(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の出力端が互いに異種金属で形成されるバッテリに対して用いる電力出力用の導電性連結部材であって、
一方の出力端に連結すると共に一方の出力端と同一金属で形成された電極部と、前記電極部に連接すると共に他方の出力端と同一金属で形成されたバスバー部とを有し、前記電極部とバスバー部とが拡散接合により一体化されていて、
前記電極部は、柱状に形成された棒部であり、前記バスバー部は、前記棒部の一端部に連結して当該棒部の軸心から離反する方向へ延長形成された帯板部であり、
前記棒部の根本を取り囲むような隆起部が形成されていることを特徴とする導電性連結部材。
【請求項２】
前記帯板部の板厚方向中央部であって前記棒部が連結される部分には、当該棒部と同一金属により形成された埋設材が埋め込まれていることを特徴とする請求項１に記載の導電性連結部材。
【請求項３】
前記棒部又は前記帯板部の一方は、アルミニウム又はアルミニウム合金で形成され、
前記棒部又は前記帯板部の他方は、銅又は銅合金で形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の導電性連結部材。
【請求項４】
前記棒部を形成する金属元材と、当該金属元材を取り囲むように配置された前記帯板部を形成する金属元材とを備える複合元材を用意し、
静水圧環境下にて、前記複合元材をダイにより押出加工又は引抜加工した後に、前記棒部を形成すべく帯板部を切削加工することで、請求項１に記載された導電性連結部材を製造することを特徴とする導電性連結部材の製造方法。
【請求項５】
前記埋設材を形成する金属元材と、当該金属元材を取り囲むように配置された前記帯板部を形成する金属元材とを備える複合元材を用意し、
静水圧環境下にて、前記複合元材をダイにより押出加工又は引抜加工した後に、前記埋設材の一部が外部に露出するように帯板部を切削加工し、
前記露出した埋設材の一部に前記棒部を溶接することで、請求項２に記載された導電性連結部材を製造することを特徴とする導電性連結部材の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれかに記載された導電性連結部材が、一方側又は他方側の電極とされていることを特徴とするバッテリ。
【請求項７】
請求項４又は５に記載された製造方法で製造された導電性連結部材が、一方側又は他方側の電極とされていることを特徴とするバッテリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラス出力端とマイナス出力端とが互いに異種金属で形成されたバッテリに対し、好適に使用することのできる導電性連結部材、その製造方法、及び導電性連結部材が電極とされたバッテリに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やハイブリッドカーなどに搭載するバッテリとして、複数のバッテリセルを、互いの正・負極間が直列接続となるように繋いで組電池に構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような組電池は高出力、高エネルギー密度であることが特徴とされ、バッテリセルには殆どの場合、リチウムイオン電池が用いられている。リチウムイオン電池は、プラス出力端がアルミニウム（Ａｌ）を素材として形成されており、マイナス出力端が銅（Ｃｕ）を素材として形成されている。
【０００３】
このようなバッテリセルの端子同士を繋ぐための部品として、バスバー(busbar、電気エネルギーの分配に使用される部品であり、ブスバーとも呼ぶ)がある。係るバスバーの製造方法としては、例えば、特許文献２に開示されているように、バスバーを構成する部材同士をレーザ溶接するものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３７３６３８号公報
【特許文献２】特開２００３−１６３０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述の如く、バッテリセル同士を直列で接続する場合、プラス出力端（アルミニウム）と、マイナス出力端（銅）をバスバーで繋ぐことになる。そのため、バスバーをアルミニウムによって形成することにしても、又は銅によって形成することにしても、必ず、バスバーと一方の端子との間は異種金属による接続をすることになる。
一般に、異種の金属同士を接続したときに空気中の水分を介した電気腐食（電気化学的腐食）が起こることは周知である。従って、この電気腐食の進行に伴い、バスバーと端子との間が通電しなくなったりバスバー自体又は端子自体が損壊したりすることが起こり、最終的には、電気自動車を始動できないといった重大問題に至る。
【０００６】
なお、この問題の対策として、特許文献２のように、アルミニウム片と銅片とをレーザ溶接などにより接合してバスバーを製作することが提案されているものの、この方法で試作されたバスバーでは、レーザ溶接部分で二種の金属による共晶が発生し、これが原因で電気抵抗が過大となったり機械的強度（殊に脆性や引張強度）が著しく低下したりする欠点があって、とても実用に耐えるものとはならなかった。
【０００７】
