(57)【要約】【課題】電極端子接続体の結合部における腐食・高抵抗化を抑制することが可能な電極端子接続体及びその製造方法を提供する。【解決手段】互いに異種金属で形成された正極端子１１と負極端子１２とを電気的に接続する電極端子接続体１０において、正極端子１１と同種金属で形成された正極端子接続部１３と、負極端子１２と同種金属で形成された負極端子接続部１４と、を備え、正極端子接続部１３と負極端子接続部１４とが正極端子１１を形成する金属と負極端子１２を形成する金属との間のイオン化傾向を有する金属で形成された介在部１５を介して結合されているものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異種金属で形成された正極端子と負極端子とを電気的に接続する電極端子接続体において、
前記正極端子と同種金属で形成された正極端子接続部と、
前記負極端子と同種金属で形成された負極端子接続部と、
を備え、
前記正極端子接続部と前記負極端子接続部とが前記正極端子を形成する金属と前記負極端子を形成する金属との間のイオン化傾向を有する金属で形成された介在部を介して結合されていることを特徴とする電極端子接続体。
【請求項２】
互いに異種金属で形成された正極端子と負極端子とを電気的に接続する電極端子接続体の製造方法において、
前記正極端子と同種金属で形成された薄板にプレス加工を施して第１の取付孔を形成する工程と、
前記正極端子を形成する金属と前記負極端子を形成する金属との間のイオン化傾向を有する金属で形成された第１の厚板にプレス加工を施して前記第１の取付孔よりも小径の第１の金属部材を形成する工程と、
前記第１の取付孔の内部に前記第１の金属部材を挿入すると共に前記第１の取付孔の内部で前記第１の金属部材を押し潰して前記第１の取付孔を拡張しつつ前記薄板と前記第１の金属部材とを接合する工程と、
前記第１の取付孔の内周部分に前記第１の金属部材が残存するように、前記第１の金属部材の中央部にプレス加工を施して第２の取付孔を形成する工程と、
前記負極端子と同種金属で形成された第２の厚板にプレス加工を施して前記第２の取付孔よりも小径の第２の金属部材を形成する工程と、
前記第２の取付孔の内部に前記第２の金属部材を挿入すると共に前記第２の取付孔の内部で前記第２の金属部材を押し潰して前記第２の取付孔を拡張しつつ前記第１の金属部材と前記第２の金属部材とを接合する工程と、
を備えることを特徴とする電極端子接続体の製造方法。
【請求項３】
前記薄板にプレス加工を施して正極端子用固定孔を形成する工程と、
前記第２の取付孔の内周部分に前記第２の金属部材が残存するように、前記第２の金属部材の中央部にプレス加工を施して負極端子用固定孔を形成する工程と、
を更に備える請求項２に記載の電極端子接続体の製造方法。
【請求項４】
互いに異種金属で形成された正極端子と負極端子とを電気的に接続する電極端子接続体の製造方法において、
前記負極端子と同種金属で形成された薄板にプレス加工を施して第１の取付孔を形成する工程と、
前記正極端子を形成する金属と前記負極端子を形成する金属との間のイオン化傾向を有する金属で形成された第１の厚板にプレス加工を施して前記第１の取付孔よりも小径の第１の金属部材を形成する工程と、
前記第１の取付孔の内部に前記第１の金属部材を挿入すると共に前記第１の取付孔の内部で前記第１の金属部材を押し潰して前記第１の取付孔を拡張しつつ前記薄板と前記第１の金属部材とを接合する工程と、
前記第１の取付孔の内周部分に前記第１の金属部材が残存するように、前記第１の金属部材の中央部にプレス加工を施して第２の取付孔を形成する工程と、
前記正極端子と同種金属で形成された第２の厚板にプレス加工を施して前記第２の取付孔よりも小径の第２の金属部材を形成する工程と、
前記第２の取付孔の内部に前記第２の金属部材を挿入すると共に前記第２の取付孔の内部で前記第２の金属部材を押し潰して前記第２の取付孔を拡張しつつ前記第１の金属部材と前記第２の金属部材とを接合する工程と、
を備えることを特徴とする電極端子接続体の製造方法。
【請求項５】
前記薄板にプレス加工を施して負極端子用固定孔を形成する工程と、
前記第２の取付孔の内周部分に前記第２の金属部材が残存するように、前記第２の金属部材の中央部にプレス加工を施して正極端子用固定孔を形成する工程と、
を更に備える請求項４に記載の電極端子接続体の製造方法。
【請求項６】
互いに異種金属で形成された正極端子と負極端子とを電気的に接続する電極端子接続体の製造方法において、
前記正極端子と同種金属で形成された第１の板材にプレス加工を施して第１の取付孔を形成する工程と、
前記正極端子を形成する金属と前記負極端子を形成する金属との間のイオン化傾向を有する金属で形成された第２の板材にプレス加工を施して前記第１の取付孔よりも大径の第１の金属部材を形成する工程と、
前記第１の取付孔の内部に前記第１の金属部材を圧入して前記第１の板材と前記第１の金属部材とを接合する工程と、
前記第１の取付孔の内周部分に前記第１の金属部材が残存するように、前記第１の金属部材の中央部にプレス加工を施して第２の取付孔を形成する工程と、
前記負極端子と同種金属で形成された第３の板材にプレス加工を施して前記第２の取付孔よりも大径の第２の金属部材を形成する工程と、
前記第２の取付孔の内部に前記第２の金属部材を圧入して前記第１の金属部材と前記第２の金属部材とを接合する工程と、
を備えることを特徴とする電極端子接続体の製造方法。
【請求項７】
前記第１の板材にプレス加工を施して正極端子用固定孔を形成する工程と、
前記第２の取付孔の内周部分に前記第２の金属部材が残存するように、前記第２の金属部材の中央部にプレス加工を施して負極端子用固定孔を形成する工程と、
を更に備える請求項６に記載の電極端子接続体の製造方法。
【請求項８】
