(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属積層複合体において、
ニッケルまたはニッケル合金から選択された、良好なはんだ付け性を有する第１の金属層と、
ステンレス鋼から選択された、良好な抵抗溶接性を有する第２の金属層と、
銅または銅合金から選択された、低電気抵抗率を有する第３の金属層と、
ステンレス鋼から選択された、良好な抵抗溶接性を有する第４の金属層と、
ニッケルまたはニッケル合金から選択された、良好なはんだ付け性を有する第５の金属層と、
を備え、前記金属積層複合体の伝導性が３２．４％ＩＡＣＳ〜６０．４％ＩＡＣＳの範囲であることを特徴とする金属積層複合体。
【請求項２】
前記第３の金属層が前記第２の金属層及び前記第４の金属層に接合され、前記第１の金属層が前記第２の金属層に接合され、前記第５の金属層が前記第４の金属層に接合される、請求項１に記載の金属積層複合体。
【請求項３】
容積において、前記第１の金属層が前記金属積層複合体の１．５％を構成し、前記第２の金属層が前記金属積層複合体の３１．５％を構成し、前記第３の金属層が前記金属積層複合体の３４％を構成し、前記第４の金属層が前記金属積層複合体の３１．５％を構成し、前記第５の金属層が前記金属積層複合体の１．５％を構成する、請求項１に記載の金属積層複合体。
【請求項４】
前記第１の金属層が容積において前記金属積層複合体の０．３％〜８％を構成し、
前記第２の金属層が容積において前記金属積層複合体の８．２％〜３２％を構成し、
前記第３の金属層が容積において前記金属積層複合体の２０％〜８３％を構成し、
前記第４の金属層が容積において前記金属積層複合体の８．２％〜３２％を構成し、
前記第５の金属層が容積において前記金属積層複合体の０．３％〜８％を構成する、請求項１に記載の金属積層複合体。
【請求項５】
請求項１に記載の金属積層複合体を備える、電池パック用コネクタタブ。
【請求項６】
銅または銅合金から選択された、低電気抵抗率を有する中心金属層であって、前記金属合金が第１の及び第２の側面を有する前記中心金属層と、
第１及び第２の内部金属層であって、前記第１の内部金属層が前記中心金属層の前記第１の側面に沿って配置され、前記第２の内部金属層が前記中心金属層の前記第２の側面に沿って配置され、それぞれがステンレス鋼から選択された良好な抵抗溶接性を有する、前記第１及び第２の内部金属層と、
第１及び第２の外部金属層であって、前記第１の外部金属層が前記第１の内部金属層に隣接し、前記第２の外部金属層が前記第２の内部金属層に隣接し、前記第１及び第２の外部金属層が、ニッケルまたはニッケル合金から選択された良好なはんだ付け性を有する、前記第１及び第２の外部金属層と、
を備え、
前記金属積層複合体の伝導性が３２．４％ＩＡＣＳ〜６０．４％ＩＡＣＳの範囲であることを特徴とする金属積層複合体。
【請求項７】
容積において、前記第１及び第２の外部金属層が前記金属積層複合体の１．５％を構成し、前記第１及び第２の内部金属層が前記金属積層複合体の３１．５％を構成し、前記中心金属層が前記金属積層複合体の３４％を構成する、請求項６に記載の金属積層複合体。
【請求項８】
容積において、前記第１及び第２の外部金属層がそれぞれ、前記金属積層複合体の０．３％〜８％を構成し、
前記第１及び第２の内部金属層がそれぞれ、前記金属積層複合体の８．２％〜２８．６％を構成し、
前記中心層が前記金属積層複合体の４０％〜８３％を構成する、請求項６に記載の金属積層複合体。
【請求項９】
請求項８に記載の金属積層複合体を備える、電池用コネクタタブ。
【請求項１０】
金属積層複合体において、
銅または銅合金から選択された低電気抵抗率を有し、第１及び第２の側面を有する中心金属層と、
