(57)【要約】【課題】端子材質が銅又は銅合金であっても、封口板本体を構成する高分子材料と十分な密着性を確保することのできる封口板を提供すること。【解決手段】圧力容器の開口部を閉塞する高分子材料からなる封口板１本体に、その板厚方向に貫通するように金属端子２０を埋設してなる封口板１において、前記金属端子２０は、銅又は銅合金からなる端子本体の外周面のうち、少なくとも前記高分子材料と接触する面に、アルミニウム又はアルミニウム合金が密着して設けられており、前記アルミニウム又はアルミニウム合金の表面と前記高分子材料とが化学的に密接に接合されていることを特徴とする封口板。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力容器の開口部を閉塞する高分子材料からなる封口板本体に、その板厚方向に貫通するように金属端子を埋設してなる封口板において、
前記金属端子は、銅又は銅合金からなる端子本体の外周面のうち、少なくとも前記高分子材料と接触する面に、アルミニウム又はアルミニウム合金が密着して設けられており、
前記アルミニウム又はアルミニウム合金の表面と前記高分子材料とが化学的に密接に接合されていることを特徴とする封口板。
【請求項２】
前記銅又は銅合金と前記アルミニウム又はアルミニウム合金とは、拡散接合法、真空蒸着法、スパッタリング法又は溶融メッキ法のいずれかの方法により接合されていることを特徴とする請求項１記載の封口板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池等の電池、キャパシタ、電解コンデンサ等の圧力容器の開口部を閉塞するために用いられる封口板に関し、詳しくは、端子材質が銅又は銅合金であっても、封口板本体を構成する高分子材料と十分な密着性を確保することのできる封口板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、二次電池等の電池、キャパシタ、電解コンデンサ等の圧力容器の開口部を閉塞するフェノール樹脂等の高分子材料からなる封口板本体に、その板厚方向に貫通するようにプラス及びマイナスの２極のアルミニウム端子をモールドすることによって一体に埋設してなる封口板が知られている。
【０００３】
このような封口板では、封口板本体を構成する高分子材料とアルミニウム端子との間から容器内部の液体（電解液や絶縁油等）の漏出を防止するために、高分子材料とアルミニウム端子との高い密着性を確保する必要があり、例えば、アルミニウム端子の表面を化学的に粗面化し、高分子材料との密着性を高める技術（特許文献１）、金属端子の表面に有機化合物層を設け、その有機化合物層と高分子材料とを化学的に結合させることにより密着性を高める技術（特許文献２）等が提案されている。
【０００４】
これによれば、樹脂と金属という異材質間であるが、相互の密着性が長期に安定しており、内部の液体が漏出するおそれはない。
【特許文献１】特開２００１−２３７１４３号公報
【特許文献２】特開２００２−２３７４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、これら二次電池等の電池、キャパシタ、電解コンデンサにおけるＥＳＲ（等価直列抵抗）を低下させるため、封口板においても、端子材質の低抵抗化のため、金属材質をアルミニウムから低抵抗の銅又は銅合金の材質に変更する動きが出てきた。
【０００６】
しかし、従来、端子と封口板本体とは、アルミニウムとフェノール樹脂等の高分子材料との間では高い密着性が確保されるが、端子を銅又は銅合金とした場合、フェノール樹脂等の高分子材料と長期に安定して接合する方法が見出されていなかった。
【０００７】
そこで、本発明は、端子材質が銅又は銅合金であっても、封口板本体を構成する高分子材料と十分な密着性を確保することのできる封口板を提供することを課題とする。
【０００８】
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００１０】
（請求項１）
圧力容器の開口部を閉塞する高分子材料からなる封口板本体に、その板厚方向に貫通するように金属端子を埋設してなる封口板において、
前記金属端子は、銅又は銅合金からなる端子本体の外周面のうち、少なくとも前記高分子材料と接触する面に、アルミニウム又はアルミニウム合金が密着して設けられており、
前記アルミニウム又はアルミニウム合金の表面と前記高分子材料とが化学的に密接に接合されていることを特徴とする封口板。