互いに異種金属で形成された正極端子と負極端子とを電気的に接続する電極端子接続体の製造方法において、
前記負極端子と同種金属で形成された第１の板材にプレス加工を施して第１の取付孔を形成する工程と、
前記正極端子を形成する金属と前記負極端子を形成する金属との間のイオン化傾向を有する金属で形成された第２の板材にプレス加工を施して前記第１の取付孔よりも大径の第１の金属部材を形成する工程と、
前記第１の取付孔の内部に前記第１の金属部材を圧入して前記第１の板材と前記第１の金属部材とを接合する工程と、
前記第１の取付孔の内周部分に前記第１の金属部材が残存するように、前記第１の金属部材の中央部にプレス加工を施して第２の取付孔を形成する工程と、
前記正極端子と同種金属で形成された第３の板材にプレス加工を施して前記第２の取付孔よりも大径の第２の金属部材を形成する工程と、
前記第２の取付孔の内部に前記第２の金属部材を圧入して前記第１の金属部材と前記第２の金属部材とを接合する工程と、
を備えることを特徴とする電極端子接続体の製造方法。
【請求項９】
前記第１の板材にプレス加工を施して負極端子用固定孔を形成する工程と、
前記第２の取付孔の内周部分に前記第２の金属部材が残存するように、前記第２の金属部材の中央部にプレス加工を施して正極端子用固定孔を形成する工程と、
を更に備える請求項８に記載の電極端子接続体の製造方法。
【請求項１０】
前記第１の金属部材と前記第２の金属部材とを接合した後に不活性雰囲気下で加熱する工程を更に備える請求項２から９の何れか一項に記載の電極端子接続体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに異種金属で形成された正極端子と負極端子とを電気的に接続する電極端子接続体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池の実用化が進んでいる。非水電解質二次電池は、鉛蓄電池等の他の電池と比較して単位体積（又は単位質量）当たりのエネルギ出力が高いことから、移動体通信機器やノートパソコンを始め、電気自動車やハイブリッド自動車、更には太陽電池等の再生可能エネルギを利用した電力の蓄電システムへの適用が期待されている。
【０００３】
このような非水電解質二次電池は、正極と負極との間にセパレータを配して積層構造とした電極群と、電極群を収容するための外装体と、外装体に封入された電解液と、を備えている。
【０００４】
正極の基材としてはアルミニウムが用いられ、負極の基材としては銅が用いられている。正極にはアルミニウムやアルミニウム合金からなる正極端子が電気的に接続されており、負極には銅や銅合金からなる負極端子が電気的に接続されている。
【０００５】
この非水電解質二次電池は出力の小さな小型機器では単体で用いられるが、大きな出力が必要な大型機器では単体の出力では当然に足りないため、複数の非水電解質二次電池を直並列接続して所望の出力を得るようにしている。
【０００６】
この場合、正極端子と負極端子とを電気的に接続する必要があるが、前述の通り、正極端子と負極端子とが互いに異種金属で形成されているため、異種金属同士の接合を行わなければならない。異種金属同士の接合では、金属のイオン化傾向の違いによる局部電池効果によって接合部の腐食・高抵抗化の問題が懸念される。
【０００７】
また、接合自体についても金属同士の接合の手法として一般的な抵抗溶接等では金属のそれぞれが持つ融点の違いにより、安定した接合強度を得るのは困難であるという問題がある。安定した接合強度を得られなければ、耐振動性の観点から好ましいとは言えない。
【０００８】
例えば、特許文献１には、正極端子と接続可能とされた正極接続部と、負極端子と接続可能とされた負極接続部と、を備え、正極接続部の周りを負極接続部が取り囲む、又は負極接続部の周りを正極接続部が取り囲むように配備されていると共に、正極接続部と負極接続部とが金属的結合により一体的に結合された電極端子接続体が開示されている。
【０００９】
また、特許文献２には、一方の電極端子に連結すると共にその電極端子と同種金属で形成された電極部と、電極部に連接すると共に他方の電極端子と同種金属で形成されたバスバー部と、を備え、電極部とバスバー部とが拡散接合により一体化された電極端子接続体が開示されている。
【００１０】
これらの電極端子接続体によれば、電極端子接続体と電極端子との接合を同種金属同士の接合とすることができるため、局部電池効果による腐食・高抵抗化を原理的に発生させずに、また金属同士の接合の手法として抵抗溶接等の簡便なものを採用することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１１−２１０４８２号公報
【特許文献２】特開２０１２−８９２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１又は２に記載された電極端子接続体は、そもそも異種金属同士が結合したものであり、その結合部においても局部電池効果によって腐食・高抵抗化が生じる可能性がある。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、電極端子接続体の結合部における腐食・高抵抗化を抑制することが可能な電極端子接続体及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的を達成するために創案された本発明は、互いに異種金属で形成された正極端子と負極端子とを電気的に接続する電極端子接続体において、前記正極端子と同種金属で形成された正極端子接続部と、前記負極端子と同種金属で形成された負極端子接続部と、を備え、前記正極端子接続部と前記負極端子接続部とが前記正極端子を形成する金属と前記負極端子を形成する金属との間のイオン化傾向を有する金属で形成された介在部を介して結合されている電極端子接続体である。