すなわち、上記問題を根本的に解決するためには、バスバーの改良に留まらず、他部材、例えばバッテリセルに備えられた電極端子の改良・開発が不可欠である。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、電極端子としての構造及び作用とバスバーとしての構造及び作用とを兼ね備え、プラス出力端とマイナス出力端とが互いに異種金属で形成されたバッテリに対して好適に用いることのできる導電性連結部材を提供するものであり、更に言えば、電気腐食を防止しつつ電気抵抗を抑えることができ且つ機械的強度にも優れた高性能・高信頼性を有する導電性連結部材と、この導電性連結部材の製造方法とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。
即ち、本発明に係る導電性連結部材は、一対の出力端が互いに異種金属で形成されるバッテリに対して用いる電力出力用の導電性連結部材であって、一方の出力端に連結すると共に一方の出力端と同一金属で形成された電極部と、前記電極部に連接すると共に他方の出力端と同一金属で形成されたバスバー部とを有し、前記電極部とバスバー部とが拡散接合により一体化されていることを特徴とする。
【０００９】
ここにおいて「出力端」は、バッテリセル等が内部に備える正極側担体又は負極側担体やそれら担体に導通する部分を言う。
また、「拡散接合」は、結合しようとする異種金属間が金属組織レベルで密着した結合界面を形成し、その結果として結合体の導電性も機械的結合強度も、界面よりも金属単体側が劣る状態を言うものとする。
【００１０】
好ましくは、前記電極部は、柱状に形成された棒部であり、前記バスバー部は、前記棒部の一端部に連結して当該棒部の軸心から離反する方向へ延長形成された帯板部となっているとよい。
この導電性連結部材を用いることで、外観視で、バッテリセルのプラス出力端とマイナス出力端とは同金属となり、端子接合部での電気腐食や、電気腐食に伴う電気抵抗の増加が抑えられ、組電池としての信頼性の向上を図れることは勿論、バッテリセル同士の接続間（バスバー部）の信頼性の向上を図れる。加えて、導電性連結部材の電極部（棒部）とバスバー部（帯板部）とは拡散接合により一体化されているため、この結合部分においても電気腐食や、電気腐食に伴う電気抵抗の増加が発生することは無い。
【００１１】
前記帯板部の板厚方向中央部であって前記棒部が連結される部分には、当該棒部と同一金属により形成された埋設材が埋め込まれているものとしてもよい。
前記導電性連結部材をリチウムイオン電池のプラス出力端に採用するに際しては、前記棒部は、アルミニウム又はアルミニウム合金で形成され、前記帯板部は、銅又は銅合金で形成されるようにするとよい。
【００１２】
前記導電性連結部材をリチウムイオン電池のマイナス出力端に採用するに際しては、前記棒部は、銅又は銅合金で形成され、前記帯板部は、アルミニウム又はアルミニウム合金で形成されるようにするとよい。
一方、上述した導電性連結部材（前記棒部の一端部から当該棒部の軸心から離反する方向へ帯板部が設けられ、帯板部内には埋設材が埋め込まれていないもの）を製造する際には、前記棒部を形成する金属元材を取り囲むように、前記棒部を形成する金属元材と、当該金属元材を取り囲むように配置された前記帯板部を形成する金属元材とを備える複合元材を用意し、静水圧環境下にて、前記複合元材をダイにより押出加工又は引抜加工した後に、前記棒部を形成すべく帯板部を切削加工する製造方法を採用することが不可欠である。
【００１３】
この製造方法を採用することで、棒部を形成する金属材と帯板部を形成する金属材とが拡散接合して一体化し、電気腐食等が起こらない導電性連結部材を製造することができる。
また、上述した導電性連結部材（前記帯板部の板厚方向中央部に埋設材が埋め込まれているもの）を製造する際には、前記埋設材を形成する金属元材と、当該金属元材を取り囲むように配置された前記帯板部を形成する金属元材とを備える複合元材を用意し、静水圧環境下にて、前記複合元材をダイにより押出加工又は引抜加工した後に、前記埋設材の一部が外部に露出するように帯板部を切削加工し、前記露出した埋設材の一部に前記棒部を溶接する製造方法を採用することが不可欠である。
【００１４】
この製造方法を採用することで、棒部を形成する金属材と帯板部を形成する金属材とが拡散接合して一体化し、電気腐食等が起こらない導電性連結部材を製造することができる。
【００１６】
また、本発明に係るバッテリは、上述した導電性連結部材、又は上述した製造方法で製
造された導電性連結部材が、一方側又は他方側の電極とされていることを特徴とする。
なお、本発明に係る導電性連結部材の最も好ましい形態は、一対の出力端が互いに異種金属で形成されるバッテリに対して用いる電力出力用の導電性連結部材であって、一方の出力端に連結すると共に一方の出力端と同一金属で形成された電極部と、前記電極部に連接すると共に他方の出力端と同一金属で形成されたバスバー部とを有し、前記電極部とバスバー部とが拡散接合により一体化されていて、前記電極部は、柱状に形成された棒部であり、前記バスバー部は、前記棒部の一端部に連結して当該棒部の軸心から離反する方向へ延長形成された帯板部であり、前記棒部の根本を取り囲むような隆起部が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、プラス出力端とマイナス出力端とが互いに異種金属で形成されたバッテリに対して好適で、電気腐食を防止しつつ電気抵抗を抑えることができ且つ機械的強度にも優れた高性能・高信頼性を有する導電性連結部材を実現することができる。