【００１１】
（請求項２）
前記銅又は銅合金と前記アルミニウム又はアルミニウム合金とは、拡散接合法、真空蒸着法、スパッタリング法又は溶融メッキ法のいずれかの方法により接合されていることを特徴とする請求項１記載の封口板。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、端子材質が銅又は銅合金であっても、封口板本体を構成する高分子材料と十分な密着性を確保することのできる封口板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【００１４】
図１は本発明に係る封口板の第１実施形態を一部断面で示している。
【００１５】
封口板１には、圧力容器（図示せず）の開口部を閉塞する封口板本体１０に、その板厚方向に貫通するように金属端子２０が一体に埋設されている。図示上側が大気側、下側が圧力容器の内部側である。なお、封口板１には通常プラスとマイナスの２極の金属端子が設けられているが、構成は同一であるため、ここではそのうちの１極の金属端子２０のみを示す。
【００１６】
封口板本体１０は高分子材料により形成されており、その形状は圧力容器の開口部の形状に応じて適宜決定される。
【００１７】
封口板本体１０に使用できる高分子材料としては、フェノール樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ナイロン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。中でも耐熱性に優れることから、フェノール樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、エポキシ樹脂が好ましく、電気的絶縁性、機械的強度、耐薬品性にも優れることからフェノール樹脂がより好ましい。
【００１８】
金属端子２０は、銅又は銅合金からなる端子本体２１の外周面に、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる被覆部２２が密着形成されている。
【００１９】
端子本体２１は略円柱形状をしており、大気側に突出する端部側から雌螺子が形成された接続用凹部２１ａが凹設されていると共に、内部側に面する端部には接続用凸部２１ｂが突設されている。また、端子本体２１の封口板本体１０内に配設されている部位には、金属端子２０の抜け止めを図るために、周方向に沿って大径となるリブ２１ｃが突設されている。
【００２０】
被覆部２２は、このような端子本体２１の接続用凸部２１ｂを除く外周面の形状に沿うように密着形成されており、その表面と封口板本体１０とが化学的に密着接合されている。
【００２１】
金属端子２０の被覆部２２と封口板本体１０とは、被覆部２２の表面が化学的に粗面化されることにより封口板本体１０を構成する高分子材料と一体に密着して接合されることが好ましい。
【００２２】
被覆部２２の表面を化学的に粗面化する方法としては、端子本体２１の外周面に被覆部２２を一体に形成した金属端子２０をアルカリ水溶液に浸漬することにより、脱脂及び酸化皮膜の除去を行った後、酸水溶液に浸漬することにより、被覆部２２の表面を粗面化する。その後洗浄すると、被覆部２２の表面には微細な凹凸が形成される。そして、この金属端子２０をインサート部材として成形型内に配置してフェノール樹脂等の高分子材料をモールドすると、粗面化された被覆部２２表面の凹凸と高分子材料とが一体に密着し合うことにより、金属端子２０と封口板本体１０とが接合される。
【００２３】
また、被覆部２２の表面に、アルミニウム又はアルミニウム合金と化学的に結合すると共に封口板本体１０を構成する高分子材料とも化学的に結合する例えばシランカップリング剤、トリアジンチオール誘導体等の有機化合物からなる有機化合物層（図示せず）を形成することにより、封口板本体１０と一体に密着して接合されるようにすることもできる。
【００２４】
このようにして作成された封口板１は、金属端子２０の端子本体２１が銅又は銅合金からなるため低抵抗化され、また、封口板本体１０を構成する高分子材料とは、従来と同様にアルミニウム又はアルミニウム合金からなる被覆部２２が一体に密着接合することにより高い密着性が確保され、境界面からの液体の漏出のおそれはない。
【００２５】