【００１５】
また、本発明は、互いに異種金属で形成された正極端子と負極端子とを電気的に接続する電極端子接続体の製造方法において、前記正極端子と同種金属で形成された薄板にプレス加工を施して第１の取付孔を形成する工程と、前記正極端子を形成する金属と前記負極端子を形成する金属との間のイオン化傾向を有する金属で形成された第１の厚板にプレス加工を施して前記第１の取付孔よりも小径の第１の金属部材を形成する工程と、前記第１の取付孔の内部に前記第１の金属部材を挿入すると共に前記第１の取付孔の内部で前記第１の金属部材を押し潰して前記第１の取付孔を拡張しつつ前記薄板と前記第１の金属部材とを接合する工程と、前記第１の取付孔の内周部分に前記第１の金属部材が残存するように、前記第１の金属部材の中央部にプレス加工を施して第２の取付孔を形成する工程と、前記負極端子と同種金属で形成された第２の厚板にプレス加工を施して前記第２の取付孔よりも小径の第２の金属部材を形成する工程と、前記第２の取付孔の内部に前記第２の金属部材を挿入すると共に前記第２の取付孔の内部で前記第２の金属部材を押し潰して前記第２の取付孔を拡張しつつ前記第１の金属部材と前記第２の金属部材とを接合する工程と、を備える電極端子接続体の製造方法である。
【００１６】
前記薄板にプレス加工を施して正極端子用固定孔を形成する工程と、前記第２の取付孔の内周部分に前記第２の金属部材が残存するように、前記第２の金属部材の中央部にプレス加工を施して負極端子用固定孔を形成する工程と、を更に備えると良い。
【００１７】
また、本発明は、互いに異種金属で形成された正極端子と負極端子とを電気的に接続する電極端子接続体の製造方法において、前記負極端子と同種金属で形成された薄板にプレス加工を施して第１の取付孔を形成する工程と、前記正極端子を形成する金属と前記負極端子を形成する金属との間のイオン化傾向を有する金属で形成された第１の厚板にプレス加工を施して前記第１の取付孔よりも小径の第１の金属部材を形成する工程と、前記第１の取付孔の内部に前記第１の金属部材を挿入すると共に前記第１の取付孔の内部で前記第１の金属部材を押し潰して前記第１の取付孔を拡張しつつ前記薄板と前記第１の金属部材とを接合する工程と、前記第１の取付孔の内周部分に前記第１の金属部材が残存するように、前記第１の金属部材の中央部にプレス加工を施して第２の取付孔を形成する工程と、前記正極端子と同種金属で形成された第２の厚板にプレス加工を施して前記第２の取付孔よりも小径の第２の金属部材を形成する工程と、前記第２の取付孔の内部に前記第２の金属部材を挿入すると共に前記第２の取付孔の内部で前記第２の金属部材を押し潰して前記第２の取付孔を拡張しつつ前記第１の金属部材と前記第２の金属部材とを接合する工程と、を備える電極端子接続体の製造方法である。
【００１８】
前記薄板にプレス加工を施して負極端子用固定孔を形成する工程と、前記第２の取付孔の内周部分に前記第２の金属部材が残存するように、前記第２の金属部材の中央部にプレス加工を施して正極端子用固定孔を形成する工程と、を更に備えると良い。
【００１９】
また、本発明は、互いに異種金属で形成された正極端子と負極端子とを電気的に接続する電極端子接続体の製造方法において、前記正極端子と同種金属で形成された第１の板材にプレス加工を施して第１の取付孔を形成する工程と、前記正極端子を形成する金属と前記負極端子を形成する金属との間のイオン化傾向を有する金属で形成された第２の板材にプレス加工を施して前記第１の取付孔よりも大径の第１の金属部材を形成する工程と、前記第１の取付孔の内部に前記第１の金属部材を圧入して前記第１の板材と前記第１の金属部材とを接合する工程と、前記第１の取付孔の内周部分に前記第１の金属部材が残存するように、前記第１の金属部材の中央部にプレス加工を施して第２の取付孔を形成する工程と、前記負極端子と同種金属で形成された第３の板材にプレス加工を施して前記第２の取付孔よりも大径の第２の金属部材を形成する工程と、前記第２の取付孔の内部に前記第２の金属部材を圧入して前記第１の金属部材と前記第２の金属部材とを接合する工程と、を備える電極端子接続体の製造方法である。
【００２０】
前記第１の板材にプレス加工を施して正極端子用固定孔を形成する工程と、前記第２の取付孔の内周部分に前記第２の金属部材が残存するように、前記第２の金属部材の中央部にプレス加工を施して負極端子用固定孔を形成する工程と、を更に備えると良い。
【００２１】
また、本発明は、互いに異種金属で形成された正極端子と負極端子とを電気的に接続する電極端子接続体の製造方法において、前記負極端子と同種金属で形成された第１の板材にプレス加工を施して第１の取付孔を形成する工程と、前記正極端子を形成する金属と前記負極端子を形成する金属との間のイオン化傾向を有する金属で形成された第２の板材にプレス加工を施して前記第１の取付孔よりも大径の第１の金属部材を形成する工程と、前記第１の取付孔の内部に前記第１の金属部材を圧入して前記第１の板材と前記第１の金属部材とを接合する工程と、前記第１の取付孔の内周部分に前記第１の金属部材が残存するように、前記第１の金属部材の中央部にプレス加工を施して第２の取付孔を形成する工程と、前記正極端子と同種金属で形成された第３の板材にプレス加工を施して前記第２の取付孔よりも大径の第２の金属部材を形成する工程と、前記第２の取付孔の内部に前記第２の金属部材を圧入して前記第１の金属部材と前記第２の金属部材とを接合する工程と、を備える電極端子接続体の製造方法である。
【００２２】
前記第１の板材にプレス加工を施して負極端子用固定孔を形成する工程と、前記第２の取付孔の内周部分に前記第２の金属部材が残存するように、前記第２の金属部材の中央部にプレス加工を施して正極端子用固定孔を形成する工程と、を更に備えると良い。