この導電性連結部材は、それ単体で、様々なバッテリに使用可能であるが、それに留まらず、本発明の導電性連結部材が一方側の電極として予め組み込まれたバッテリを製造し、導電性連結部材が装着されたバッテリを市場に提供することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態の導電性連結部材を使用して構成させた組電池の斜視図である。
【図２】第１実施形態の導電性連結部材を使用したバッテリセルの斜視図である。
【図３】第１実施形態の導電性連結部材を使用したバッテリセルの側面図である。
【図４】第１実施形態の導電性連結部材を示した斜視図である。
【図５】第１実施形態の導電性連結部材を示したものであって（Ａ）は平面図であり（Ｂ）は正面図であり（Ｃ）は底面図であり（Ｄ）は右側面図であり（Ｅ）は（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】第１実施形態の導電性連結部材を製造する過程を説明した斜視図である。
【図７】第１実施形態の導電性連結部材に対する変形例を示した斜視図である。
【図８】第２実施形態の導電性連結部材を示した斜視図である。
【図９】第２実施形態の導電性連結部材を製造する過程を説明した斜視図である。
【図１０】第３実施形態の導電性連結部材を示した斜視図である。
【図１１】第３実施形態の導電性連結部材を製造する過程を説明した斜視図である。
【図１２】第４実施形態の導電性連結部材を製造する過程につき（Ａ）〜（Ｃ）の順番で説明した斜視図でありそのうち（Ｃ）が完成状態の斜視図である。
【図１３】第５実施形態の導電性連結部材を製造する過程につき（Ａ）〜（Ｃ）の順番で説明した斜視図でありそのうち（Ｃ）が完成状態の斜視図である。
【図１４】第５実施形態の導電性連結部材に対する変形例を示した斜視図である。
【図１５】導電性連結部材の変形例を示した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
［第１実施形態］
図１〜図６は、本発明に係る導電性連結部材１の第１実施形態を示している。
図１〜図３から分かるように、この導電性連結部材１は、バッテリ２の一方側の電極として予め組み込まれている。この電極（導電性連結部材１）により、複数のバッテリセル２を直列接続して組電池４を構成させることができる。すなわち、各バッテリセル２のプラス出力端（プラス出力側）の電極とされた導電性連結部材１を介して、他のバッテリセル２のマイナス出力端（マイナス出力側）と接続する。
【００２０】
ここで、バッテリセル２はリチウムイオン電池であって、プラス出力端（プラス出力側）はアルミニウム又はアルミニウム合金により形成されている。これは、図３に示すように、バッテリセル２の内部に備えられる正極側担体５（電子やイオンを固定するベース体）がアルミニウム又はアルミニウム合金で構成されており、この正極側担体５に導通状態で一体又は別体に形成されるプラス出力端が、アルミニウム又はアルミニウム合金とされるためである。一方、バッテリセル２のマイナス出力端は、銅又は銅合金により形成されている。マイナス出力端には、バッテリセル２の上端部で上方へ突出するマイナス端子６が設けられている。このマイナス端子６の外周面には雄ねじが形成されている。
【００２１】
図１〜図５に示すように、本発明の導電性連結部材１（電極）は、柱状に形成された棒部１０（電極部）と、この棒部１０の一端部に連結して当該棒部１０の軸心から離反する方向へ延長形成された帯板部１１（バスバー部）とを有して形成されている。
棒部１０の軸心方向と帯板部１１の板面延長方向とは互いに直交したものとされている。また、棒部１０と帯板部１１との連結部分は、棒部１０の一端部を帯板部１１が外嵌する（帯板部１１に対して棒部１０の一端部が貫通する）構造となっている。なお、図例では、棒部１０において、帯板部１１に連結側の端部は、帯板部１１を貫通した面と面一に揃うようにしてある。しかし、これは限定されるものではなく、棒部１０が帯板部１１を貫通後に更に若干、突出するようにしてもよい。
【００２２】
棒部１０は丸棒状とされ、帯板部１１は平面視した状態で四隅部がアール面取りされた長方形を呈した板として形成されている。棒部１０の太さは略一定であり、帯板部１１の肉厚は略一定であるものとした。
帯板部１１には、棒部１０の根本を取り囲むような隆起部１２が形成されている。この隆起部１２は、導電性連結部材１を製造する過程（切削工程）で、切削工具の刃先形状に影響されて生起するものであって、周方向の全部に凹み方向のアール面が形成されたものとなっている。また帯板部１１において棒部１０が配置された方とは反対側となる端部には、当該帯板部１１の板厚を貫通させる状態で連結孔１３が形成されている。
【００２３】
前記隆起部１２は、導電性連結部材１の構造として必ずしも必要とされるものではない。しかしこの隆起部１２が設けられていることで、帯板部１１に対して棒部１０が突出する状態が補強される効果や、導電性連結部材１をバッテリセル２へ取り付ける際に、バッテリセル２から帯板部１１を浮き上げる量の目安にできる（浮上状態を確保できる）効果などが得られる。
