cè))的端部21a、軸部21的外周面部21b、凹部23的內(nèi)周面部23a，并且Cu層32在凸緣部22的Z2側(cè)的外緣部22b以及凸緣部22的Z2側(cè)的表面部22d的露出區(qū)域22c露出。

(負(fù)極端子的焊接工序)

接著，參照?qǐng)D4及圖10～圖13，對(duì)第一實(shí)施方式的負(fù)極端子20向負(fù)極集電體6的焊接工序進(jìn)行說(shuō)明。

首先，如圖10所示，準(zhǔn)備在插入孔2b嵌入有密封墊8的蓋部件2。然后，使負(fù)極集電體6的連接部6a與蓋部件2的Z2側(cè)的面抵接。在此狀態(tài)下，將鉚接夾具103的固定部件103a抵接并固定于負(fù)極集電體6的Z2側(cè)的面。在此狀態(tài)下，將鉚接夾具103的棒狀部件103b從Z2側(cè)插入到插入孔2b(密封墊8的孔部8a)。然后，將插入后的棒狀部件103b的Z1側(cè)的端部嵌入在負(fù)極端子20的凹部23內(nèi)。

然后，通過(guò)鉚接夾具103的推壓部件103c，從Z1側(cè)推壓負(fù)極端子20。由此，負(fù)極端子20與棒狀部件103b一同向Z2側(cè)移動(dòng)。然后，如圖11所示，當(dāng)負(fù)極端子20移動(dòng)到負(fù)極端子20的Z2側(cè)的端部21a位于比插入孔2b更靠Z2側(cè)時(shí)，則棒狀部件103b的移動(dòng)停止。由此，通過(guò)推壓部件103c的推壓力，一邊使負(fù)極端子20的圓筒狀的壁部24沿著棒狀部件103b的外周面而變形，一邊使負(fù)極端子20向Z2方向移動(dòng)。其后，負(fù)極端子20的壁部24沿著鉚接夾具103的固定部件103a進(jìn)行彎曲變形。由此，如圖12所示，通過(guò)壁部24以剖面變成半圓狀的方式彎曲，負(fù)極端子20與負(fù)極集電體6鉚接。

這里，在鉚接后的狀態(tài)下，Ni層33所位置的負(fù)極端子20的軸部21的Z2側(cè)的端部21a與負(fù)極集電體6抵接。另外，Ni層33所位置的負(fù)極端子20的凹部23的內(nèi)周面部23a向外側(cè)露出。

其后，如圖13所示，通過(guò)激光焊接，將鉚接后的狀態(tài)的負(fù)極端子20和負(fù)極集電體6焊接。此時(shí)，因?yàn)镹i層33位于負(fù)極端子20的軸部21的端部21a及其周邊的凹部23的內(nèi)周面部23a，所以激光被高效地吸收，并且由激光產(chǎn)生的熱量也難以擴(kuò)散。該結(jié)果是，通過(guò)Ni層33的純Ni在軸部21的端部21a及其周邊高效地熔融，有效地進(jìn)行激光焊接。然后，將負(fù)極端子20的鉚接后的部分周狀地焊接并接合，由此，如圖4所示，作為負(fù)極端子20與鋰離子電池1的負(fù)極集電體6接合的一側(cè)的Z2側(cè)與負(fù)極集電體6接合。

＜第一實(shí)施方式的效果＞

在第一實(shí)施方式中，可得到如下所述的效果。

在第一實(shí)施方式中，如上所述，由包層材料30構(gòu)成負(fù)極端子20，該包層材料30是由純Al構(gòu)成的Al層31、由純Cu構(gòu)成的Cu層32、由純Ni構(gòu)成的Ni層33在依次層疊的狀態(tài)下接合而成的材料。由此，金屬層彼此不是物理性地接觸接合，而是通過(guò)基于包層接合的金屬原子的相互擴(kuò)散而原子(化學(xué))性地接合，因此能夠抑制水等侵入界面。由此，能夠抑制在金屬層彼此接合后的界面上發(fā)生腐蝕。另外，負(fù)極端子20至少在軸部21延伸的軸向(Z向)的一側(cè)(Z2側(cè))的軸部21的端部21a具有由純Ni構(gòu)成的Ni層33。由此，與只有由純Cu構(gòu)成的Cu層32位于軸部21的Z2側(cè)的端部21a的情況相比，能夠容易地通過(guò)激光焊接而將負(fù)極端子20與負(fù)極集電體6焊接。