【００２３】
前記第１の金属部材と前記第２の金属部材とを接合した後に不活性雰囲気下で加熱する工程を更に備えると良い。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、電極端子接続体の結合部における腐食・高抵抗化を抑制することが可能な電極端子接続体及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る電極端子接続体を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。
【図２】図１の電極端子接続体を介して複数の非水電解質二次電池を直列接続したバッテリシステムを示す斜視図である。
【図３】（ａ）から（ｈ）は本発明に係る電極端子接続体の製造方法（拡張型）を説明する図である。
【図４】（ａ）から（ｈ）は本発明に係る電極端子接続体の製造方法（圧入型）を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００２７】
先ず、電極端子接続体について説明する。
【００２８】
図１及び図２に示すように、本実施の形態に係る電極端子接続体１０は、互いに異種金属で形成された正極端子１１と負極端子１２とを電気的に接続するものであり、正極端子１１と同種金属で形成された正極端子接続部１３と、負極端子１２と同種金属で形成された負極端子接続部１４と、を備え、正極端子接続部１３と負極端子接続部１４とが正極端子１１を形成する金属と負極端子１２を形成する金属との間のイオン化傾向を有する金属で形成された介在部１５を介して結合されていることを特徴とする。
【００２９】
正極端子１１と負極端子１２は、それぞれ非水電解質二次電池１６から延出するようにして設けられている。正極端子１１はアルミニウムやアルミニウム合金で形成されており、負極端子１２は銅や銅合金で形成されている。
【００３０】
複数の非水電解質二次電池１６は、電極端子接続体１０を介して直並列接続されて、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車の動力として搭載されるバッテリシステムを構成する。
【００３１】
正極端子接続部１３は、正極端子１１と電気的に接続される部分であり、負極端子接続部１４は、負極端子１２と電気的に接続される部分である。
【００３２】
ここでは、正極端子１１と同種の金属を主基材とし、正極端子接続部１３の一部に負極端子接続部１４が設けられているが、負極端子１２と同種の金属を主基材とし、負極端子接続部１４の一部に正極端子接続部１３が設けられていても構わない。
【００３３】
正極端子接続部１３には、正極端子１１を挿入して抵抗溶接等により固定するための正極端子用固定孔１７が形成され、負極端子接続部１４には、負極端子１２を挿入して抵抗溶接等により固定するための負極端子用固定孔１８が形成されている。
【００３４】
介在部１５は、正極端子接続部１３と負極端子接続部１４との結合部における腐食・高抵抗化を抑制するためのものであり、例えば、ニッケル、クロム、又は亜鉛等で形成されている。
【００３５】
ここでは、イオン化傾向によって介在部１５を形成する金属を選定しているが、イオン化傾向の他にも、正極端子１１を形成する金属と負極端子１２を形成する金属との中間に位置する標準電極電位を有する金属を介在部１５を形成する金属として選定するようにしても良い。イオン化傾向を示すイオン化順列と水素を基準電極として表した標準電極電位を示す電気化学列とは一致するからである。
【００３６】
本実施の形態に係る電極端子接続体１０によれば、正極端子接続部１３と負極端子接続部１４とが正極端子１１を形成する金属と負極端子１２を形成する金属との間のイオン化傾向を有する金属で形成された介在部１５を介して結合されているため、正極端子接続部１３と負極端子接続部１４との結合界面におけるイオン化傾向の変化、ひいては結合界面における標準電極電位の電位差を緩和することができ、電極端子接続体１０の結合部における局部電池効果による腐食・高抵抗化を発生し難くすることが可能となる。
【００３７】
次に、電極端子接続体の製造方法について説明する。電極端子接続体の製造方法としては、主に拡張型の製造方法と圧入型の製造方法とがあるので、これらの製造方法を順を追って説明する。
【００３８】
先ず、拡張型の製造方法について説明する。
【００３９】
図３に示すように、拡張型の製造方法は、正極端子１１と同種金属で形成された薄板３１にプレス加工を施して第１の取付孔３２を形成する工程と、正極端子１１を形成する金属と負極端子１２を形成する金属との間のイオン化傾向を有する金属で形成された第１の厚板（図示せず）にプレス加工を施して第１の取付孔３２よりも小径の第１の金属部材３３を形成する工程と、第１の取付孔３２の内部に第１の金属部材３３を挿入すると共に第１の取付孔３２の内部で第１の金属部材３３を押し潰して第１の取付孔３２を拡張しつつ薄板３１と第１の金属部材３３とを接合する工程と、第１の取付孔３２の内周部分に第１の金属部材３３が残存するように、第１の金属部材３３の中央部にプレス加工を施して第２の取付孔３４を形成する工程と、負極端子１２と同種金属で形成された第２の厚板（図示せず）にプレス加工を施して第２の取付孔３４よりも小径の第２の金属部材３５を形成する工程と、第２の取付孔３４の内部に第２の金属部材３５を挿入すると共に第２の取付孔３４の内部で第２の金属部材３５を押し潰して第２の取付孔３４を拡張しつつ第１の金属部材３３と第２の金属部材３５とを接合する工程と、を備えることを特徴とする。
【００４０】
なお、図３では、説明の都合上、断面図の一部の線を省略している。
【００４１】