第１の内部金属層及び第２の内部金属層であって、前記第１の内部金属層が前記中心金属層の前記第１の側面に沿って配置され、前記第２の内部金属層が前記中心金属層の前記第２の側面に沿って配置され、それぞれがステンレス鋼から選択された、良好な抵抗溶接性を有する、前記第１の内部金属層及び第２の内部金属層と、
第１の外部金属層及び第２の外部金属層であって、前記第１の外部金属層が前記第１の内部金属層に当接し、前記第２の外部金属層が前記第２の内部金属層に当接し、ニッケルまたはニッケル合金から選択された、良好なはんだ付け性を有する第１の外部金属層及び第２の外部金属層と、を含む層を備え、
容積において、前記第１及び第２の外部金属層が前記金属積層複合体の０．３％〜８％を構成し、前記第１及び第２の内部金属層が前記金属積層複合体の８．２％〜３２％を構成し、前記中心金属層が前記金属積層複合体の３２％〜８３％を構成する、
前記金属積層複合体の伝導性が３２．４％ＩＡＣＳ〜６０．４％ＩＡＣＳの範囲であることを特徴とする金属積層複合体。
【請求項１１】
請求項１０に記載の金属積層複合体を備える、電池パック用コネクタタブ。
【請求項１２】
５２．３〜７９．７Ｋｓｉ（３６０．６〜５４９．５１ＭＰａ）の範囲の引張強度を有する、請求項６に記載の金属積層複合体。
【請求項１３】
前記第１及び第５の金属層がニッケル合金を含む、請求項１に記載の金属積層複合体。
【請求項１４】
前記ニッケル合金が、Ｎ０２２０１、８９９Ｍ、または８９９Ａを含む、請求項１に記載の金属積層複合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、その開示が参考として本明細書において依拠されて援用される、２０１４年６月４日に出願された特許仮出願第６２／００７，６７９号の優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、複数層の特定の金属または金属合金を有する積層複合体に関する。積層複合体は少なくとも、市販のニッケルまたはニッケル合金などの、良好なはんだ付け性を有する第１の金属層、市販の鋼またはステンレス鋼などの、良好な抵抗溶接性を有する第２の金属層、市販の銅及び銅合金などの、低電気抵抗率特性を有する第３の金属層、市販の鋼またはステンレス鋼などの、良好な抵抗溶接性を有する第４の金属層、ならびに、市販のニッケルまたはニッケル合金などの、良好なはんだ付け性を有する第５の金属層を含む。
【背景技術】
【０００３】
従来、電池パック内の個別の電池間の電気接続は通常、市販のニッケル金属ストリップを用いて行われていた。ニッケルは、複数の利点により、電池パック内の個別の電池間の電気接続として利用するための一般的な材料である。ニッケルストリップの利点として、良好な耐食性、抵抗溶接性、及び低電気抵抗率、スポット溶接による良好な接合性、及び良好な端子接続のためのはんだ付け性が挙げられる。また、リチウムイオン電池の低電力「エネルギー」セクター（例えば、ノートブック型パーソナルコンピュータ、携帯電話、タブレット、デジタルカメラなど）における利用に関して、純ニッケルの伝導特性は電池パックの有害な発熱を最低限に抑えるのに十分なものである。
【０００４】
しかし、より高い電力応用が進化するにつれて（例えば、Ｅ−バイク、電気自動車、及びエネルギー貯蔵）、電池性能及び安全性を低下させる可能性がある抵抗発熱を最小限に抑えるために、より伝導接続性の高い材料が必要とされているのは明らかである。電気及び熱フローをより小さい断面積に集中させ、かつ多数のセルがその断面積における累積的加熱効果の一因となるバス接続における必要性が特に重要である。例えば、エネルギー貯蔵応用におけるセルの数は、個別のセル２０，０００個を越える場合がある。