另外，在第一實(shí)施方式中，由于通過(guò)使用包含由純Ni構(gòu)成的Ni層33的包層材料30，不需要鍍Ni處理的工序，因此能夠抑制負(fù)極端子20的制造工序的復(fù)雜化。

另外，在第一實(shí)施方式中，在負(fù)極端子20的Z2側(cè)，以在軸部21的端部21a具有Ni層33的方式進(jìn)行壓制加工。由此，除了不需要鍍Ni工序以外，還能夠僅通過(guò)進(jìn)行壓制加工來(lái)制作具備軸部21和凸緣部22并且在Z2側(cè)的端部21a具有Ni層33的負(fù)極端子20，因此，能夠簡(jiǎn)化負(fù)極端子20的制造工序。

另外，在第一實(shí)施方式中，負(fù)極端子20在軸部21的外周面部21b具有Ni層33。由此，通過(guò)耐蝕性比純Cu高的純Ni位于軸部21的外周面部21b，能夠抑制Cu層32從軸部21的外周面部21b進(jìn)行腐蝕。另外，不僅在形成有Ni層33的負(fù)極端子20的Z2側(cè)的端部21a，在軸部21的外周面部21b，也能夠容易地通過(guò)激光焊接而將負(fù)極端子20與負(fù)極集電體6焊接。

另外，在第一實(shí)施方式中，Cu層32在凸緣部22的Z2側(cè)的外緣部22b露出。由此，由純Cu構(gòu)成的Cu層32與純Al、純Ni不同，具有近似紅色的顏色，因此基于在凸緣部22的Z2側(cè)的外緣部22b露出的Cu層32，能夠容易地確認(rèn)負(fù)極端子20的Z2側(cè)。該結(jié)果是，即使在使負(fù)極端子20的制造工序自動(dòng)化的情況下，也能夠通過(guò)圖像檢查而容易地確認(rèn)負(fù)極端子20的Z2側(cè)。

另外，在第一實(shí)施方式中，在Z2側(cè)，將Cu層32沿著凸緣部22的外緣部22b環(huán)狀地露出的露出區(qū)域22c設(shè)于負(fù)極端子20。由此，通過(guò)Cu層32環(huán)狀地露出，能夠有效地抑制Cu層32露出的部分被軸部21等隱藏而不能確認(rèn)，因此能夠容易且可靠地確認(rèn)負(fù)極端子20的Z2側(cè)。

另外，在第一實(shí)施方式中，負(fù)極端子20在軸部21的Z2側(cè)(與鋰離子電池1的負(fù)極集電體6接合的一側(cè))的端部21a和凹部23的內(nèi)周面部23a具有Ni層33。由此，通過(guò)以凹部23的內(nèi)周面部23a變成外側(cè)的方式將凹部23彎曲而與負(fù)極集電體6鉚接，能夠在Z2側(cè)的軸部21的端部21a側(cè)容易地將負(fù)極端子20鉚接固定(暫時(shí)固定)于負(fù)極集電體6。另外，在通過(guò)激光焊接將鉚接于負(fù)極集電體6的狀態(tài)下的負(fù)極端子20與負(fù)極集電體6焊接時(shí)，由于Ni層33分別位于以彎曲后的狀態(tài)與負(fù)極集電體6抵接的軸部21的端部21a以及向外側(cè)露出的凹部23的內(nèi)周面部23a，因此，即使在鉚接后的狀態(tài)下，也能夠容易地將負(fù)極端子20與負(fù)極集電體6焊接。

另外，在第一實(shí)施方式中，使軸部21的端部21a的Ni層33的厚度t3比凹部23的內(nèi)周面部23a的Ni層33的厚度t1和t2大。另外，優(yōu)選將厚度t3設(shè)為厚度t1的約2倍以上。由此，由于純Ni的導(dǎo)熱率比純Cu的導(dǎo)熱率小，因此，通過(guò)在軸部21的端部21a將由純Ni構(gòu)成的Ni層33的厚度t3設(shè)定得較大，能夠抑制在焊接時(shí)產(chǎn)生的熱量從Ni層33向Cu層32散發(fā)。該結(jié)果是，能夠提高軸部21的端部21a的負(fù)極端子20的焊接性。另外，將由純Ni構(gòu)成的Ni層33的厚度t1和t2設(shè)定得較小。由此，在鉚接負(fù)極端子20時(shí)，能夠在與鉚接夾具103的固定部件103a及棒狀部件103b接觸的凹部23的內(nèi)周面部23a，使在鉚接時(shí)產(chǎn)生的鉚接夾具103與凹部23的內(nèi)周面部23a之間的摩擦熱迅速地向Cu層32散發(fā)。由此，能夠抑制鉚接夾具103和凹部23的內(nèi)周面部23a因摩擦熱而發(fā)生燒接。

