(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣｕまたはＣｕ基合金から構成されたＣｕ材（１０４、４０４）に対してＮｉめっき処理を行うことによって、前記Ｃｕ材がＮｉめっき層に覆われたＮｉめっきＣｕ材を作製し、
前記ＮｉめっきＣｕ材に対して、６５０℃以上８５０℃以下の保持温度で熱処理を行い、
ＡｌまたはＡｌ基合金から構成されたＡｌ材（１０２、４０２）と熱処理が行われた前記ＮｉめっきＣｕ材とを圧延することにより接合してクラッド材（１１０、４１０）を作製する、クラッド材の製造方法。
【請求項２】
前記Ａｌ材と熱処理が行われた前記ＮｉめっきＣｕ材とを、４０％以上９０％以下の圧下率で圧延することにより接合する、請求項１に記載のクラッド材の製造方法。
【請求項３】
前記Ａｌ材と熱処理が行われた前記ＮｉめっきＣｕ材とを、６０％以上８０％以下の圧下率で圧延することにより接合する、請求項２に記載のクラッド材の製造方法。
【請求項４】
前記保持温度は、７００℃以上である、請求項１に記載のクラッド材の製造方法。
【請求項５】
前記ＮｉめっきＣｕ材に対して、前記保持温度で０．５分以上５分以下熱処理を行う、請求項１に記載のクラッド材の製造方法。
【請求項６】
前記クラッド材に対して、前記保持温度よりも低い焼鈍時保持温度で拡散焼鈍を行う、請求項１に記載のクラッド材の製造方法。
【請求項７】
前記Ａｌ材および前記ＮｉめっきＣｕ材は、共に厚み方向と直交する側の側端面を有する板状であり、
板状の前記Ａｌ材の厚み方向と直交する側の側端面（２９）と、熱処理が行われた板状の前記ＮｉめっきＣｕ材の厚み方向と直交する側の側端面（３９）とを隣接させて圧延することにより接合する、請求項１に記載のクラッド材の製造方法。
【請求項８】
前記クラッド材は、リチウムイオン二次電池用のバスバーである、請求項７に記載のクラッド材の製造方法。
【請求項９】
前記Ａｌ材および前記ＮｉめっきＣｕ材は共に板状であり、
板状の前記Ａｌ材の厚み方向の表面と、熱処理が行われた板状の前記ＮｉめっきＣｕ材の厚み方向の表面とを隣接させて圧延することにより接合する、請求項１に記載のクラッド材の製造方法。
【請求項１０】
前記クラッド材は、リチウムイオン二次電池用の端子である、請求項９に記載のクラッド材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、クラッド材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｎｉめっき層を有するＮｉめっきＣｕ材と、Ａｌ材とが接合されたクラッド材が知られている。そのようなクラッド材は、たとえば、特開２０１５−１９１７５５号公報に開示されている。【０００３】
特開２０１５−１９１７５５号公報には、耐食性を向上させるためにＮｉめっき層が外表面に形成されたＣｕ材とＡｌ材とが、幅方向に延びる界面を介して接合されたクラッド材が開示されている。特開２０１５−１９１７５５号公報には、クラッド材の製造方法として、Ａｌ材とＮｉめっき処理前のＣｕ材との互いの側縁部分を接合して接合材を作成した後、Ｃｕ材の外表面の部分にのみめっき浴を用いたＮｉめっきを行うことによって、クラッド材を作製することが開示されている。【０００４】
しかしながら、特開２０１５−１９１７５５号公報に記載のクラッド材の製造方法では、Ａｌ材とめっき浴のめっき液とが接触するのを抑制するために、Ｎｉめっき処理時にＡｌ材の露出する面の全面をマスクする必要がある。この場合、Ａｌ材を界面近傍までマスクする際に、Ｃｕ材の外表面の一部がマスクされる場合がある。この場合、Ｃｕ材のマスクされた部分ではＣｕ材にＮｉめっき層が形成されないので、マスクされた部分におけるＣｕ材が露出することに起因して、クラッド材の耐食性が低下するという不都合がある。また、Ｎｉめっきを圧延後に行うため、めっきの厚み分の段差ができるという不都合がある。【０００５】