以下、各工程を具体的に説明する。
【００４２】
正極端子１１と同種金属で形成された薄板３１にプレス加工を施して第１の取付孔３２を形成する工程では、アルミニウムやアルミニウム合金で形成された薄板３１にプレス加工（特に打ち抜き加工）を施して第１の取付孔３２を形成し、更に正極端子用固定孔１７を形成して正極端子接続部１３を作製する（図３（ａ）参照）。この工程の直後は、第１の取付孔３２の内周面に酸化膜は形成されていない。
【００４３】
これにより、正極端子用固定孔１７に正極端子１１を挿入して抵抗溶接等により固定する際に、互いに同種金属の正極端子１１と薄板３１とが接触することになり、同種金属同士の接合とすることができる。
【００４４】
正極端子１１を形成する金属と負極端子１２を形成する金属との間のイオン化傾向を有する金属で形成された第１の厚板にプレス加工を施して第１の取付孔３２よりも小径の第１の金属部材３３を形成する工程では、ニッケル、クロム、又は亜鉛等で形成された第１の厚板にプレス加工（特に打ち抜き加工）を施して介在部１５となる第１の金属部材３３を形成する。第１の厚板の厚さは、薄板３１の厚さと比較して厚いため、第１の金属部材３３の厚さも薄板３１の厚さよりも厚くなっている。
【００４５】
ここでは、イオン化傾向によって第１の厚板を形成する金属を選定しているが、イオン化傾向の他にも、正極端子１１を形成する金属と負極端子１２を形成する金属との中間に位置する標準電極電位を有する金属を第１の厚板を形成する金属として選定するようにしても良い。イオン化傾向を示すイオン化順列と水素を基準電極として表した標準電極電位を示す電気化学列とは一致するからである。
【００４６】
第１の取付孔３２の内部に第１の金属部材３３を挿入すると共に第１の取付孔３２の内部で第１の金属部材３３を押し潰して第１の取付孔３２を拡張しつつ薄板３１と第１の金属部材３３とを接合する工程では、プレス装置の打ち抜きパンチにより第１の取付孔３２の内部で第１の金属部材３３を押し潰す（図３（ｂ）及び（ｃ）参照）。
【００４７】
このとき、第１の金属部材３３が押し潰されて第１の取付孔３２の内径よりも大きくなるように圧延され、これに伴って第１の取付孔３２が拡張される。その結果、第１の取付孔３２の内周面に僅かに酸化膜が形成されていたとしても、接合直前に酸化膜が破壊されて新生面の創出が促進され、薄板３１のアルミニウム等と第１の金属部材３３のニッケル等とが拡散接合することとなる。
【００４８】
そのため、薄板３１のアルミニウム等と第１の金属部材３３のニッケル等とは異種金属同士の接合となるが、この接合は２つの金属表面を固相状態のまま金属学的に一体化させた拡散接合によるものであるので、接合信頼性を向上させることができると共に局部電池効果による腐食・高抵抗化を抑制することができる。
【００４９】
また、薄板３１のアルミニウム等と第１の金属部材３３のニッケル等とはイオン化傾向が近いことから、これらの異種金属同士を接合しても、接合局部電池効果による腐食・高抵抗化が原理的に生じ難い。
【００５０】
第１の取付孔３２の内周部分に第１の金属部材３３が残存するように、第１の金属部材３３の中央部にプレス加工を施して第２の取付孔３４を形成する工程では、第１の取付孔３２の内周の全周に亘って第１の金属部材３３が十分な径方向厚さで残存するように、第１の金属部材３３にプレス加工（特に打ち抜き加工）を施す（図３（ｄ）参照）。
【００５１】
これにより、後工程で第２の取付孔３４に第２の金属部材３５を挿入して第１の金属部材３３と第２の金属部材３５とを接合する際に、イオン化傾向の近い異種金属同士が接触することになり、局部電池効果による腐食・高抵抗化を効果的に抑制することができる。
【００５２】
負極端子１２と同種金属で形成された第２の厚板にプレス加工を施して第２の取付孔３４よりも小径の第２の金属部材３５を形成する工程では、銅や銅合金で形成された第２の厚板にプレス加工（特に打ち抜き加工）を施して第２の金属部材３５を形成する。第２の厚板の厚さは、薄板３１の厚さと比較して厚いため、第２の金属部材３５の厚さも薄板３１の厚さよりも厚くなっている。
【００５３】
第２の取付孔３４の内部に第２の金属部材３５を挿入すると共に第２の取付孔３４の内部で第２の金属部材３５を押し潰して第２の取付孔３４を拡張しつつ第１の金属部材３３と第２の金属部材３５とを接合する工程では、プレス装置の打ち抜きパンチにより第２の取付孔３４の内部で第２の金属部材３５を押し潰す（図３（ｅ）及び（ｆ）参照）。
【００５４】
このとき、第２の金属部材３５が押し潰されて第２の取付孔３４の内径よりも大きくなるように圧延され、これに伴って第２の取付孔３４が拡張される。その結果、第２の取付孔３４の内周面に僅かに酸化膜が形成されていたとしても、接合直前に酸化膜が破壊されて新生面の創出が促進され、第１の金属部材３３のニッケル等と第２の金属部材３５の銅等とが拡散接合することとなる。
【００５５】
そのため、第１の金属部材３３のニッケル等と第２の金属部材３５の銅等とは異種金属同士の接合となるが、この接合は２つの金属表面を固相状態のまま金属学的に一体化させた拡散接合によるものであるので、接合信頼性を向上させることができると共に局部電池効果による腐食・高抵抗化を抑制することができる。
【００５６】
また、第１の金属部材３３のニッケル等と第２の金属部材３５の銅等とはイオン化傾向が近いことから、これらの異種金属同士を接合しても、接合局部電池効果による腐食・高抵抗化が原理的に生じ難い。
【００５７】