另外，在第一實(shí)施方式中，在凹部23的內(nèi)周面部23a，使凹部23的開口部23c側(cè)的Ni層33的厚度t1比凹部23的內(nèi)底面部23b側(cè)的Ni層33的厚度t2大。由此，通過(guò)將與軸部21的端部21a接近的凹部23的開口部23c側(cè)的Ni層33的厚度t1設(shè)定得較大，能夠有效地抑制在焊接軸部21的端部21a時(shí)產(chǎn)生的熱量經(jīng)由開口部23c側(cè)的Ni層33向Cu層32散發(fā)。由此，能夠進(jìn)一步提高負(fù)極端子20的焊接性。另外，通過(guò)將凹部23的內(nèi)底面部23b側(cè)的Ni層33的厚度t2設(shè)定得較小，能夠減少純Ni的使用量。

另外，在第一實(shí)施方式中，使凹部23的內(nèi)周面部23a的Ni層33的厚度t1和t2比凹部23的內(nèi)底面部23b的Ni層33的厚度t4小。由此，在與鉚接夾具103接觸的凹部23的內(nèi)周面部23a，能夠可靠地將由純Ni構(gòu)成的Ni層33的厚度t1和t2設(shè)定得較小，因此，能夠使在鉚接時(shí)產(chǎn)生的鉚接夾具103與凹部23的內(nèi)周面部23a之間的摩擦熱迅速地向Cu層32散發(fā)。該結(jié)果是，能夠抑制鉚接夾具103和凹部23的內(nèi)周面部23a因摩擦熱而燒接。

另外，在第一實(shí)施方式中，將Z2側(cè)的端部21a的Ni層33的Z向的厚度t3設(shè)為約20μm以上。由此，在Z2側(cè)的端部21a，能夠充分確保由純Ni構(gòu)成的Ni層33的厚度，因此，能夠可靠地抑制在焊接時(shí)產(chǎn)生的Ni層33的熱量向Cu層32散發(fā)。該結(jié)果是，能夠進(jìn)一步提高Z2側(cè)的端部21a的負(fù)極端子20的焊接性。

另外，在第一實(shí)施方式中，在軸向(Z向)上，使軸部21的Z1側(cè)的端部21a的Ni層33的厚度t3比Al層31的厚度t7和Cu層32的厚度t8小。由此，能夠增加由Al基合金構(gòu)成的比Ni層33(Ni基合金)輕量的Al層31的比例，并且能夠增加由Cu基合金構(gòu)成的導(dǎo)電性比Ni層33優(yōu)異的Cu層32的比例。該結(jié)果是，能夠得到基于Ni層33的耐蝕性提高和容易焊接的優(yōu)點(diǎn)，除此以外，還能夠得到輕量且導(dǎo)電性優(yōu)異的負(fù)極端子20。

另外，在第一實(shí)施方式中，在Z向上，使軸部21的Z2側(cè)的端部21a的Ni層33的厚度t3比凸緣部22的Z2側(cè)的表面部22d的Ni層33的厚度t6大。由此，能夠在軸部21的Z2側(cè)的端部21a確保足夠的Ni層33，因此，在通過(guò)激光焊接等將負(fù)極端子20與其他部件焊接時(shí)，能夠容易地在軸部21的Z2側(cè)的端部21a充分產(chǎn)生用于焊接的熱量。另外，由于凸緣部22不與其他部件焊接，將凸緣部22的Z2側(cè)的表面部22d的Ni層33的厚度t6設(shè)定得較小，由此，能夠抑制不必要的Ni層33的比例的增加。