そこで、上記のような不都合を解決するために、予めＣｕ材に対してＮｉめっき処理を行ってＮｉめっきＣｕ材を作製した後、ＮｉめっきＣｕ材とＡｌ材とを接合することによって、クラッド材を製造することが考えられる。ここで、Ａｌ材とＮｉめっきＣｕ材との接合ではないものの、予めＣｕ材に対してＮｉめっき処理を行ってＮｉめっきＣｕ材を作製した後、ＮｉめっきＣｕ材と他の金属材（低炭素鋼または低合金鋼）とを接合するクラッド材の製造方法が知られている。そのようなクラッド材の製造方法としては、たとえば、特開昭５９−１８５５８８号公報に開示されている。【０００６】
特開昭５９−１８５５８８号公報には、低炭素鋼または低合金鋼からなる母材と、Ｎｉめっきを施したＣｕからなる合わせ材とを隣接させて、３００℃〜６００℃の範囲の温度で、かつ、１５％〜６５％の圧下率で圧延することにより接合し、その後、冷間または温間で圧延を行った後、５００℃以上の温度で焼鈍を行うクラッド板の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−１９１７５５号公報
【特許文献２】特開昭５９−１８５５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、本願発明者は、特開昭５９−１８５５８８号公報に記載のクラッド板の製造方法では、３００℃〜６００℃で、かつ、１５％〜６５％の圧下率で母材とＮｉめっきを施したＣｕからなる合わせ材とを隣接させて圧延を行った際に、合わせ材のＮｉめっき層に、割れ（ひび）が発生するという問題点があることを発見し、Ｎｉめっき層の割れに起因して、クラッド材の耐食性が低下するという知見を得た。さらに、Ｎｉめっき層の割れが発生した部分において、母材と合わせ材との接合が十分に行われなくなるため、母材と合わせ材との接合強度も小さくなるという知見を得た。【０００９】
そこで、本願発明者は、上記のような課題の知見に基づいて、その課題を解決するために本発明を行ったものであり、本発明の１つの目的は、予めＣｕ材に対してＮｉめっき処理を行ってＮｉめっきＣｕ材を作製した後、ＮｉめっきＣｕ材とＡｌ材とを接合する場合において、Ｎｉめっき層に割れが発生するのを抑制することが可能なクラッド材の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、熱処理温度を調整することにより、上記課題を解決可能であることを見出した。【００１１】
つまり、本発明の一の局面によるクラッド材の製造方法は、ＣｕまたはＣｕ基合金から構成されたＣｕ材に対してＮｉめっき処理を行うことによって、Ｃｕ材がＮｉめっき層に覆われたＮｉめっきＣｕ材を作製し、ＮｉめっきＣｕ材に対して、６５０℃以上８５０℃以下の保持温度で熱処理を行い、ＡｌまたはＡｌ基合金から構成されたＡｌ材と熱処理が行われたＮｉめっきＣｕ材とを圧延することにより接合してクラッド材を作製する。なお、「Ｃｕ基合金」および「Ａｌ基合金」とは、それぞれ、Ｃｕを主成分として５０質量％以上含む合金およびＡｌを主成分として５０質量％以上含む合金を意味する。【００１２】
本発明の一の局面によるクラッド材の製造方法では、上記のように、ＮｉめっきＣｕ材に対して、６５０℃以上８５０℃以下の保持温度で熱処理を行い、Ａｌ材と熱処理が行われたＮｉめっきＣｕ材とを圧延することにより接合してクラッド材を作製する。これにより、ＮｉめっきＣｕ材に対して６５０℃以上８５０℃以下の保持温度で熱処理を行うことにより、Ｎｉめっき層の硬さを小さくすることができる。この結果、特開２０１５−１９１７５５号公報のように６００℃以下の熱処理を行った後に、Ａｌ材と熱処理が行われたＮｉめっきＣｕ材とを圧延することにより接合してクラッド材を作製する場合と異なり、Ｎｉめっき層に割れが発生するのを抑制することができる。なお、６５０℃以上８５０℃以下の保持温度で熱処理を行うことによって、Ｎｉめっき層に割れが発生するのを抑制することができることは、後述する実験（実施例）により確認済みである。また、Ｎｉめっきを行った後に、圧延を行うため、めっきの厚み分の段差が生じず、クラッド材の厚みを所定の厚みにすることが可能となる。【００１３】