【０００５】
また、市場において、ニッケル金属商品市場への感応度が低いより低コストの接続材料を開発することが望ましい。その結果として、電気伝導、熱伝導、溶接性、はんだ付け性、強度、及び成形性の有益な特性を維持しながら、または超えながら、全体のニッケル含有量がより低い材料を開発することが望ましい。
【０００６】
「ｓｏｌｄｅｒａｂｉｌｉｔｙ（はんだ付け性）」という用語は、金属基板が溶融はんだによって湿潤される能力として定義される。良好な抵抗溶接性は、溶着される２つのシステムの特性によって特徴付けられる。熱的性質及び融解特性を両立するシステムを有すること、ならびに、２つのシステムを溶接した結果、有害なまたは脆い金属相が形成されないことが有利である。「ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ（電気抵抗率）」（電気伝導の逆）は、材料特性としての電流フローに対する材料抵抗の基準である。材料抵抗は、通電断面積を考慮すると、容易に電気抵抗へと変換される。
【０００７】
「ｂｏｎｄ（接合）」という用語は、冶金的接合による金属層の接着または接合を含む。この接合を形成するための技術は、ロール圧接（冷間または温間）、溶接、爆着、拡散接合、電着、接着、及び当業者によって知られる他の技術を含む従来のプロセスを含む。
【０００８】
特に軟質銅のより高い厚さ分に関して、軟質銅が２つのより強い合金に挟まれた積層複合体またはシステムのロール圧接には、課題が存在する。主要な問題は、特性の不整合をもたらす、より強い外層の厚さにおけるサイクル変化である。このような課題により、以前は電池パックにおける個別のセル間の電気接続のための優れた伝導性システムの導入が制限されていた。当業者にとって、より厚い銅層、ならびにより高い電気伝導性及び熱伝導性を有するシステムが望ましい。工業用純ニッケルの一例は、ＵＮＳ  Ｎ０２２０１展伸金属ストリップである。「金属及び合金用統一番号システム（Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｎｕｍｂｅｒｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）」の略であるＵＮＳは、金属を体系的に指定するものである。元素状ニッケルの価格は極めて不安定であるため、従来のニッケルシステムと同等の性能を有する低ニッケル、多層積層体を開発することが極めて望ましい。
【発明の概要】
【０００９】
既知の実施形態よりも特性が改善された複数層の積層複合体またはシステムが本明細書中に記載されている。複数層の積層複合体は、少なくとも、市販のニッケルまたはニッケル合金などの、良好なはんだ付け性を有する第１の金属層、市販の鋼またはステンレス鋼などの、良好な抵抗溶接性を有する第２の金属層、市販の銅及び銅合金などの、低電気抵抗率特性を有する第３の金属層、市販の鋼またはステンレス鋼などの、良好な抵抗溶接性を有する第４の金属層、及び市販のニッケルまたはニッケル合金などの、良好なはんだ付け性を有する第５の金属層を含む。
【００１０】
より具体的には、市販のニッケルまたはニッケル合金からなる第１の金属合金、市販の鋼またはステンレス鋼からなる第２の金属合金、市販の銅及び銅合金からなる第３の金属層、市販の鋼またはステンレス鋼からなる第４の金属層、及び市販のニッケルまたはニッケル合金からなる第５の金属層を備える複数層の積層複合体。
【００１１】
このように本発明は、以下からなる複数層の積層複合体を含む。
市販のニッケルまたはニッケル合金から選択された、良好なはんだ付け性を有する第１の金属層、