金属端子２０の被覆部２２は、必ずしも端子本体２１の外周面全面に設けられている必要はなく、少なくとも封口板本体１０を構成する高分子材料と接触する面に設けられていればよい。
【００２６】
図２、図３は本発明に係る封口板の第２及び第３実施形態をそれぞれ一部断面で示している。図１と同一符号は同一構成を示しているので、詳細な説明は省略する。
【００２７】
図２に示す金属端子２０は、被覆部２２が端子本体２１の外周面全面ではなく、端子本体２１の外周面のうち、封口板本体１０と接触する部位のみに設けられている。
【００２８】
この端子本体２１には、図１に示すリブ２１ｃは設けられておらず、被覆部２２の一部が周方向に突設することによってリブ２２ａが形成されている。
【００２９】
また、図３に示す金属端子２０は、端子本体２１の外周面のうち、封口板本体１０と接触する部位のみに、それぞれ端子本体２１の周方向に沿って細幅状の被覆部２２が、上下に間隔をおいて複数設けられている。
【００３０】
これら複数の被覆部２２は、端子本体２１の外周面にそれぞれ異径部を形成しており、図１に示すリブ２１ｃ、図２に示すリブ２２ａと同様の機能を果たしている。
【００３１】
また、金属端子２０と封口板本体１０との接合は、これら複数の被覆部２２との間で一体に密着接合され、密着性を確保できる。
【００３２】
次に、銅又は銅合金からなる端子本体２１とアルミニウム又はアルミニウム合金からなる被覆部２２とを一体に密着状に設ける方法について説明する。
【００３３】
端子本体２１と被覆部２２との接合は異材質間の接合であり、これには拡散接合法、真空蒸着法、スパッタリング法、溶融メッキ法を用いることができる。
【００３４】
拡散接合法は、異材質同士を加熱、加圧することにより拡散接合して密着性を確保する。拡散接合とは、対象材質の融点以下の温度条件で、塑性変形を生じない程度に加圧して、接合両面に生じる原子の拡散を利用して接合する方法であり、境界面での密着性を高度に確保することができる。
【００３５】
この方法で金属端子２０を作成するには、例えば、図４に示すように、銅又は銅合金からなる芯材３０とアルミニウム又はアルミニウム合金からなる被覆材４０との２重構造の棒状部材を拡散接合により作成した後、外周の被覆材４０を加工することにより、図２又は図３に示す構造の金属端子２０を作成することができる。
【００３６】
真空蒸着法は、真空中で蒸着源となる金属を加熱、溶融、蒸発させ、対象物の表面に付着させることにより被膜を形成する方法である。蒸着源にアルミニウム又はアルミニウム合金を使用し、それを蒸発させて銅又は銅合金からなる端子本体２１の表面に付着させることにより、図１に示す構造の被覆部２２をこのような被膜により形成した金属端子２０を作成することができる。
【００３７】
スパッタリング法は、高速のイオン等がターゲットと呼ばれる金属材料に衝突する際、ターゲット材を構成する原子がたたき出される現象（スパッタリング）を利用して金属被膜を形成する方法である。プラズマをイオン源としてスパッタリングを起こさせ、ターゲット材に向かい合わせて基材を置くと、たたき出されたターゲット材の原子が基材表面に堆積して薄膜が形成される。ターゲット材にアルミニウム又はアルミニウム合金を使用し、基材に銅又は銅合金からなる端子本体２１を使用することにより、図１に示す構造の被覆部２２をこのような被膜により形成した金属端子２０を作成することができる。
【００３８】
溶融メッキ法は、溶融したアルミニウム又はアルミニウム合金内に銅又は銅合金からなる端子本体２１を浸漬して、その表面にアルミニウム又はアルミニウム合金を付着させる方法であり、この方法によっても、図１に示す構造の金属端子２０を作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る封口板の第１実施形態を一部断面で示す図
【図２】本発明に係る封口板の第２実施形態を一部断面で示す図
【図３】本発明に係る封口板の第３実施形態を一部断面で示す図
【図４】拡散接合法により金属端子を作成する方法を説明する図
【符号の説明】
【００４０】
１：封口板
１０：封口板本体
２０：金属端子
２１：端子本体
２１ａ：接続用凹部
２１ｂ：接続用凸部
２１ｃ：リブ
２２：被覆部
２２ａ：リブ
３０：芯材
４０：被覆材
【図１】
2008027715.tif 000003
【図２】
2008027715.tif 000004
【図３】
2008027715.tif 000005
【図４】
2008027715.tif 000006