また、一の局面によるクラッド材の製造方法では、ＮｉめっきＣｕ材に対して８５０℃以下の保持温度で熱処理を行うことによって、８５０℃を超えた保持温度で熱処理を行う場合と異なり、熱処理時にＮｉがＣｕ内に多く拡散するのを抑制することができる。これにより、Ｎｉめっき層とＣｕ材との界面にボイドが形成されるのを抑制することができるので、圧延時に、ボイドを起点としてＮｉめっき層に割れが発生するのを抑制することができる。【００１４】
また、一の局面によるクラッド材の製造方法では、Ｃｕ材がＮｉめっき層に覆われたＮｉめっきＣｕ材を作製した後に、Ａｌ材とＮｉめっきＣｕ材とを圧延することにより接合してクラッド材を作製する。これにより、Ａｌ材とＣｕ材とを接合した後に、Ｎｉめっき処理をＣｕ材に行う場合と異なり、Ｎｉめっき処理の処理液などがＡｌ材に付着して腐食するのを防止することができるとともに、ＮｉめっきＣｕ材にＮｉめっき層が形成されていない部分が形成されるのを抑制することができる。これらの結果、クラッド材の耐食性が低下するのを抑制しつつ、ＮｉめっきＣｕ材とＡｌ材との接合強度が小さくなるのを抑制することができる。【００１５】
上記一の局面によるクラッド材の製造方法において、好ましくは、Ａｌ材と熱処理が行われたＮｉめっきＣｕ材とを、４０％以上９０％以下の圧下率で圧延することにより接合する。この場合、より好ましくは、Ａｌ材と熱処理が行われたＮｉめっきＣｕ材とを、６０％以上８０％以下の圧下率で圧延することにより接合する。このように構成すれば、４０％以上（より好ましくは６０％以上）の圧下率で圧延することによって、圧下率が過度に小さいことに起因して、クラッド材に剥離や接合強度不足などの不具合が生じやすくなるのを抑制することができる。また、９０％以下（より好ましくは８０％以下）の圧下率で圧延することによって、圧下率が過度に大きいことに起因するＮｉめっき層における割れの発生を抑制しつつ、クラッド材の厚みを効率的に小さくすることができる。【００１６】
上記一の局面によるクラッド材の製造方法において、好ましくは、保持温度は、７００℃以上である。このように構成すれば、Ｎｉめっき層の硬さを効果的に小さくすることができるので、Ａｌ材とＮｉめっきＣｕ材との圧延において、比較的柔軟なＣｕ材の変形にＮｉめっき層を追従して変形させることができる。これにより、Ｎｉめっき層に割れが発生するのを確実に抑制することができる。【００１７】
上記一の局面によるクラッド材の製造方法において、好ましくは、ＮｉめっきＣｕ材に対して、上記保持温度で０．５分以上５分以下熱処理を行う。このように構成すれば、上記保持温度で０．５分以上熱処理を行うことによって、Ｎｉめっき層の硬さを十分に小さくすることができる。また、上記保持温度で５分以下熱処理を行うことによって、熱処理時間が大きくなることに起因してクラッド材の作製に係るリードタイムが大きくなるのを抑制することができる。【００１８】
上記一の局面によるクラッド材の製造方法において、好ましくは、クラッド材に対して、保持温度よりも低い焼鈍時保持温度で拡散焼鈍を行う。このように構成すれば、拡散焼鈍によりクラッド材の接合強度を向上させることができる。また、拡散焼鈍を保持温度よりも低い焼鈍時保持温度で行うことによって、ＮｉめっきＣｕ材とＡｌ材との接合強度を向上させつつ、拡散焼鈍時にＡｌ材が溶融するのを抑制することができる。【００１９】
上記一の局面によるクラッド材の製造方法において、好ましくは、Ａｌ材およびＮｉめっきＣｕ材は、共に厚み方向と直交する側の側端面を有する板状であり、板状のＡｌ材の厚み方向と直交する側の側端面と、熱処理が行われた板状のＮｉめっきＣｕ材の厚み方向と直交する側の側端面とを隣接させて圧延することにより接合する。このような側端面同士が接合されたクラッド材（いわゆる並接材）を製造する際に、ＮｉめっきＣｕ材に対して６５０℃以上８５０℃以下の保持温度で熱処理を行うことによって、Ｎｉめっき層に割れが発生するのを抑制することができる。これにより、クラッド材の耐食性が低下するのを抑制しつつ、接合面積が小さくなりやすい側端面同士が接合される場合において、ＮｉめっきＣｕ材とＡｌ材との接合強度が小さくなるのを抑制することができる。【００２０】
この場合、好ましくは、クラッド材は、リチウムイオン二次電池用のバスバーである。このように構成すれば、側端面同士が接合されたクラッド材により、異なる材質からなるリチウムイオン二次電池用の一対の端子（たとえば、Ａｌからなる正極端子およびＣｕからなる負極端子）同士を容易に接続することができる。【００２１】