另外，在第一實(shí)施方式中，在Z1側(cè)，以從軸部21在徑向擴(kuò)展的方式形成凸緣部22，并且使Ni層33位于從凸緣部22突出的軸部21的Z2側(cè)的端部21a。由此，在遠(yuǎn)離凸緣部22的突出的軸部21的Z2側(cè)的端部21a，能夠與負(fù)極集電體6進(jìn)行焊接，因此，能夠抑制凸緣部22成為與負(fù)極集電體6的焊接的障礙。

另外，在第一實(shí)施方式中，在制作包層材料30的工序中，使Ni層33的Z向的厚度t11比Al層31的Z向的厚度t12和Cu層32的Z向的厚度t13小。由此，能夠增大由導(dǎo)電性優(yōu)異的純Cu構(gòu)成的Cu層32的比例，而提高所制作的負(fù)極端子20的導(dǎo)電性，并且能夠增大由輕量的純Al構(gòu)成的Al層31的比例，從而使所制作的負(fù)極端子20輕量化。另外，能夠減小由導(dǎo)電性比純Cu差的純Ni構(gòu)成的Ni層33的比例，從而抑制所制作的負(fù)極端子20的導(dǎo)電性下降。

實(shí)施例

接下來(lái)，參照?qǐng)D7～圖9、圖14及圖15，對(duì)制作第一實(shí)施方式的負(fù)極端子20時(shí)的壓制加工的結(jié)果和負(fù)極端子20的Ni層33的厚度的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明。

首先，與上述第一實(shí)施方式的制造方法同樣地，制作實(shí)施例1～3的壓制前的包層材料30。此時(shí)，在軋制時(shí)，通過(guò)以60％的壓下率進(jìn)行軋制，形成包層板材130(參照?qǐng)D7)，并且，通過(guò)將軋制后的包層板材130在500℃的溫度環(huán)境下保持3分鐘，進(jìn)行擴(kuò)散退火。然后，通過(guò)對(duì)包層板材130進(jìn)行沖裁加工而加工成規(guī)定的圓板形狀，制作實(shí)施例1～3的各自的壓制加工前的包層材料30。

另外，這時(shí)，將實(shí)施例1的壓制加工前的包層材料30的Al層31的厚度t12、Cu層32的厚度t13和Ni層33的厚度t11(參照?qǐng)D8)分別設(shè)為1.62mm、1.85mm和25μm。另外，將實(shí)施例2的壓制加工前的包層材料30的Al層31的厚度t12、Cu層32的厚度t13和Ni層33的厚度t11分別設(shè)為1.61mm、1.84mm和50μm。另外，將實(shí)施例3的壓制加工前的包層材料30的Al層31的厚度t12、Cu層32的厚度t13和Ni層33的厚度t11分別設(shè)為1.59mm、1.81mm和100μm。此外，將實(shí)施例1～3的壓制加工前的包層材料30的總厚度設(shè)為3.5mm。

然后，使用圖8和圖9所示的壓制加工器102(參照?qǐng)D8和圖9)，與上述第一實(shí)施方式同樣地進(jìn)行壓制加工。由此，制作實(shí)施例1～3的負(fù)極端子20。

另外，作為比較例，通過(guò)將由純Al構(gòu)成的圓盤狀的Al板材、由純Cu構(gòu)成的圓盤狀的Cu板材和由純Ni構(gòu)成的圓盤狀的Ni板材在依次層疊的狀態(tài)下進(jìn)行壓制加工，制作比較例的電池用端子。即，在比較例中，不制作包層材料，而是直接進(jìn)行壓制加工。這時(shí)，將Al板材的厚度、Cu板材的厚度和Ni板材的厚度分別設(shè)為1.7mm、2.0mm和100μm。

作為壓制加工的結(jié)果，在比較例中，除了Al板材和Cu板材未一體化以外，而且板材的一部分燒接在壓制加工器102的模具102a(參照?qǐng)D8)。然而，在實(shí)施例1～3中，維持Al層31和Cu層32一體化的狀態(tài)，并且負(fù)極端子20未燒接在模具102a。由此可確認(rèn)到，如上述第一實(shí)施方式所述，通過(guò)將Al層31、Cu層32和Ni層33在層疊的狀態(tài)下進(jìn)行軋制，形成包層材料30，對(duì)所形成的包層材料30進(jìn)行壓制加工的情況是理想的。