市販の鋼またはステンレス鋼から選択された、良好な抵抗溶接性を有する第２の金属層、
市販の銅または銅合金から選択された、低電気抵抗率を有する第３の金属層、
市販の鋼またはステンレス鋼から選択された、良好な抵抗溶接性を有する第４の金属層、
市販のニッケルまたはニッケル合金から選択された、良好なはんだ付け性を有する第５の金属層。
【００１２】
本発明のこれらの態様及び他の態様は、詳細な説明及び図面を読んで理解することから実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による、複数層の金属積層複合材を示す。
【図２】電気抵抗率と電気伝導との間の換算を識別する表である。
【図３】単一の電池セル及びこれに接続された積層複合体タブの上面斜視図である。
【図４】単一の電池セル及びこれに接続された積層複合体タブ底面斜視図である。
【図５】積層複合体タブと接続された複数の電池セルを含む、電池パックの斜視図である。
【図６】積層複合体タブと接続された複数の電池セルを含む、第２の電池パックの斜視図である。
【図７】積層複合体の様々な実施形態の、層構成、物性、及び機械的特性について詳述する表である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
低ニッケル、複数層の積層複合体またはシステム１０が、本明細書に記載される。複数層の積層複合体１０は、良好なはんだ付け性、良好な抵抗溶接性、及び低電気抵抗率特性を示す。積層複合体１０は、参照により本明細書に組み込まれて依拠される米国特許出願公開第２００９／０１６９９１８号に記載されるような、当技術分野で周知の「冷間」接合プロセスによって製造される。
【００１５】
複数層の積層複合体１０の特定の組成が、図１に示す実施形態において示される。図１に示す実施形態は、５つの金属層を有する積層複合体１０のためのものである。この五層の実施形態は、低電気抵抗率を有する金属または金属合金からなる中心層１２を含む。示される実施形態では、所望の特性を実現するため、この中心層１２は銅または銅合金からなる。中心層１２は第１の側面及び第２の側面を有し、良好な抵抗溶接性を有する金属または金属合金の２つの中間層または内層１４、１６に挟まれている。第１の内層１４は中心層１２の第１の側面に当接して隣接し、また第２の内層１６は中心層１２の第２の側面に当接して隣接する。示される実施形態において、内層１４、１６のそれぞれは、鋼またはステンレス鋼からなる。組み合わせた中心１０及び内層１４、１６は、良好なはんだ付け性を有する金属または金属合金の２つの外側の層または外部の層１８、２０にさらに挟まれる。示される実施形態において、外層１８、２０のそれぞれは、ニッケルまたはニッケル合金からなる。第１の外層１８は第１の内層１４に当接して隣接し、また第２の外層２０は第２の内層１６に当接して隣接する。
【００１６】
より具体的には、図１における実施形態を参照すると、以下の組み合わせ、または実質的に同様の組み合わせを有する積層複合体１０は、所望の特性を有するように決定されている。
● 第１の五層の実施形態：
■ 第１の層（１８）：１．５％  Ｎ０２２０１
■ 第２の層（１４）：３１．５％  Ｓ４３０００
■ 第３の層（１２）：３４％  Ｃ１０２００
■ 第４の層（１６）：３１．５％  Ｓ４３０００
■ 第５の層（２０）：１．５％  Ｎ０２２０１。
● 第２の五層の実施形態：
■ 第１の層（１８）：１．４％  Ｎ０２２０１
■ 第２の層（１４）：２８．６％  Ｓ４３０００
■ 第３の層（１２）：４０％  Ｃ１０２００
■ 第４の層（１６）：２８．６％  Ｓ４３０００