上記一の局面によるクラッド材の製造方法において、好ましくは、Ａｌ材およびＮｉめっきＣｕ材は共に板状であり、板状のＡｌ材の厚み方向の表面と、熱処理が行われた板状のＮｉめっきＣｕ材の厚み方向の表面とを隣接させて圧延することにより接合する。このような厚み方向の表面同士が接合されたクラッド材を製造する際に、ＮｉめっきＣｕ材に対して６５０℃以上８５０℃以下の保持温度で熱処理を行うことによって、Ｎｉめっき層に割れが発生するのを抑制することができる。これにより、クラッド材の耐食性が低下するのを抑制しつつ、厚み方向の表面同士が接合される場合において、ＮｉめっきＣｕ材とＡｌ材との接合強度が小さくなるのを抑制することができる。【００２２】
この場合、好ましくは、クラッド材は、リチウムイオン二次電池用の端子である。このように構成すれば、表面同士が接合されたクラッド材により、異なる材質からなるリチウムイオン二次電池用のバスバーおよび集電体（たとえば、ＡｌからなるバスバーおよびＣｕからなる負極集電体）同士を容易に接続することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、上記のように、予めＣｕ材に対してＮｉめっき処理を行ってＮｉめっきＣｕ材を作製した後、ＮｉめっきＣｕ材とＡｌ材とを接合する場合において、Ｎｉめっき層に割れが発生するのを抑制することが可能なクラッド材の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態によるクラッド材をバスバーとして用いた状態を示した斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるクラッド材の接合界面近傍の断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるクラッド材の拡大断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態によるクラッド材の製造工程を説明するための模式図である。
【図５】本発明の第１実施形態によるクラッド材の製造工程を説明するための模式図である。
【図６】本発明の第１実施形態によるクラッド材の圧延工程を説明するための模式的な斜視図である。
【図７】本発明の第２実施形態によるクラッド材を負極端子として用いた状態を示した斜視図である。
【図８】本発明の第２実施形態によるクラッド材を負極端子として用いた状態を示した断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態によるクラッド材を負極端子として用いた状態を示した拡大断面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態によるクラッド材の製造工程を説明するための模式図である。
【図１１】本発明の第２実施形態によるクラッド材の製造工程を説明するための模式図である。
【図１２】本発明の第２実施形態によるクラッド材の圧延工程を説明するための模式的な図である。
【図１３】比較例１（圧下率：６０％）の表面状態を示した写真である。
【図１４】比較例２（圧下率：６０％）の表面状態を示した写真である。
【図１５】比較例３（圧下率：６０％）の表面状態を示した写真である。
【図１６】比較例４（圧下率：６０％）の表面状態を示した写真である。
【図１７】本発明の実施例２（圧下率：６０％）の表面状態を示した写真である。
【図１８】本発明の実施例３（圧下率：６０％）の表面状態を示した写真である。
【図１９】比較例４（圧下率：４０％）の表面状態を示した写真である。
【図２０】比較例４（圧下率：８０％）の表面状態を示した写真である。
【図２１】本発明の実施例２（圧下率：４０％）の表面状態を示した写真である。
【図２２】本発明の実施例２（圧下率：８０％）の表面状態を示した写真である。
【図２３】本発明の実施例３（圧下率：４０％）の表面状態を示した写真である。
【図２４】本発明の実施例４（圧下率：８０％）の表面状態を示した写真である。