另外，如圖14所示，沿X－Z平面將壓制加工后的實(shí)施例1～3的負(fù)極端子20切斷，在埋入樹脂中的狀態(tài)下進(jìn)行研磨。然后，使用顯微鏡，以1000倍的倍率，觀察實(shí)施例1～3的負(fù)極端子20的剖面。這時(shí)，在實(shí)施例1～3的負(fù)極端子20的剖面中的測(cè)定位置1～7的各測(cè)定位置，進(jìn)行Ni層33的厚度的測(cè)定。具體而言，測(cè)定軸部21的Z2側(cè)的端部21a(測(cè)定位置1和7)的Ni層33的厚度t3。另外，測(cè)定凹部23的內(nèi)周面部23a的開口部23c側(cè)(測(cè)定位置2和6)的Ni層33的厚度t1。另外，測(cè)定凹部23的內(nèi)周面部23a的內(nèi)底面部23b側(cè)(測(cè)定位置3和5)的Ni層33的厚度t2。另外，測(cè)定凹部23的內(nèi)底面部23b(測(cè)定位置4)的Ni層33的厚度t4。另外，在測(cè)定位置1～7的各測(cè)定位置，以20μm的間距，進(jìn)行5點(diǎn)觀測(cè)。然后，將5點(diǎn)的平均值設(shè)為各自的測(cè)定位置1～7的Ni層33的厚度。此外，不進(jìn)行比較例的電池用端子的剖面的觀察。

另外，作為圖15所示的厚度的測(cè)定結(jié)果，在實(shí)施例1～3中的任一個(gè)負(fù)極端子20中，軸部21的Z2側(cè)的端部21a(測(cè)定位置1和7)的Ni層33的厚度t3都增大至超過(guò)了25μm。然而，凹部23的內(nèi)周面部23a的開口部23c側(cè)(測(cè)定位置2和6)、凹部23的內(nèi)周面部23a的內(nèi)底面部23b側(cè)(測(cè)定位置3和5)、以及凹部23的內(nèi)底面部23b(測(cè)定位置4)的Ni層33的厚度小于25μm，其結(jié)果是，比軸部21的Z2側(cè)的端部21a的Ni層33的厚度小。

另外，在實(shí)施例1～3中的任意負(fù)極端子20中，凹部23的內(nèi)周面部23a的開口部23c側(cè)(測(cè)定位置2和6)的Ni層33的厚度t1都比凹部23的內(nèi)周面部23a的內(nèi)底面部23b側(cè)(測(cè)定位置3和5)的Ni層33的厚度t2大。

另外，在實(shí)施例1～3中的任意負(fù)極端子20中，凹部23的內(nèi)周面部23a(測(cè)定位置2、3、5和6)的Ni層33的厚度t1(t2)都比凹部23的內(nèi)底面部23b(測(cè)定位置4)的Ni層33的厚度t4小。

[第二實(shí)施方式]

接著，參照?qǐng)D16和圖17對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在該第二實(shí)施方式中，對(duì)與上述第一實(shí)施方式的僅由純Al構(gòu)成的正極端子10不同而由三層構(gòu)造的包層材料230構(gòu)成正極端子210的例子進(jìn)行說(shuō)明。此外，正極端子210是權(quán)利要求范圍的“電池用端子”的一例。

(正極端子的構(gòu)造)

如圖16和圖17所示，在第二實(shí)施方式中，正極端子210由三層構(gòu)造的包層材料230構(gòu)成，該三層構(gòu)造的包層材料230是將由純Al構(gòu)成的Al層231、由純Cu構(gòu)成的Cu層232、由純Ni構(gòu)成的Ni層233在從Z2側(cè)依次層疊的狀態(tài)下通過(guò)軋制而接合得到的材料。此外，Al層231、Cu層232和Ni層233分別是權(quán)利要求范圍的“第一金屬層”、“第二金屬層”和“第三金屬層”的一例。

如圖17所示，Al層231在軸部11的Z2側(cè)的表面和外周面部11a以及凸緣部12的Z2側(cè)的表面和側(cè)端部12a的Z2側(cè)露出。如圖16所示，該Al層231構(gòu)成為通過(guò)激光焊接，從Z2側(cè)與正極集電體5接合。此外，通過(guò)該激光焊接，形成焊接部W3(細(xì)斜線的區(qū)域)。