■ 第５の層（２０）：１．４％  Ｎ０２２０１。
● 第３の五層の実施形態：
■ 第１の層（１８）：１．６％  Ｎ０２２０１
■ 第２の層（１４）：３２．４％  Ｓ３０４０３
■ 第３の層（１２）：３２％  Ｃ１０２００
■ 第４の層（１６）：３２．４％  Ｓ３０４０３
■第５の層（２０）：１．６％  Ｎ０２２０１。
● 第４の五層の実施形態：
■ 第１の層（１８）：１．３％  Ｎ０２２０１
■ 第２の層（１４）：２７．７％  Ｓ３０４０３
■ 第３の層（１２）：４２％  Ｃ１０２００
■ 第４の層（１６）：２７．７％  Ｓ３０４０３
■ 第５の層（２０）：１．３％  Ｎ０２２０１。
● 第５の五層の実施形態：
■ 第１の層（１８）：０．８５％  Ｎ０２２０１
■ 第２の層（１４）：１７．６５％  Ｓ３０４０３
■ 第３の層（１２）：６３％  Ｃ１０２００
■ 第４の層（１６）：１７．６５％  Ｓ３０４０３
■ 第５の層（２０）：０．８５％  Ｎ０２２０１。
● 第６の五層の実施形態：
■ 第１の層（１８）：０．３％  Ｎ０２２０１
■ 第２の層（１４）：８．２％  Ｓ３０４０３
■ 第３の層（１２）：８３％  Ｃ１０２００
■ 第４の層（１６）：８．２％  Ｓ３０４０３
■ 第５の層（２０）：０．３％  Ｎ０２２０１。
● 第７の五層の実施形態：
■ 第１の層（１８）：８％  Ｎ０２２０１
■ 第２の層（１４）：３２％  Ｓ３０４０３
■ 第３の層（１２）：２０％  Ｃ１０２００
■ 第４の層（１６）：３２％  Ｓ３０４０３
■ 第５の層（２０）：８％  Ｎ０２２０１。
● 第８の五層の実施形態：
■ 第１の層（１８）：２．３％  Ｎ０２２０１
■ 第２の層（１４）：３７．７％  Ｓ３０４０３
■ 第３の層（１２）：２０％  Ｃ１０２００
■ 第４の層（１６）：３７．７％  Ｓ３０４０３
■ 第５の層（２０）：２．３％  Ｎ０２２０１。
【００１７】
この五層の実施形態において、積層複合体１０は、特により高電力応用にとって有利であり得る、ニッケルと比較してはるかに高い電気伝導性を維持すると予想される。例えば、３４％Ｃ１０２００を有する上述の実施形態のための複合則モデルは、３６．６％ＩＡＣＳ（「国際軟銅規格」）の電気伝導に対応する２８．４Ｏｈｍｓ−Ｃｉｒｃ−Ｍｉｌ／Ｆｏｏｔ（０．０４７μｏｈｍｓ−ｍ）の抵抗率を示す。（ストリップ処理中の焼鈍のため）１０％〜３０％と予想される分解によって、２５．６％ＩＡＣＳ〜３２．９％ＩＡＣＳの伝導性がもたらされることが予想される。実際の分解では、０．０１１８インチの仕上げ厚さの５．７％〜０．００４インチの仕上げ厚さの１１．５％で変化することが明らかにされている。
【００１８】
積層複合体１０のはんだ付け性試験は定性的である。抵抗溶接試験は定義上、個別の電池パック１０４（本明細書においてさらに説明されて、図６〜９において示される）間のエンドタブ１１０をアノード及びカソード蓋ならびに缶へ溶接する最終応用専用のものである。工学試験中に電気抵抗率／電気伝導が測定される。電気抵抗率は、１７．１〜４０Ｏｈｍｓ−Ｃｉｒｃｕｌａｒ−Ｍｉｌ／Ｆｏｏｔで変化しており、０．０２８５〜０．０６６４μｏｈｍｓ−ｍの範囲と同等である。これは、６０．４％ＩＡＣＳ〜２６％ＩＡＣＳの電気伝導に換算される。これらの伝導性は純ニッケル金属ストリップの範囲よりも優れている。電気抵抗率と電気伝導との間の換算を、図２の表に示す。
【００１９】