【図２５】本発明の効果を確認するために行ったガス定量分析の結果を示したグラフである。
【図２６】熱処理時の保持温度に対するビッカース硬さの変化を示したグラフである。
【図２７】本発明の効果を確認するために行った耐食試験後の実施例５の断面写真である。
【図２８】耐食試験後の比較例６の断面写真である。
【図２９】本発明の第１変形例によるクラッド材を負極端子として用いた状態を示した断面図である。
【図３０】本発明の第２変形例によるクラッド材を負極端子として用いた状態を示した断面図である。
【図３１】本発明の第３変形例によるクラッド材を正極端子として用いた状態を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２６】
（第１実施形態）
まず、図１〜図３を参照して、本発明の第１実施形態によるクラッド材１０をバスバー１として用いた組電池１００の構成について説明する。
【００２７】
本発明の第１実施形態による組電池１００の構造について説明する。
【００２８】
本発明の第１実施形態による組電池１００は、図１に示すように、複数のリチウムイオン二次電池２０が、複数の平板状のバスバー１によって電気的に接続されることによって構成されている。
【００２９】
また、所定のリチウムイオン二次電池２０のＡｌからなる正極端子２１は、バスバー１のＸ方向の一方端（Ｘ１側の端部）に溶接（接合）されている。また、所定のリチウムイオン二次電池２０と隣接するリチウムイオン二次電池２０のＣｕからなる負極端子２２は、バスバー１のＸ方向の他方端（Ｘ２側の端部）に溶接されている。これにより、複数のリチウムイオン二次電池２０が直列に接続された組電池１００が構成されている。
【００３０】
バスバー１は、図２に示すように、板状のＡｌ部分２と、板状のＮｉめっきＣｕ部分３と、が接合された板状のクラッド材１０から構成されている。バスバー１では、板状のＡｌ部分２の厚み方向（Ｚ方向）と直交するＸ方向の側端面２ａと、板状のＮｉめっきＣｕ部分３とが厚み方向（Ｚ方向）と直交するＸ方向の側端面３ａとが隣接して接合されている。つまり、バスバー１を構成するクラッド材１０は、いわゆる並接材である。
【００３１】
Ａｌ部分２は、ＡｌまたはＡｌ基合金から構成されている。なお、Ａｌとしては、ＪＩＳ  Ｈ４０００に規定されたＡ１０５０およびＡ１０８０などのＡ１０００系を用いることが可能である。また、Ａｌ基合金としては、ＪＩＳ  Ｈ４０００に規定されたＡ３０００系およびＡ６０００系などを用いることが可能である。また、Ａｌ部分２において、厚み方向と直交するＸ方向の側端面で、かつ、ＮｉめっきＣｕ部分３と接合される側端面２ａには、後述するＮｉめっきＣｕ部分３の側端面３ａに形成された谷部および山部にそれぞれ対応するように、厚み方向（Ｚ方向）およびＸ方向に、谷部および山部が形成されている。
【００３２】
ＮｉめっきＣｕ部分３は、図３に示すように、ＣｕまたはＣｕ基合金から構成された板状のＣｕ材４と、Ｃｕ材４を覆うＮｉめっき層５とを含んでいる。なお、Ｃｕとしては、ＪＩＳ  Ｈ３１００に規定されたＣ１０２０（無酸素銅）、Ｃ１１００（タフピッチ銅）およびＣ１２２０（りん脱酸銅）などのＣ１０００系を用いることが可能である。また、Ｃｕ基合金としては、ＪＩＳ  Ｈ３１００に規定されたＣ２０００系などを用いることが可能である。なお、図２ではＮｉめっき層５を太線によって図示している。
【００３３】
Ｎｉめっき層５は、厚み方向と直交するＸ方向の２つの側端面と、厚み方向の両表面との全面に形成されている。また、Ｎｉめっき層５は、９９質量％以上のＮｉおよび不可避不純物からなる。また、Ｎｉめっき層５は、板状のＣｕ材４に対して後述する電解めっき処理を行うことによって形成されている。
【００３４】
また、Ｎｉめっき層５の厚みｔは、約２μｍ以上約１０μｍ以下であるのが好ましい。Ｎｉめっき層５の厚みｔを約２μｍ以上にすることにより、バスバー１が腐食するのを確実に抑制することが可能である。また、Ｎｉめっき層５の厚みｔを約１０μｍ以下にすることにより、Ｎｉめっき層５の作成に要する時間が長くなるのを抑制することが可能である。
【００３５】