【００２４】
本第１実施形態では、棒部１０の外径を５〜２５ｍｍ、棒部１０が帯板部１１から突出する長さを１０〜１００ｍｍとした。また帯板部１１に設ける連結孔１３の内径は、バッテリセル２に設けられるマイナス端子６（呼び径４〜１２ｍｍ程度とする）を挿通するのに適した寸法とした。帯板部１１の寸法は、バッテリセル２相互の接続距離や流れる電流量などにより適宜変更可能であるが、例えば、長辺３０〜７０ｍｍ、短辺２０〜６０ｍｍ、厚さ１〜２ｍｍとする。
【００２５】
棒部１０と帯板部１１とは、互いに形成素材が異なる金属により形成されている。前述したように、バッテリセル２のプラス出力端に本発明の導電性連結部材１が採用される場合、棒部１０は、バッテリセル２の正極側担体５やプラス出力端と同一金属、すなわちアルミニウム又はアルミニウム合金を元材として形成されている。また帯板部１１は、バッテリセル２の負極側担体やマイナス出力端、マイナス端子６と同一金属、すなわち銅又は銅合金を元材として形成されている。
【００２６】
棒部１０が帯板部１１を貫通する部分の外周面と、帯板部１１が棒部１０を外嵌する部分の内周面との間（すなわち、棒部１０と帯板部１１とが接触している部分）は、拡散接合がなされた状態となっている。ここにおいて、拡散接合とは、棒部１０の金属（Ａｌ）と帯板部１１の金属（Ｃｕ）とを超高圧下（例えば１０００ＭＰａ程度）で且つ変形を付与するようにして、互いが金属組織レベルで密着した結合界面を形成させ、その結果として導電性及び機械的結合強度を「導電性連結部材１として実用に適する値」にまで高めた状態である。
【００２７】
このような構成を具備する導電性連結部材１は、図３に示すように、バッテリセル２に取り付ける際に、棒部１０において帯板部１１から突出している部分を内部接続部１５として使用する。すなわち、この内部接続部１５をバッテリセル２のプラス出力端（正極側担体５と一体又は別体で形成された部分）と電気的に接続させる。また、帯板部１１に設けられた連結孔１３を、接続対象とするバッテリセル２のマイナス端子６へ差し込んで、突き抜けたマイナス端子６（雄ねじ部）へ、帯板部１１と同金属から形成された銅製のナット１６（図１参照）を螺合させる。
【００２８】
なお、ナット１６を螺合させた結合ではなく、帯板部１１の連結孔１３にマイナス端子６を差し込んだ後、これらを溶接してもよい。この場合、同種金属部の溶接であるので電気的及び機械的な不具合は何ら生じない。
このとき、導電性連結部材１の棒部１０（内部接続部１５）とバッテリセル２のプラス出力端（正極側担体５と一体又は別体で形成された部分）との間は、同一金属による接続となり、電気腐食が起こることはない。また、導電性連結部材１の帯板部１１（外部接続部としての連結孔１３内面）とバッテリセル２のマイナス端子６外面やナット１６との間も、同一金属による接続となり、電気腐食が起こることはない。
【００２９】
加えて、導電性連結部材１における棒部１０と帯板部１１との間は異種金属であるものの、拡散接合されているために電気腐食は起こらず、且つ電気抵抗が抑えられた状態に保持されている。
これらの結果として、複数のバッテリセル２を本発明の導電性連結部材１によって直列接続することで構成される組電池４では、いずれの接続部分でも電気腐食は起こらず、高効率の導電性が確保されるものである。また導電性連結部材１は機械的強度も優れているので、通常の使用状況下において導電性連結部材１が曲がったり折れたりすることもない。
【００３０】
なお、第１実施形態では、棒部１０がアルミニウム又はアルミニウム合金によって形成されているため、軽量であり、組電池４を軽量に抑えることが可能となる。そのため、この組電池４をバッテリとして搭載する電気自動車の軽量化にとっても有益となる利点がある。
ところで、図６に示す如く、このような構成の導電性連結部材１を製造するには、高圧又は超高圧の静水圧下における押出加工を行う。
【００３１】
この加工に用いる押出装置２０は、得ようとする帯板部１１の平面視形状（図５（Ａ）参照）に対応した単一開口のダイ２１（ダイス）を具備したもので、超高圧（〜１０００ＭＰａ程度）の等方圧環境下での押出成形が可能となっている。
導電性連結部材１の製造手順としては、まずバッテリセル２の正極側担体５やプラス出力端と同一金属（アルミニウム又はアルミニウム合金）からなる正極用元材１０Ａ（金属元材）を棒材状で準備する。また、バッテリセル２の負極側担体やマイナス出力端、マイナス端子６と同一金属（銅又は銅合金）からなる負極用元材１１Ａ（金属元材）を、帯条状で準備する。
【００３２】
そして、棒材状の正極用元材１０Ａの周りを負極用元材１１Ａで巻くようにして、全体が太丸棒状となるビレット（複合元材）１Ａを用意する。このとき、ビレット１Ａが呈する太丸棒状の中心部から、棒材状の正極用元材１０Ａが偏心しているようにしておく。なお、負極用元材１１Ａは、棒材状の正極用元材１０Ａを偏心して挿入可能な中空パイプ状としておき、正極用元材１０Ａを挿入することでビレット１Ａとしてもよい。
【００３３】