プレス加工は他の加工方法に比べて高速であることから、これらの工程をプレス装置により連続的に実施することで、第１の取付孔３２の形成から薄板３１と第１の金属部材３３との接合、及び第２の取付孔３４の形成から第１の金属部材３３と第２の金属部材３５との接合までを短時間で実施することができる。そのため、特に、アルミニウムやアルミニウム合金の表面に形成され、一度形成されると非常に安定で、焼鈍による拡散接合を行っても消失し難いことが知られているアルミニウム型の酸化膜であっても、その成長を最小限に抑制し、接合することができる。また、更に、僅かに酸化膜が形成されていたとしても拡張による接合を行うことで、新生面の創出を促進して異種金属間において十分な接合強度を得ることができる。
【００５８】
なお、各工程をプレス装置により連続的に実施するためには、例えば、各工程を加工ステージ（基台）ごとに区切り、工程の進行に伴ってコンベヤで加工ステージを変更していくようにすれば良い。
【００５９】
これらの工程の後、第１の金属部材３３を介して薄板３１と接合された第２の金属部材３５にプレス加工（特に打ち抜き加工）を施して負極端子用固定孔１８を形成して負極端子接続部１４を作製する（図３（ｇ）参照）。
【００６０】
このとき、第２の取付孔３４の内周部分に第２の金属部材３５が残存するように、第２の金属部材３５の中央部にプレス加工を施して負極端子用固定孔１８を形成する。
【００６１】
これにより、負極端子用固定孔１８に負極端子１２を挿入して抵抗溶接等により固定する際に、互いに同種金属の負極端子１２と第２の金属部材３５とが接触することになり、同種金属同士の接合とすることができる。
【００６２】
なお、負極端子用固定孔１８を形成する際には、異種金属同士の接合とならないように、負極端子１２と接触する負極端子用固定孔１８の内周面に第１の金属部材３３が露出しないようにすると良い。
【００６３】
また、拡張型の製造方法は、第１の金属部材３３と第２の金属部材３５とを接合した後に不活性雰囲気下で加熱する工程を更に備えることが好ましい（図３（ｈ）参照）。
【００６４】
これにより、薄板３１のアルミニウム等と第１の金属部材３３のニッケル等との拡散接合、及び第１の金属部材３３のニッケル等と第２の金属部材３５の銅等の拡散接合が十分に進行し、より接合強度を高めることができる。
【００６５】
不活性雰囲気としては、ヘリウムガス雰囲気やアルゴンガス雰囲気を用いることができる。また、加熱温度は、母材である薄板３１、第１の金属部材３３、及び第２の金属部材３５の融点以下の温度とする。
【００６６】
以上の工程により得られた電極端子接続体１０を介して非水電解質二次電池１６を直並列接続する際には、電極端子接続体１０の正極端子用固定孔１７と非水電解質二次電池１６の正極端子１１とを抵抗溶接等により固定し、電極端子接続体１０の負極端子用固定孔１８と他の非水電解質二次電池１６の負極端子１２とを抵抗溶接等により固定して正極端子１１と負極端子１２とを電気的に接続する。
【００６７】
このとき、正極端子１１と接触する正極端子用固定孔１７が正極端子１１と同種金属である薄板３１で形成され、また負極端子１２と接触する負極端子用固定孔１８が負極端子１２と同種金属である第２の金属部材３５で形成されているため、それぞれ同種金属同士の接合となり、原理的に局部電池効果による腐食・高抵抗化を防止することができる。
【００６８】
また、同種金属同士の接合であるので、金属同士の接合の手法として抵抗溶接等の簡便なものを採用することが可能となる。
【００６９】
次に、圧入型の製造方法について説明する。
【００７０】
図４に示すように、圧入型の製造方法は、正極端子１１と同種金属で形成された第１の板材４１にプレス加工を施して第１の取付孔３２を形成する工程と、正極端子１１を形成する金属と負極端子１２を形成する金属との間のイオン化傾向を有する金属で形成された第２の板材（図示せず）にプレス加工を施して第１の取付孔３２よりも大径の第１の金属部材３３を形成する工程と、第１の取付孔３２の内部に第１の金属部材３３を圧入して第１の板材４１と第１の金属部材３３とを接合する工程と、第１の取付孔３２の内周部分に第１の金属部材３３が残存するように、第１の金属部材３３の中央部にプレス加工を施して第２の取付孔３４を形成する工程と、負極端子１２と同種金属で形成された第３の板材（図示せず）にプレス加工を施して第２の取付孔３４よりも大径の第２の金属部材３５を形成する工程と、第２の取付孔３４の内部に第２の金属部材３５を圧入して第１の金属部材３３と第２の金属部材３５とを接合する工程と、を備えることを特徴とする。
【００７１】
なお、図４では、説明の都合上、断面図の一部の線を省略している。
【００７２】
以下、各工程を具体的に説明する。
【００７３】
正極端子１１と同種金属で形成された第１の板材４１にプレス加工を施して第１の取付孔３２を形成する工程では、アルミニウムやアルミニウム合金で形成された第１の板材４１にプレス加工（特に打ち抜き加工）を施して第１の取付孔３２を形成し、更に正極端子用固定孔１７を形成して正極端子接続部１３を作製する（図４（ａ）参照）。この工程の直後は、第１の取付孔３２の内周面に酸化膜は形成されていない。
【００７４】
正極端子１１を形成する金属と負極端子１２を形成する金属との間のイオン化傾向を有する金属で形成された第２の板材にプレス加工を施して第１の取付孔３２よりも大径の第１の金属部材３３を形成する工程では、ニッケル、クロム、又は亜鉛等で形成された第２の板材にプレス加工（特に打ち抜き加工）を施して介在部１５となる第１の金属部材３３を形成する。第２の板材の厚さは、第１の板材４１の厚さと比較して同等であるため、第１の金属部材３３の厚さも第１の板材４１の厚さと同等となっている。
【００７５】
ここでは、イオン化傾向によって第２の板材を形成する金属を選定しているが、イオン化傾向の他にも、正極端子１１を形成する金属と負極端子１２を形成する金属との中間に位置する標準電極電位を有する金属を第２の板材を形成する金属として選定するようにしても良い。イオン化傾向を示すイオン化順列と水素を基準電極として表した標準電極電位を示す電気化学列とは一致するからである。