また、ＮｉめっきＣｕ部分３において、Ｘ方向の２つの側端面のうちＡｌ部分２と接合される側端面３ａには、Ａｌ部分２の側端面２ａに形成された谷部および山部にそれぞれ対応するように、厚み方向（Ｚ方向）およびＸ方向に、山部および谷部が形成されている。また、拡散焼鈍により、側端面２ａと側端面３ａとの間に接合界面Ｉが形成されている。なお、側端面２ａの谷部と側端面３ａの山部とが係合するとともに、側端面２ａの山部と側端面３ａの谷部とが係合することによって、側端面２ａと側端面３ａとの接合強度が向上されている。
【００３６】
ここで、第１実施形態では、Ｎｉめっき層５では、後述する圧延工程に起因する５００μｍ以上の大きな割れ、および、１００倍の倍率において視認可能な割れ（微細な割れ）は生じていない。また、接合界面Ｉでは、ガスに起因する接合不良部分（側端面３ａにおいて、側端面２ａと接合していない部分）がほとんど生じていない。
【００３７】
次に、図２〜図６を参照して、第１実施形態におけるバスバー１の製造プロセスについて説明する。この第１実施形態では、バスバー１を連続的に作製する方法について説明する。
【００３８】
（ＮｉめっきＣｕ材の作製）
まず、ＣｕまたはＣｕ基合金から構成された帯状（板状）のＣｕ材１０４（図４参照）を準備する。そして、谷部と山部とを、帯状のＣｕ材１０４の幅方向（Ｘ方向）の側端面（図２および図３参照）に形成する。この際、谷部と山部とを、幅方向と直交する方向（長手方向）の全体に亘って形成する。その後、図４に示すように、Ｃｕ材１０４に対して、電解めっき処理（フープめっき処理）を行うことによって、Ｃｕ材１０４の全面にＮｉめっき層１０５を連続的に形成する（図４の吹き出し内の拡大図参照）。
【００３９】
具体的には、Ｃｕ材１０４に対して、電気めっき浴２０１内を通過させることによって、Ｃｕ材１０４の全面にＮｉめっき層１０５を作製する。電気めっき浴２０１は、いわゆるワット浴である。つまり、電気めっき浴２０１には、硫酸ニッケル、塩化ニッケルおよびホウ酸などを所定の濃度含む電解めっき水溶液と、電解めっき水溶液内に配置されるとともに一方電極に接続されたＮｉ材２０１ａとが配置されている。そして、Ｃｕ材１０４に他方電極が接続された状態で電流が流されることにより、電解めっき水溶液中のニッケルイオンが、Ｃｕ材１０４の表面に移動して析出し、Ｎｉ被膜を形成する。このＮｉ被膜は、ニッケルイオンがＮｉ材２０１ａから少しずつ電解めっき水溶液中に溶け込んで補充されるため、やがてＮｉめっき層１０５に成長する。こうして、Ｃｕ材１０４の全面にＮｉめっき層１０５が形成される。これにより、Ｃｕ材１０４がＮｉめっき層１０５に覆われた帯状のＮｉめっきＣｕ材１０３ａが作製される。
【００４０】
その後、第１実施形態の製造方法では、ＮｉめっきＣｕ材１０３ａに対して、６５０℃以上８５０℃以下の保持温度で熱処理を行う。具体的には、図４に示すように、ＮｉめっきＣｕ材１０３ａを、炉内が６５０℃以上８５０℃以下の保持温度に保持された加熱炉２０２内を通過させることによって、ＮｉめっきＣｕ材１０３ａに対して熱処理を行う。
【００４１】
また、ＮｉめっきＣｕ材１０３ａに対して、約０．５分以上約５分以下の熱処理時間、上記熱処理を行うのが好ましい。これにより、Ｎｉめっき層１０５が焼鈍されることによって、Ｎｉめっき層１０５の硬さが十分に小さくなる。また、Ｎｉめっき処理時にＮｉめっき層１０５に混入した有機物などの異物が、熱により分解される。そして、分解によって生じたガスが、Ｎｉめっき処理時にＮｉめっき層１０５に混入した水分とともにＮｉめっき層１０５から放出される。この結果、Ｎｉめっき層１０５内の異物が除去される。
【００４２】
なお、保持温度は、Ｎｉめっき層１０５の硬さを十分に小さくするために、約７００℃以上であるのがより好ましく、約７５０℃以上であるのがさらに好ましい。また、保持温度は、Ｎｉめっき層１０５の異物を十分に除去するために、約７５０℃以上であるのがより好ましく、約８００℃以上であるのがさらに好ましい。また、熱処理時間は、Ｎｉめっき層１０５の硬さをより十分に小さくするために、約１分以上であるのが好ましい。また、熱処理時間は、クラッド材のリードタイムが大きくなるのを抑制するために、約３分以下であることがより好ましい。なお、ＮｉめっきＣｕ材１０３ａに施す熱処理時間を短くすることによって、熱処理が施されたＮｉめっきＣｕ材１０３ｂを連続的に作製することが可能である。