次に、このビレット１Ａを押出装置２０へ装填して、この押出装置２０を超高圧（〜１０００ＭＰａ）の等方圧環境下にて作動させる。前記したように、ビレット１Ａは、正極用元材１０Ａのまわりを負極用元材１１Ａで巻いた構造であるから、正極用元材１０Ａと負極用元材１１Ａとが互いに並行して押し出される（押出加工又は引抜加工される）ようになり、正極用元材１０Ａと負極用元材１１Ａとが拡散接合して一体となった成形体１Ｂが成形される。
【００３４】
押出装置２０のダイ２１の開口面積はビレット１Ａの断面積より小さいため、ダイ２１を通すことで、ビレット１Ａが全周的な圧縮を受けて塑性変形する。両元材１０Ａ，１１Ａの合わせ面は、ダイ２１を出た後に「棒部１０の外周面と帯板部１１の内周面との界面（拡散接合部）」を形成することになる。
このようにして得られた成形体１Ｂを、押出方向で所定間隔をおいて切り出す。第１実施形態では、押出装置２０のダイ２１が帯板部１１の平面視形状（図５（Ａ）参照）に対応した開口形状に形成されているため、成形体１Ｂの切り出し間隔は、導電性連結部材１としての高さ寸法に相当する、棒部１０の長さに合わせるようにした。
【００３５】
切り出し後において、負極用元材１１Ａを帯板部１１の厚さにするための切削加工（フライス加工）を施す。これによって、帯板部１１が形成されると共に、正極用元材１０Ａが突出状態で残って棒部１０やその根本部まわりの隆起部１２が形成されることになる。更に、帯板部１１の厚さとされた部分に対し、連結孔１３を形成させるための孔開け加工を施し、導電性連結部材１を完成させる。必要に応じて表面研磨や表面処理などを行ってもよい。
【００３６】
このようにして製造した導電性連結部材１は、バッテリセル２の正極側担体５と同一金属の棒部１０と、バッテリセル２のマイナス端子６と同一金属の帯板部１１とが拡散接合により一体形成された構成であるため、この導電性連結部材１のいずれの部分であっても電気腐食が起こらず電気抵抗を抑えることができ、しかも機械的強度にも優れたものとなっている。
【００３７】
なお、第１実施形態において、棒部１０や帯板部１１の形状及び外形寸法は何ら限定されるものではなく、例えば帯板部１１は、図７に示すように、連結孔１３のまわりを板面方向で拡大させて、連結強度を高めるようにしてもよい。その他、帯板部１１の四隅に設ける面取りアールを角面取りにしたり、或いは面取りを設けない（隅角部を形成する）ものとしたりしてもよいし、帯板部１１全体が、平面視して長丸状となる形状としてもよい。また、棒部１０は、角棒状に形成することも可能である。
［第２実施形態］
図８及び図９は、本発明に係る導電性連結部材１の第２実施形態を示している。本第２実施形態の導電性連結部材１は、図８に示すように、帯板部１１の板厚方向中央部に埋設材３０が埋め込まれたものである。
【００３８】
なお、第２実施形態の導電性連結部材１もバッテリセル２（図１、図２参照）のプラス出力端に採用するものとしている。そのため、棒部１０がバッテリセル２の正極側担体５やプラス出力端と同一金属製（アルミニウム又はアルミニウム合金）であり、帯板部１１がバッテリセル２の正極側担体やプラス出力端と同一金属（銅又は銅合金）製である。この点は、第１実施形態と同じである。また帯板部１１において棒部１０が配置された方とは反対側となる端部に、当該帯板部１１の板厚を貫通させる状態で連結孔１３が形成されている。この点も、第１実施形態と同じである。
【００３９】
埋設材３０は、帯板部１１に対して棒部１０が連結される部分に一致する配置（平面視した状態で棒部１０と埋設材３０とがオーバーラップする配置）で設けられている。この埋設材３０は、連結孔１３が形成される位置までは及ばないように、設けられている。但し、埋設材３０の具体的な寸法（平面視した形状や大きさ、厚さ）は特に限定されるものではない。
【００４０】
埋設材３０は、棒部１０と同一金属により形成されている。すなわち、埋設材３０は、バッテリセル２の正極側担体５やプラス出力端と同一金属、更に具体的に言えば、アルミニウム又はアルミニウム合金を元材として形成されている。
帯板部１１には、棒部１０が連結される部分で、棒部１０のまわりを取り囲むようにして凹部３２が形成されており、この凹部３２の底となる部分で、前記埋設材３０の上面が露出されるようになっている。なお、この凹部３２は、埋設材３０の上面を若干、掘り下げるようにして形成されたものであってもよい。いずれにしても、凹部３２の底となる部分は、埋設材３０により形成されている。この凹部３２の開口大きさは、埋設材３０を平面視した大きき内に収まるようにするのが好適である。
【００４１】
この凹部３２の底部、すなわち、凹部３２内で露出状態とされる埋設材３０の上面には、棒部１０の根本を取り囲むような隆起部３３が形成されている。この隆起部３３は、埋設材３０に対して棒部１０を溶接により連結させることに伴い、溶接過程で生起する盛肉部分（ビードや母材、溶加材など）である。なお、溶接を行う前に、埋設材３０に棒部１０の嵌合用孔又は嵌合用凹部を形成しておくと、溶接時の位置決め及び保持が容易且つ確実に行えるので好適である。
【００４２】
隆起部３３は、帯板部１１（埋設材３０）に対して棒部１０が突出する状態を補強するうえで効果的である。なお、この隆起部３３は、凹部３２内に収容されることとなり、帯板部１１の表面上に突出するものではない。換言すれば、棒部１０を帯板部１１（埋設材３０）に溶接で連結させるうえで、凹部３２を形成させることは、隆起部３３を外部突出させないために有益となっている。