図１に示す第１の実施形態では、電気伝導が改良されるような方法で、五層の積層複合体１０が接合される。この分析は、このような材料を用いた知見及び経験に基づく。特に電気伝導性の低下は、接合プロセス後に焼鈍温度が上昇することを特徴とする。製品がＳ３０４００ステンレス鋼層を焼鈍して応用のための好適な延性を提供することが重要である。しかしストリップ処理中の焼鈍によって、％ＩＡＣＳ伝導性がわずかに低下することになる。例えば、第４の上述の実施形態（４２％  Ｃ１０２００）の積層複合体１０の理論上の複合則モデルによって、４３．１％ＩＡＣＳ（「国際軟銅規格」）の電気伝導に対応する２４．１Ｏｈｍｓ−Ｃｉｒｃ−Ｍｉｌ／Ｆｏｏｔ（０．０４０μｏｈｍｓ−ｍ）の抵抗率がもたらされると予測される。ストリップ焼鈍からの伝導性がわずかに低下するため、ストリップ処理によって、０．００５インチの仕上げ厚さにおいて３５．２％ＩＡＣＳ、また０．００９８インチの厚さにおいて３８．５％ＩＡＣＳの、実際の電気伝導性がもたらされた。
【００２０】
本発明の他の態様は、以下による、積層複合体１０の抵抗率の制御を含む：
１） 金属層システムの比、銅材料の特定の量を変化させること、
２） 合金材料、特に銅合金を変化させること、
３） 焼鈍温度の変化を利用して拡散混合を変えること。
後者の点に関しては、焼鈍温度を利用して電気伝導性をカスタマイズするために、図１に示す五層の実施形態を作成することができる。
【００２１】
したがって、図１の実施形態に対応して、図１０に示される層構成を有し、かつ以下の大きさの積層複合体１０が製造されている。
● １．５％  Ｎ０２２０１／３１．５％  Ｓ４３０００／３４％  Ｃ１０２００／３１．５％  Ｓ４３０００／１．５％  Ｎ０２２０１。
● １．４％  Ｎ０２２０１／２８．６％  Ｓ４３０００／４０％  Ｃ１０２００／２８．６％  Ｓ４３０００／１．４％  Ｎ０２２０１。
● １．６％  Ｎ０２２０１／３２．４％  Ｓ３０４０３／３２％  Ｃ１０２００／３２．４％  Ｓ３０４０３／１．６％  Ｎ０２２０１。
● １．３％  Ｎ０２２０１／２７．７％  Ｓ３０４０３／４２％  Ｃ１０２００／２７．７％  Ｓ３０４０３／１．３％  Ｎ０２２０１。
● ０．８５％  Ｎ０２２０１／１７．６５％  Ｓ３０４０３／６３％  Ｃ１０２００／１７．６５％  Ｓ３０４０３／０．８５％  Ｎ０２２０１。
【００２２】
本実施形態では、積層システム１０は、様々な応用において、特により高い電力応用にとって有利であり得る、はるかに高い電気伝導を維持することが予想される。例えば、６３％  Ｃ１０２００を有する上記の第５の実施形態のための複合則モデルは、６２．９％ＩＡＣＳの電気伝導に対応する、１６．５Ｏｈｍｓ−Ｃｉｒｃ−Ｍｉｌ／Ｆｏｏｔ（０．０２７μｏｈｍｓ−ｍ）の抵抗率を示す。ストリップ焼鈍からの伝導性がわずかに低下するため、ストリップ処理によって、０．０１５インチの仕上げ厚さにおける５９．１％ＩＡＣＳ、また０．０２０インチの厚さにおける６０．４％ＩＡＣＳの実際の電気伝導性がもたらされた。
【００２３】
図７に示される値の表は、図１の五層の複合体の様々な実施形態のための％ＩＡＣＳ伝導性、機械的特性、及び延性特性を提示し、またニッケル合金の一般特性（Ｎ０２２０１、８９９Ｍ、及び８９９Ａ）を提示する。特に、１／４硬質の硬度の当業界においてよく利用されるこれらの合金と比較して、同様の機械的特性をクラッド材１０がニッケル合金に与えることが観察される。積層複合体１０のクラッド材を用いると、従来のニッケル合金と比較して優れた電気伝導性が得られる。
【００２４】