如圖17所示，Cu層232在凸緣部12的側(cè)端部12a比Al層231更靠Z1側(cè)且比Ni層233更靠Z2側(cè)露出。

Ni層233在軸部11的Z1側(cè)的表面部11b和凸緣部12的Z1側(cè)的表面部12b以及側(cè)端部12a的Z1側(cè)露出。即，Ni層233在正極端子210的Z1側(cè)的端部210a，以覆蓋軸部11的表面部11b和凸緣部12的表面部12b的整體的方式存在。另外，如圖16所示，Ni層233構(gòu)成為通過(guò)激光焊接，從Z1側(cè)與由純Cu構(gòu)成的匯流條201接合。此外，通過(guò)激光焊接，形成焊接部W4(細(xì)斜線的區(qū)域)。此外，第二實(shí)施方式的其他結(jié)構(gòu)與上述第一實(shí)施方式同樣。

在第二實(shí)施方式中，能夠得到如下所述的效果。

在第二實(shí)施方式中，由包層材料230構(gòu)成正極端子210，該包層材料230是由純Al構(gòu)成的Al層231、由純Cu構(gòu)成的Cu層232、由純Ni構(gòu)成的Ni層233在依次層疊的狀態(tài)下接合而成的材料。由此，與上述第一實(shí)施方式同樣，能夠抑制在金屬層彼此接合的界面(Al層231與Cu層232的界面以及Cu層232與Ni層233的界面)上發(fā)生腐蝕。

另外，在第二實(shí)施方式中，在正極端子210中，在軸部11延伸的軸向(Z向)的一側(cè)(Z1側(cè))的端部210a，以覆蓋軸部11的表面部11b以及凸緣部12的表面部12b的整體的方式形成由純Ni構(gòu)成的Ni層233。由此，在形成有Ni層233的正極端子210的Z1側(cè)的端部210a，通過(guò)激光焊接，能夠容易地將正極端子210與匯流條201焊接，并且即使匯流條201是平板狀的大部件，也能夠通過(guò)以覆蓋表面部11b和12b的整體的方式形成的Ni層233，可靠地將匯流條201與正極端子210焊接。另外，通過(guò)使用包含由純Ni構(gòu)成的Ni層233的包層材料230，不需要鍍Ni處理的工序，因此能夠抑制正極端子210的制造工序的復(fù)雜化。

[第三實(shí)施方式]

接著，參照?qǐng)D18對(duì)本發(fā)明的第三實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在該第三實(shí)施方式的負(fù)極端子320中，對(duì)于在上述第一實(shí)施方式的基礎(chǔ)上還在Al層31和Cu層32之間配置有反應(yīng)抑制層334的情況進(jìn)行說(shuō)明。此外，負(fù)極端子320是權(quán)利要求范圍的“電池用端子”的一例。

如圖18所示，本發(fā)明第三實(shí)施方式的負(fù)極端子320由四層構(gòu)造的包層材料330構(gòu)成，該四層構(gòu)造的包層材料330是將由純Al構(gòu)成的Al層31、由純Ni構(gòu)成的反應(yīng)抑制層334、由純Cu構(gòu)成的Cu層32、由純Ni構(gòu)成的Ni層33在從Z1側(cè)依次層疊的狀態(tài)下通過(guò)軋制而接合得到的材料。即，反應(yīng)抑制層334配置在Al層31和Cu層32之間。

反應(yīng)抑制層334具有抑制由于構(gòu)成Al層31的純Al和構(gòu)成Cu層32的純Cu發(fā)生反應(yīng)而在Al層31和Cu層32的界面上產(chǎn)生脆弱的Al－Cu合金的現(xiàn)象的功能。另外，反應(yīng)抑制層334在Al層31和Cu層32的界面的大致整體上形成。

該反應(yīng)抑制層334由價(jià)格比Al和Cu高的Ni構(gòu)成。因此，從材料成本的觀點(diǎn)來(lái)看，反應(yīng)抑制層334的厚度t9優(yōu)選為越小，具體而言，優(yōu)選為凸緣部22的Z向的厚度的約10％以下。

另外，作為第三實(shí)施方式的負(fù)極端子320的制造方法，通過(guò)以規(guī)定的壓下率對(duì)Al板材、Ni板材、Cu板材、Ni板材連續(xù)地進(jìn)行軋制，形成由Al構(gòu)成的Al層31、由Ni構(gòu)成的反應(yīng)抑制層334、由Cu構(gòu)成的Cu層32、由Ni構(gòu)成的Ni層33在從Z1側(cè)依次層疊的狀態(tài)下接合而成的包層板材，除此之外，與上述第一實(shí)施方式同樣。