【００４３】
埋設材３０の外周面と帯板部１１の内周面との間は、超高圧等方圧下によるダイ加工で拡散接合されている。棒部１０と埋設材３０とは前記のように溶接で連結されているが、溶接部分は、埋設材３０も棒部１０も、共にアルミニウム又はアルミニウム合金であって、同一金属であるから共晶は生じず、両者間で電気腐食は起こらず、且つ電気抵抗が抑えられた状態に保持されている。また機械的強度も十分あり、何ら不具合は生じない。
【００４４】
結果として、棒部１０と帯板部１１との間では、電気腐食は起こらず、且つ電気抵抗が抑えられた状態に保持されていることになり、この点は、第１実施形態と同じである。
図９に示すように、第２実施形態の導電性連結部材１を製造するには、第１実施形態の場合と同様に、超高圧の静水圧下における押出加工を行う。
但し、第１実施形態の場合とは異なり、この押出加工に用いる押出装置２０は、得ようとする帯板部１１の正面形状（第１実施形態を示した図５（Ｂ）を参照）に対応した単一開口のダイ２１を具備したものとする。この押出装置２０が、超高圧（〜１０００ＭＰａ程度）の等方圧環境下での押出成形が可能な点は、第１実施形態の場合と同じである。
【００４５】
導電性連結部材１の製造手順としては、まず、棒部１０と同一金属からなる正極用元材３０Ａ（金属元材）を、例えば断面楕円の棒材状で準備する。棒部１０は、バッテリセル２の正極側担体５やプラス出力端と同一金属（アルミニウム又はアルミニウム合金）であるので、結局のところ、正極用元材３０Ａも、バッテリセル２の正極側担体５やプラス出力端と同一金属である。
【００４６】
また、バッテリセル２の負極側担体やマイナス出力端、マイナス端子６と同一金属（銅又は銅合金）からなる負極用元材１１Ａ（金属元材）を、帯条状で準備する。
そして、棒材状の正極用元材３０Ａの周りを負極用元材１１Ａで巻くようにして、全体が太丸棒状となるビレット（複合元材）１Ａを用意する。このとき、ビレット１Ａが呈する太丸棒状の中心部から、棒材状の正極用元材３０Ａが偏心しているようにしておく。
【００４７】
次に、このビレット１Ａを押出装置２０へ装填して、この押出装置２０を超高圧（〜１０００ＭＰａ）の等方圧環境下にて作動させる。前記したように、ビレット１Ａは、正極用元材３０Ａのまわりを負極用元材１１Ａで巻いた構造であるから、正極用元材３０Ａと負極用元材１１Ａとが互いに並行して押し出される（押出加工又は引抜加工される）ようになり、正極用元材３０Ａと負極用元材１１Ａとが拡散接合して一体となった成形体１Ｂが成形される。
【００４８】
更に言えば、押出装置２０のダイ２１の開口面積はビレット１Ａの断面積より小さいため、ダイ２１を通すことで、ビレット１Ａが全周的な圧縮を受けて塑性変形する。両元材３０Ａ，１１Ａの合わせ面は、ダイ２１を出た後に「埋設材３０の外周面と帯板部１１の内周面との界面（拡散接合部）」を形成することになる。
このようにして得られた成形体１Ｂを、押出方向で所定間隔をおいて切り出す。成形体１Ｂの切り出し間隔は、帯板部１１を平面視したときの長方形短辺寸法（幅寸法）である。
【００４９】
切り出し後において、帯板状とされている負極用元材１１Ａの長手方向一端寄りに凹部３２（埋設材３０の上面を露出する深さの凹み部）を形成させるための切削加工（フライス加工など）を施し、長手方向他端寄りに連結孔１３を形成させるための孔開け加工を施す。これによって、帯板部１１が形成される。
更に、バッテリセル２の正極側担体５やプラス出力端と同一金属（アルミニウム又はアルミニウム合金）の元材（金属元材）より形成した丸棒状の正極用元材１０Ａを準備し、この正極用元材１０Ａ（すなわち、棒部１０とする部材）を、帯板部１１の凹部３２内で露出された埋設材３０に対して溶接によって連結する。このようにして導電性連結部材１を完成させる。必要に応じて表面研磨や表面処理などを行ってもよい。
【００５０】
第２実施形態の導電性連結部材１では、棒部１０と電気的に一体化された埋設材３０を介して、棒部１０と帯板部１１との間が拡散接合されたものである。すなわち、本第２実施形態の導電性連結部材１は、棒部１０と帯板部１１とが直接的に拡散接合されていた第１実施形態の導電性連結部材１に比べて、埋設材３０が存在することによる拡散接合部分の結合面積（接触面積）の増大化が得られている。
【００５１】
このことから、本第２実施形態の導電性連結部材１は、第１実施形態の導電性連結部材１に比べて、大電流の導通に適しているということが言える。
本第２実施形態の導電性連結部材１において、その他の構成及び作用効果、使用方法は第１実施形態とほぼ同じであり、ここでの詳説は省略する。
［第３実施形態］
図１０及び図１１は、本発明に係る導電性連結部材１の第３実施形態を示している。
【００５２】
第３実施形態の導電性連結部材１は、第２実施形態（図８参照）と略同様であって、図１０に示すように、帯板部１１の板厚方向中央部に埋設材３０が埋め込まれたものである。
第３実施形態の導電性連結部材１が第２実施形態と最も異なるところは、埋設材３０が、帯板部１１の長手方向略全体にわたって埋め込まれている点にある。すなわち、埋設材３０は、帯板部１１に対して棒部１０が連結される部分と、連結孔１３が形成される位置との両方に及んで設けられている。