【００７６】
第１の取付孔３２の内部に第１の金属部材３３を圧入して第１の板材４１と第１の金属部材３３とを接合する工程では、プレス装置の打ち抜きパンチにより第１の取付孔３２の内部に第１の金属部材３３を押し込む（図４（ｂ）及び（ｃ）参照）。
【００７７】
このとき、第１の金属部材３３と第１の取付孔３２とが接触して互いの表面が削られて塑性変形しつつ、第１の取付孔３２の内部に第１の金属部材３３が押し込まれる。その結果、第１の取付孔３２の内周面に僅かに酸化膜が形成されていたとしても、接合直前に酸化膜が破壊されて新生面の創出が促進され、第１の板材４１のアルミニウム等と第１の金属部材３３のニッケル等とが拡散接合することとなる。
【００７８】
そのため、第１の板材４１のアルミニウム等と第１の金属部材３３のニッケル等とは異種金属同士の接合となるが、この接合は２つの金属表面を固相状態のまま金属学的に一体化させた拡散接合によるものであるので、接合信頼性を向上させることができると共に局部電池効果による腐食・高抵抗化を抑制することができる。
【００７９】
また、第１の板材４１のアルミニウム等と第１の金属部材３３のニッケル等とはイオン化傾向が近いことから、これらの異種金属同士を接合しても、接合局部電池効果による腐食・高抵抗化が原理的に生じ難い。
【００８０】
第１の取付孔３２の内周部分に第１の金属部材３３が残存するように、第１の金属部材３３の中央部にプレス加工を施して第２の取付孔３４を形成する工程では、第１の取付孔３２の内周の全周に亘って第１の金属部材３３が十分な径方向厚さで残存するように、第１の金属部材３３にプレス加工（特に打ち抜き加工）を施す（図４（ｄ）参照）。
【００８１】
これにより、後工程で第２の取付孔３４に第２の金属部材３５を圧入して第１の金属部材３３と第２の金属部材３５とを接合する際に、イオン化傾向の近い異種金属同士が接触することになり、局部電池効果による腐食・高抵抗化を効果的に抑制することができる。
【００８２】
負極端子１２と同種金属で形成された第３の板材にプレス加工を施して第２の取付孔３４よりも大径の第２の金属部材３５を形成する工程では、銅や銅合金で形成された第３の板材にプレス加工（特に打ち抜き加工）を施して第２の金属部材３５を形成する。第３の板材の厚さは、第１の板材４１の厚さと比較して同等であるため、第２の金属部材３５の厚さも第１の板材４１の厚さと同等となっている。
【００８３】
第２の取付孔３４の内部に第２の金属部材３５を圧入して第１の金属部材３３と第２の金属部材３５とを接合する工程では、プレス装置の打ち抜きパンチにより第２の取付孔３４の内部に第２の金属部材３５を押し込む（図４（ｅ）及び（ｆ）参照）。
【００８４】
このとき、第２の金属部材３５と第２の取付孔３４とが接触して互いの表面が削られて塑性変形しつつ、第２の取付孔３４の内部に第２の金属部材３５が押し込まれる。その結果、第２の取付孔３４の内周面に僅かに酸化膜が形成されていたとしても、接合直前に酸化膜が破壊されて新生面の創出が促進され、第１の金属部材３３のニッケル等と第２の金属部材３５の銅等とが拡散接合することとなる。
【００８５】
そのため、第１の金属部材３３のニッケル等と第２の金属部材３５の銅等とは異種金属同士の接合となるが、この接合は２つの金属表面を固相状態のまま金属学的に一体化させた拡散接合によるものであるので、接合信頼性を向上させることができると共に局部電池効果による腐食・高抵抗化を抑制することができる。
【００８６】
また、第１の金属部材３３のニッケル等と第２の金属部材３５の銅等とはイオン化傾向が近いことから、これらの異種金属同士を接合しても、接合局部電池効果による腐食・高抵抗化が原理的に生じ難い。
【００８７】
プレス加工は他の加工方法に比べて高速であることから、これらの工程をプレス装置により連続的に実施することで、第１の取付孔３２の形成から第１の板材４１と第１の金属部材３３との接合、及び第２の取付孔３４の形成から第１の金属部材３３と第２の金属部材３５との接合までを短時間で実施することができる。そのため、特に、アルミニウムやアルミニウム合金の表面に形成され、一度形成されると非常に安定で、焼鈍による拡散接合を行っても消失し難いことが知られているアルミニウム型の酸化膜であっても、その成長を最小限に抑制し、接合することができる。また、更に、僅かに酸化膜が形成されていたとしても圧入による接合を行うことで、新生面の創出を促進して異種金属間において十分な接合強度を得ることができる。
【００８８】
なお、各工程をプレス装置により連続的に実施するためには、例えば、各工程を加工ステージ（基台）ごとに区切り、工程の進行に伴ってコンベヤで加工ステージを変更していくようにすれば良い。
【００８９】
これらの工程の後、第１の金属部材３３を介して第１の板材４１と接合された第２の金属部材３５にプレス加工（特に打ち抜き加工）を施して負極端子用固定孔１８を形成して負極端子接続部１４を作製する（図４（ｇ）参照）。
【００９０】
このとき、第２の取付孔３４の内周部分に第２の金属部材３５が残存するように、第２の金属部材３５の中央部にプレス加工を施して負極端子用固定孔１８を形成する。
【００９１】
これにより、負極端子用固定孔１８に負極端子１２を挿入して抵抗溶接等により固定する際に、互いに同種金属の負極端子１２と第２の金属部材３５とが接触することになり、同種金属同士の接合とすることができる。
【００９２】
なお、負極端子用固定孔１８を形成する際には、異種金属同士の接合とならないように、負極端子１２と接触する負極端子用固定孔１８の内周面に第１の金属部材３３が露出しないようにすると良い。
【００９３】
また、圧入型の製造方法は、第１の金属部材３３と第２の金属部材３５とを接合した後に不活性雰囲気下で加熱する工程を更に備えることが好ましい（図４（ｈ）参照）。