【００４３】
そして、熱処理後の帯状のＮｉめっきＣｕ材１０３ｂを空冷する。
【００４４】
（バスバーの作製）
次に、ＡｌまたはＡｌ基合金から構成された帯状（板状）のＡｌ材１０２を準備する。そして、谷部と山部とを、Ａｌ材１０２の幅方向の側端面２ａ（図２および図３参照）に形成する。その後、図５および図６に示すように、Ａｌ材１０２とＮｉめっきＣｕ材１０３ｂとを幅方向（Ｘ方向）に隣接させて、谷部および山部が形成された側端面２ａおよび側端面３ａとを係合させる。そして、圧延ローラ２０３を用いて、Ａｌ材１０２の側端面２ａとＮｉめっきＣｕ材１０３ｂの側端面３ａとを、冷間圧延により接合する（図２および図３参照）。この際、圧延方向と側端面２ａおよび３ａの延びる長手方向とが一致するように冷間圧延を行うとともに、Ａｌ材１０２およびＮｉめっきＣｕ材１０３ｂの幅方向（Ｘ方向）の全体に亘って圧延を行う。
【００４５】
なお、冷間圧延における圧下率は、約４０％以上約９０％以下であるのが好ましい。圧下率は、接合強度不足などの不具合を抑制するために、約６０％以上であるのが好ましい。また、圧下率は、Ｎｉめっき層５（１０５）における割れの発生を抑制するために、約８０％以下であるのがより好ましい。これにより、Ａｌ材１０２とＮｉめっきＣｕ材１０３ｂとが幅方向に接合された帯状のクラッド材１１０が作製される。なお、「圧下率」とは、圧延前の板材と圧延後の板材との厚みの差を、圧延前の板材の厚みで割ったものの百分率である。
【００４６】
その後、図５に示すように、帯状のクラッド材１１０を、炉内が焼鈍時保持温度に保持された加熱炉２０４内を通過させることによって、帯状のクラッド材１１０に対して拡散焼鈍を行う。なお、焼鈍時保持温度は、圧延する前のＮｉめっきＣｕ材１０３ａに対して行う熱処理における保持温度（６５０℃以上８５０℃以下）よりも低い（たとえば、約５００℃以上約６００℃以下）。そして、上記焼鈍時保持温度で、約０．５分以上約３分以下の焼鈍時間、拡散焼鈍を行う。これにより、Ａｌ部分２と、ＮｉめっきＣｕ部分３との接合界面Ｉに原子拡散や化合物形成などにより強固な接合が形成される。この結果、帯状のクラッド材１０（図２および図３参照）が作製される。最後に、切断機２０５を用いて、クラッド材１０を長手（圧延）方向の長さが所定の長さになるように切断することによって、図２および図３に示すバスバー１が作製される。
【００４７】
（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００４８】
第１実施形態では、上記のように、ＮｉめっきＣｕ材１０３ａに対して、６５０℃以上８５０℃以下の保持温度で熱処理を行い、Ａｌ材１０２と熱処理が行われたＮｉめっきＣｕ材１０３ｂとを圧延することにより接合してクラッド材１０（１１０）を作製する。これにより、ＮｉめっきＣｕ材１０３ａに対して６５０℃以上８５０℃以下の保持温度で熱処理を行うことにより、Ｎｉめっき層５の硬さを小さくすることができる。この結果、６００℃以下の熱処理を行った後に、Ａｌ材と熱処理が行われたＮｉめっきＣｕ材とを圧延することにより接合してクラッド材を作製する場合と異なり、Ｎｉめっき層５に割れが発生するのを抑制することができる。また、Ｎｉめっきを行った後に、圧延を行うため、めっきの厚み分の段差が生じず、クラッド材の厚みを所定の厚みにすることが可能となる。
【００４９】
また、第１実施形態では、ＮｉめっきＣｕ材１０３ａに対して８５０℃以下の保持温度で熱処理を行うことによって、８５０℃を超えた保持温度で熱処理を行う場合と異なり、熱処理時にＮｉがＣｕ材１０４内に多く拡散するのを抑制することができる。これにより、Ｎｉめっき層５とＣｕ材４との界面にボイドが形成されるのを抑制することができるので、圧延時に、ボイドを起点としてＮｉめっき層１０５に割れが発生するのを抑制することができる。
【００５０】