【００５３】
埋設材３０が棒部１０と同一金属（アルミニウム又はアルミニウム合金）により形成されている点、帯板部１１に凹部３２が形成され、この凹部３２の底を形成している埋設材３０に対して棒部１０が溶接により連結されている点などは、第２実施形態と同じである。
また、図１０に示すように、本第３実施形態の導電性連結部材１を製造するには、埋設材３０を形成させるための正極用元材３０Ａ（金属元材）を、円形の棒材状で準備し、その周りを負極用元材１１Ａで巻くようにして、全体が同心二重円となる太丸棒状のビレット（複合元材）１Ａにする点を除いて、その他は全て、第２実施形態の場合と同様である。
【００５４】
第３実施形態の導電性連結部材１は、第２実施形態の導電性連結部材１に比べて、埋設材３０が大型化しているぶんだけ、拡散接合部の結合面積（接触面積）の増大化が得られている故、更に大電流の導通に適しているということが言える。
なお、帯板部１１に形成された連結孔１３の内周面には、埋設材３０が露出していることになり、連結孔１３にバッテリセル２のマイナス端子６を差し込むと、埋設材３０とマイナス端子６とが接触することとなる。しかし、連結孔１３に差し込まれたマイナス端子６は、埋設材３０を表裏両側から挟み込むようになっている帯板部１１とも、確実に接触している。そのため、同金属同士であって電気抵抗の小さい帯板部１１とマイナス端子６との間での導通は確保されるものであり、何ら問題はない。
【００５５】
第３実施形態の導電性連結部材１において、その他の構成及び作用効果、使用方法も第２実施形態とほぼ同じであり、ここでの詳説は省略する。
［第４実施形態］
図１２は、本発明に係る導電性連結部材１の第４実施形態を示している。
第４実施形態の導電性連結部材１は、外観において、第１実施形態の導電性連結部材１（図４参照）と略同じである（なお、帯板部１１は完全な平板状であり、棒部１０の根本を取り囲むような隆起部１２は無い）。
【００５６】
第４実施形態の導電性連結部材１は、その製造方法に特徴がある。
すなわち、この導電性連結部材１を製造するには、まず図１２（Ａ）に示すように、帯板部１１を形成する負極用元材１１Ａ（金属元材）と、棒部１０を形成する正極用元材１０Ａ（金属元材）とを準備する。
負極用元材１１Ａは、バッテリセル２（図１参照）の負極側担体やマイナス出力端、マイナス端子６と同一金属（銅又は銅合金）であり、帯板部１１としての外形（四隅部がアール面取りされた長方形を呈した板）に成形しておく。
【００５７】
この負極用元材１１Ａには、長手方向の一端寄りに、正極用元材１０Ａを連結させるための取付孔４５を形成すると共に、長手方向の他端寄りに連結孔１３を形成する。取付孔４５の開口面積は、棒部１０（正極用元材１０Ａ）の断面積より小さくする。
また、正極用元材１０Ａは、バッテリセル２（図１参照）の正極側担体５やプラス出力端と同一金属（アルミニウム又はアルミニウム合金）であり、おおよそ、棒部１０としての外形（丸棒）に成形しておく。
【００５８】
そして、図１２（Ｂ）に示すように、負極用元材１１Ａの取付孔４５に対し、正極用元材１０Ａを圧入させる。この圧入は、正極用元材１０Ａが負極用元材１１Ａから突出する状態として保持されるようにする。好ましくは、取付孔４５の一方側から正極用元材１０Ａを圧入させてゆき、取付孔４５の他方側へ正極用元材１０Ａが突出する状態となるように（正極用元材１０Ａの略全長が一旦、取付孔４５を通過するように）行うのがよい。
【００５９】
このようにして、図１２（Ｃ）に示すように、取付孔４５から突出状態で保持される正極用元材１０Ａにより、棒部１０が形成されるものとなり、導電性連結部材１を完成させることができる。必要に応じて表面研磨や表面処理などを行ってもよい。
上記した圧入を行うことにより、取付孔４５の内周面と棒部１０の外周面との間で、負極用元材１１Ａ及び正極用元材１０Ａがそれぞれ径方向ならびに圧入方向に沿った塑性変形をし、その結果、取付孔４５の内周面と棒部１０の外周面との界面が「拡散接合部」を形成することになる。
【００６０】
このようにして製造した導電性連結部材１は、バッテリセル２の正極側担体５と同一金属の棒部１０と、バッテリセル２のマイナス端子６と同一金属の帯板部１１とが拡散接合により一体形成された構成であるため、この導電性連結部材１のいずれの部分であっても電気腐食が起こらず電気抵抗を抑えることができ、しかも機械的強度にも優れたものとなっている。
【００６１】
第４実施形態の導電性連結部材１において、その他の構成及び作用効果、使用方法は第１実施形態とほぼ同じであり、ここでの詳説は省略する。
［第５実施形態］
図１３は、本発明に係る導電性連結部材１の第５実施形態を示している。
第５実施形態の導電性連結部材１は、外観において、第２実施形態の導電性連結部材１（図８参照）と略同じであって、帯板部１１の板厚方向中央部に、棒部１０が連結される部分と一致させて埋設材３０が埋め込まれたものである。この埋設材３０は、連結孔１３が形成される位置までは及ばないように、設けられている（なお、帯板部１１には、棒部１０の根本を取り囲むような凹部３２は無い）。
【００６２】