上述の複数層の積層複合体１０は、１つまたは複数のリチウムイオン電池セルを共に結合させるためのコネクタタブ２００としての応用を含む様々な応用において利用されてもよい。積層複合体１０から形成された「コネクタタブ」の溶接は、単一のパルス、交流電流（ＡＣ）、抵抗溶接機を用いて容易に実現される。分流、溶接突起、及び／または当技術分野で周知のステップ溶接プロセスの応用を回避するために、溶接にはスロットが用いられる。このプロセスによって生成された溶接部の強度は、引張強度の業界標準を満たすか、またはそれを超える。図３及び４を参照すると、リチウムイオンセル１００は自然状態で円筒であり、これらのセル１００間の接続は円筒状の電池セル１００のエンドキャップ１０２に溶着されるコネクタタブ２００を利用してもたらされる。これにより、多くの電池セル１００を並行して接合して、図５及び６に示される、手動具、ラップトップ、及び小型機器に電力を供給するために利用されるような電池パック１０４、１０６（共に結合された複数のセル）の集合的な電圧を増大させることが可能になる。
【００２５】
今日では、このような電池を接続するための最適な材料は、その電気及び接合性特性（溶接、はんだ付け）から、純ニッケルである。しかしニッケルの利用には様々な欠点がある。第１に、様々な応用にニッケルを利用するには高額な費用がかかる。第２に、ニッケルの欠点はその伝導性（またたは高い抵抗率）である。
【００２６】
図５に示す第１の電池応用において、市場ドライバが主なコストである場合に、小型の電池パック１０４では純ニッケルが利用される（ラップトップ、ｉＰａｄのまたは電動工具の電池パックなど）。これらの応用は純ニッケルの伝導性のために、電力またはエネルギー損失にさほど敏感ではない。第２の電池応用は、より大きな電力モジュール１０６（ｅ−バイク、バックアップ電池収納部、またはハイブリッド車の電池パック用のものなど）を表す。これらの応用に関して、高抵抗率、または低伝導性ニッケル合金は、これらのモジュールの主要な問題となる。高抵抗はエネルギー損失及び熱を意味する。この応用には、より優良かつ効果的な電流経路が必要となる。
【００２７】
この場合、積層複合体１０は性能を損なうことなく利点を提示することができる。本明細書に記載の複数層の積層複合体１０の実施形態は、銅比の修正または変更により、異なる伝導性クラッド材の郡を提供する。図５に示す小型の電池パックについては、純ニッケルと同じ伝導性を満たすが、より費用が低い積層複合体１０が提供される。図６に示すような、より大型の電力モジュール１０６について、別の積層複合体１０は１．０〜４倍の純ニッケルの伝導性を与えられる。これらの高伝導性積層複合体は、０．３％〜８．０％のニッケル、２０％〜８３％の銅、及び残りのステンレスによって実現される。当業者には、０．３％〜２．０％のニッケルが、はんだ付け性、電気伝導、及び耐食性の優良な特性を提供することが明らかにされている。より高い伝導性はより低い抵抗率を意味し、それらは反比例する。これによりエネルギー効率性が改善され、熱損失が低くなる。
【００２８】
積層複合体１０のこれらのクラッド設計の全てに関する重要な特徴は、溶接可能かつはんだ付け可能でなくてはならないということである。外側のニッケル層には、良好なはんだ付け性及び耐食性が与えられる。ステンレス鋼の層は良好な溶接可能な構造を提示し、銅は伝導性を求める市場のニーズを満たすように調整することができる。
【００２９】
このように、金属複合材料を生成するための方法の例示的な実施形態について説明したが、本開示は例示的なものにすぎず、かつ様々な他の変更、改変、及び修正が開示の範囲内で加えられてもよいことを当業者には留意されたい。したがって、本発明は本明細書に示されるような特定の実施形態に限定されるものではなく、以下の特許請求の範囲によってのみ制限されるものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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