在第三實(shí)施方式中，能夠得到如下所述的效果。

在第三實(shí)施方式中，包層材料330配置(接合)在Al層31和Cu層32之間，包含用于抑制構(gòu)成Al層31的純Al和構(gòu)成Cu層32的純Cu發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)抑制層334。由此，通過(guò)反應(yīng)抑制層334，能夠可靠地抑制構(gòu)成Al層31的Al和構(gòu)成Cu層32的Cu發(fā)生反應(yīng)而形成脆弱的金屬間化合物(Al－Cu合金)，因此，能夠可靠地抑制由Al層31和Cu層32的金屬間化合物引起的接合強(qiáng)度的下降。另外，通過(guò)反應(yīng)抑制層334，能夠更可靠地抑制腐蝕。此外，第三實(shí)施方式的其他效果與上述第一實(shí)施方式同樣。

[變形例]

需要說(shuō)明的是，本次公開的實(shí)施方式和實(shí)施例應(yīng)被認(rèn)為在所有方面都只是一種例示，而不是限制。本發(fā)明的范圍并不是通過(guò)上述的實(shí)施方式和實(shí)施例的說(shuō)明而是通過(guò)權(quán)利要求范圍來(lái)展示，還包括與權(quán)利要求范圍等同的意思以及范圍內(nèi)的所有變更(變形例)。

例如，在上述第一～第三實(shí)施方式中，例示的是由純Al構(gòu)成Al層31(231)、由純Cu構(gòu)成Cu層32(232)、由純Ni構(gòu)成Ni層33(233)的例子，但本發(fā)明不限定于此。在本發(fā)明中，也可以使用Al合金、Cu合金和Ni合金分別代替純Al、純Cu和純Ni。此外，作為Al合金，例如有JIS標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的A3000系列的Al－Mn系合金等。另外，作為Cu合金，例如有作為C194的Cu－Fe系合金等。另外，作為Ni合金，例如有JIS標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的NW4400系列的Ni－Cu系合金等。此外，Al基合金、Cu基合金和Ni基合金分別優(yōu)選含有約90質(zhì)量％以上的Al、約90質(zhì)量％以上的Cu和約90質(zhì)量％以上的Ni。

另外，在上述第一～第三實(shí)施方式中，例示的是電池用端子包含凹部的例子，但本發(fā)明不限定于此。在本發(fā)明中，電池用端子具有軸部和從軸部在徑向擴(kuò)展的凸緣部即可，可以不具有凹部。此時(shí)，不需要鉚接電池用端子的工序。此外，這時(shí)，Ni層位于電池用端子的軸向的一側(cè)的端部及其附近的外周面部，因此，通過(guò)激光焊接，能夠容易地將電池用端子與集電體等其他部件焊接。另外，也可以將電池用端子形成為軸部相對(duì)于凸緣部向軸向的一側(cè)和另一側(cè)雙方向延伸的方式。

另外，在上述第一實(shí)施方式中，例示的是通過(guò)將負(fù)極端子20的包圍凹部23的壁部24彎曲而與負(fù)極集電體6鉚接，并且在鉚接后的狀態(tài)下通過(guò)激光焊接將負(fù)極端子20和負(fù)極集電體6接合的例子，但本發(fā)明不限定于此。在本發(fā)明中，例如，也可以通過(guò)在將具有突起部的集電體的突起部插入到電池用端子的凹部?jī)?nèi)的狀態(tài)下進(jìn)行激光焊接等，將電池用端子的凹部的開口部周邊和集電體的突起部接合。

另外，在上述第三實(shí)施方式中，例示的是由純Ni構(gòu)成反應(yīng)抑制層334的例子，但本發(fā)明不限定于此。在本發(fā)明中，也可以由Ni合金構(gòu)成反應(yīng)抑制層，也可以由其他材料構(gòu)成。

另外，在上述第一和第二實(shí)施方式中，例示的是由三層構(gòu)造的包層材料構(gòu)成電池用端子的例子，在上述第三實(shí)施方式中，例示的是由四層構(gòu)造的包層材料構(gòu)成負(fù)極端子320的例子，但本發(fā)明不局限于這些。在本發(fā)明中，也可以由五層以上的包層材料構(gòu)成電池用端子。