第５実施形態の導電性連結部材１を製造するには、第２実施形態の導電性連結部材１の製造方法（図９参照）と同様に、正極用元材３０Ａの周りを負極用元材１１Ａで巻いて、正極用元材３０Ａが偏心した太丸棒状のビレット（複合元材）１Ａを得、このビレット１Ａを、超高圧の静水圧下での押出成形が可能な押出装置２０により、押出加工又は引抜加工し、正極用元材３０Ａと負極用元材１１Ａとが拡散接合して一体となった成形体１Ｂを成形する。
【００６３】
そして、このようにして得られた成形体１Ｂを、帯板部１１を平面視したときの長方形短辺寸法で切り出す。
切り出し後において、図１３（Ａ）に示すように、帯板状とされている負極用元材１１Ａの長手方向一端寄りに、正極用元材１０Ａを連結させるための取付孔４５を形成すると共に、長手方向の他端寄りに連結孔１３を形成する。取付孔４５の開口面積は、棒部１０（正極用元材１０Ａ）の断面積より小さくする。
【００６４】
その後は、第４実施形態の導電性連結部材１を製造する方法（図１２（Ｂ）及び（Ｃ）参照）と略同じであり、図１３（Ｂ）に示すように、負極用元材１１Ａの取付孔４５に対し、正極用元材１０Ａを圧入させ、正極用元材１０Ａが負極用元材１１Ａから突出する状態として保持されるようにする。
かくして、図１３（Ｃ）に示すように、取付孔４５から突出状態で保持される正極用元材１０Ａにより、棒部１０が形成されるものとなり、導電性連結部材１を完成させることができる。必要に応じて表面研磨や表面処理などを行ってもよい。
【００６５】
前記した圧入により、取付孔４５の内周面と棒部１０の外周面との合わせ界面が「拡散接合部」を形成することになるのは、第４実施形態の場合と同じである。
本第５実施形態の導電性連結部材１において、その他の構成及び作用効果、使用方法は第２実施形態とほぼ同じであり、ここでの詳説は省略する。
なお、この製造方法によれば、図１４に示すように、第３実施形態の導電性連結部材１（図１０参照）と同様に、埋設材３０が、帯板部１１の略全体にわたって埋め込まれている導電性連結部材１を製造することも可能である。
【００６６】
図１３，図１４の導電性連結部材１では、棒部１０が埋設材３０と接することになるが、棒部１０は同金属の帯板部１１とも確実に接触していている故、電気導通は確実に確保される。
ところで、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説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、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ことが意図される。
【００６７】
例えば、第１〜５実施形態においては、プラス出力端として使用する導電性連結部材１を例示したが、導電性連結部材１をマイナス出力端に採用してもよい。その場合、棒部１０をバッテリセル２の負極側担体と同一金属（銅又は銅合金）製とし、帯板部１１をバッテリセル２の正極側担体５と同一金属（アルミニウム又はアルミニウム合金）製とするとよい。言うまでもなく、埋設材３０を採用する場合、この埋設材３０は、棒部１０と同様に、バッテリセル２の負極側担体と同一金属（銅又は銅合金）製とする。
【００６８】
また、本発明に係る導電性連結部材１は、自動車搭載用のリチウムイオン電池を接続するに際し非常に好適であるが、他用途におけるリチウムイオン電池（バッテリ）の接続に用いても何ら問題はない。
帯板部１１に対し、連結孔１３を形成することは限定されるものではない。例えば、棒部１０を連接する出力端とは異極側となる出力端へ連接させるための突起棒部を、帯板部１１に対して一体的に設けておくようにすることも可能である。
【００６９】
また、導電性連結部材１の平面視形状、すなわち帯板部１１の平面視形状は、矩形形に限定されない。図１５に示すように、スプーン形、しゃもじ形、瓢箪形など様々な形状が採用可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１   導電性連結部材
１Ａ   ビレット
１Ｂ   成形体
２   バッテリセル
４   組電池
５   正極側担体
６   マイナス端子
１０   棒部
１０Ａ   正極用元材
１１   帯板部
１１Ａ   負極用元材
１２   隆起部
１３   連結孔
１５   内部接続部
１６   ナット
２０   押出装置
２１   ダイ
３０   埋設材
３０Ａ   正極用元材
３２   凹部
３３   隆起部
４５   取付孔
【図５】
0005570383.tif 000002
【図１】
0005570383.tif 000003
【図２】
0005570383.tif 000004
【図３】
0005570383.tif 000005
【図４】
0005570383.tif 000006
【図６】
0005570383.tif 000007
【図７】
0005570383.tif 000008
【図８】
0005570383.tif 000009
【図９】
0005570383.tif 000010
【図１０】
0005570383.tif 000011
【図１１】
0005570383.tif 000012
【図１２】
0005570383.tif 000013
【図１３】
0005570383.tif 000014
【図１４】
0005570383.tif 000015
【図１５】
0005570383.tif 000016