【００９４】
これにより、第１の板材４１のアルミニウム等と第１の金属部材３３のニッケル等との拡散接合、及び第１の金属部材３３のニッケル等と第２の金属部材３５の銅等の拡散接合が十分に進行し、より接合強度を高めることができる。
【００９５】
不活性雰囲気としては、ヘリウムガス雰囲気やアルゴンガス雰囲気を用いることができる。また、加熱温度は、母材である第１の板材４１、第１の金属部材３３、及び第２の金属部材３５の融点以下の温度とする。
【００９６】
以上の工程により得られた電極端子接続体１０を介して非水電解質二次電池１６を直並列接続する際には、電極端子接続体１０の正極端子用固定孔１７と非水電解質二次電池１６の正極端子１１とを抵抗溶接等により固定し、電極端子接続体１０の負極端子用固定孔１８と他の非水電解質二次電池１６の負極端子１２とを抵抗溶接等により固定して正極端子１１と負極端子１２とを電気的に接続する。
【００９７】
このとき、正極端子１１と接触する正極端子用固定孔１７が正極端子１１と同種金属である第１の板材４１で形成され、また負極端子１２と接触する負極端子用固定孔１８が負極端子１２と同種金属である第２の金属部材３５で形成されているため、それぞれ同種金属同士の接合となり、原理的に局部電池効果による腐食・高抵抗化を防止することができる。
【００９８】
また、同種金属同士の接合であるので、金属同士の接合の手法として抵抗溶接等の簡便なものを採用することが可能となる。
【００９９】
次に、電極端子接続体の製造方法の作用効果を説明する。
【０１００】
特許文献１又は２に記載された電極端子接続体は、静水押出加工により異種金属同士が結合した中間製品を形成し、この中間製品から電極端子接続体の板形状に切削加工することで製造される。
【０１０１】
静水押出加工を実現するためには大規模な設備が必要になり、また中間製品から板形状に切削加工するためには長時間を要すると共に切粉の無駄が多くなるため、製造コストが著しく増大することが推定される。
【０１０２】
また、特許文献２には、板材に取付孔を形成し、この取付孔に異種金属で形成された金属部材を圧入することで、電極端子接続体を製造することも開示されているが、取付孔に金属部材を圧入するまでにアルミニウムやアルミニウム合金の表面に酸化膜が成長し、異種金属間において十分な接合強度が得られない虞がある。
【０１０３】
これらに対して、本実施の形態に係る電極端子接続体の製造方法によれば、第１の取付孔３２の形成から第２の金属部材３５の接合までの工程を加工速度に優れ、且つ静水押出加工と比較して小規模な設備で実施できるプレス加工によって行うため、大規模な設備を必要とせず、第１の取付孔３２の形成から第２の金属部材３５の接合までを短時間で実施することが可能である。
【０１０４】
また、電極端子接続体の製造方法では、第１の取付孔３２の形成から第２の金属部材３５の接合までの工程の加工速度が静水押出加工や切削加工を併用した場合と比較して高速であることから、加工中における酸化膜の成長を抑制することができる。
【０１０５】
更に、電極端子接続体の製造方法では、第１の取付孔３２と第１の金属部材３３とを接合する際、及び第２の取付孔３４と第２の金属部材３５とを接合する際に、第１の取付孔３２又は第２の取付孔３４の内周面に僅かに酸化膜が形成されていたとしても、接合直前に酸化膜を破壊することができ、異種金属同士が拡散接合されるので、異種金属間において十分な接合強度が得られる。
【０１０６】
つまり、本実施の形態に係る電極端子接続体の製造方法によれば、大規模な設備を必要とせず、取付孔の形成から金属部材の接合までを短時間で実施することが可能であるため、酸化膜の成長を最小限に抑制し、接合することができ、異種金属間において十分な接合強度が得られる電極端子接続体１０を製造することができる。
【０１０７】
なお、本発明は、本実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない程度に種々の変形を加えることが可能である。
【０１０８】
例えば、本実施の形態では、薄板３１又は第１の板材４１を正極端子１１と同種金属であるアルミニウム等で形成し、第２の金属部材３５を負極端子１２と同種金属である銅等で形成したが、薄板３１又は第１の板材４１を負極端子１２と同種金属である銅等で形成し、第２の金属部材３５を正極端子１１と同種金属であるアルミニウム等で形成しても良い。
【０１０９】
この場合にも、第１の取付孔３２と第１の金属部材３３とを接合する際、及び第２の取付孔３４と第２の金属部材３５とを接合する際に、第１の取付孔３２又は第２の取付孔３４の内周面に僅かに酸化膜が形成されていたとしても、拡張や圧入により酸化膜が破壊されて新生面の創出が促進され、異種金属間において十分な接合強度が得られる。
【０１１０】
また、本実施の形態では、拡張型の製造方法では接合を全て拡張により実施し、圧入型の製造方法では接合を全て圧入により実施するものとしたが、拡張による接合と圧入による接合を組み合わせるようにしても構わない。
【０１１１】
以上の通り、本発明によれば、電極端子接続体の結合部における腐食・高抵抗化を抑制することが可能な電極端子接続体及びその製造方法を提供することができる。
【符号の説明】
【０１１２】
１０  電極端子接続体
１１  正極端子
１２  負極端子
１３  正極端子接続部
１４  負極端子接続部
１５  介在部
１６  非水電解質二次電池
１７  正極端子用固定孔
１８  負極端子用固定孔
【図１】
2014191888.tif 000003
【図２】
2014191888.tif 000004
【図３】
2014191888.tif 000005
【図４】
2014191888.tif 000006