また、第１実施形態では、Ｃｕ材１０４がＮｉめっき層５に覆われたＮｉめっきＣｕ材１０３ａを作製した後に、Ａｌ材１０２とＮｉめっきＣｕ材１０３ｂとを圧延することにより接合してクラッド材１０（１１０）を作製する。これにより、Ａｌ材とＣｕ材とを接合した後に、Ｎｉめっき処理をＣｕ材に行う場合と異なり、Ｎｉめっき処理の処理液などがＡｌ材に付着して腐食するのを防止することができる。さらに、ＮｉめっきＣｕ材１０４ｂ（ＮｉめっきＣｕ部分３）にＮｉめっき層５が形成されていない部分が形成されるのを抑制することができる。これらの結果、クラッド材１０の耐食性が低下するのを抑制しつつ、ＮｉめっきＣｕ材１０３ｂとＡｌ材１０２との接合強度（ＮｉめっきＣｕ部分３とＡｌ部分２との接合強度）が小さくなるのを抑制することができる。
【００５１】
また、第１実施形態では、Ａｌ材１０２と熱処理が行われたＮｉめっきＣｕ材１０３ｂとを、約４０％以上約９０％以下の圧下率で圧延することにより接合する。これにより、約４０％以上（より好ましくは約６０％以上）の圧下率で圧延することによって、圧下率が過度に小さいことに起因して、クラッド材１１０に剥離や接合強度不足などの不具合が生じやすくなるのを抑制することができる。また、約９０％以下（より好ましくは約８０％以下）の圧下率で圧延することによって、圧下率が過度に大きいことに起因するＮｉめっき層１０５における割れの発生を抑制しつつ、クラッド材１１０の厚みを効率的に小さくすることができる。
【００５２】
また、第１実施形態では、熱処理時の保持温度を約７００℃以上にすることによって、Ｎｉめっき層１０５の硬さを効果的に小さくすることができる。これにより、Ａｌ材１０２とＮｉめっきＣｕ材１０３ｂとの圧延において、比較的柔軟なＣｕ材１０４の変形にＮｉめっき層１０５を追従して変形させることができる。この結果、Ｎｉめっき層１０５に割れが発生するのを確実に抑制することができる。
【００５３】
また、第１実施形態では、約０．５分以上の保持時間、６５０℃以上８５０℃以下の保持温度で熱処理を行うことによって、Ｎｉめっき層５の硬さを十分に小さくすることができる。また、６５０℃以上８５０℃以下の保持温度で約５分以下熱処理を行うことによって、熱処理時間が大きくなることに起因してクラッド材１０（１１０）の作製に係るリードタイムが大きくなるのを抑制することができる。
【００５４】
また、第１実施形態では、クラッド材１１０に対して、保持温度よりも低い焼鈍時保持温度で拡散焼鈍を行う。これにより、拡散焼鈍によりクラッド材１０（１１０）の接合強度を向上させることができる。また、拡散焼鈍を保持温度よりも低い焼鈍時保持温度で行うことによって、ＮｉめっきＣｕ材１０３ｂとＡｌ材１０２との接合強度を向上させつつ、拡散焼鈍時にＡｌ材１０２が溶融するのを抑制することができる。
【００５５】
また、第１実施形態では、板状のＡｌ材１０２の厚み方向と直交する側の側端面２ａと、熱処理が行われた板状のＮｉめっきＣｕ材１０３ｂの厚み方向と直交する側の側端面３ａとを隣接させて圧延することにより接合する。このような側端面２ａおよび３ａ同士が接合されたクラッド材１０（いわゆる並接材）を製造する際に、ＮｉめっきＣｕ材１０３ｂに対して６５０℃以上８５０℃以下の保持温度で熱処理を行うことによって、Ｎｉめっき層５に割れが発生するのを抑制することができる。これにより、ＮｉめっきＣｕ材１０３ｂ（ＮｉめっきＣｕ部分３）の耐食性が低下するのを抑制しつつ、接合面積が小さくなりやすい側端面２ａおよび３ａ同士が接合される場合において、ＮｉめっきＣｕ材１０３ｂとＡｌ材１０２との接合強度が小さくなるのを抑制することができる。
【００５６】
また、第１実施形態では、クラッド材１０を、リチウムイオン二次電池２０用のバスバー１として用いる。これにより、側端面２ａおよび３ａ同士が接合されたクラッド材１０により、異なる材質からなる正極端子２１および負極端子２２同士を容易に接続することができる。
【００５７】
（第２実施形態）
次に、図７〜図９を参照して、本発明の第２実施形態によるクラッド材３１０を負極端子３２２として用いたリチウムイオン二次電池３２０の構成について説明する。なお、負極端子３２２は、特許請求の範囲の「端子」の一例である。
【００５８】
本発明の第２実施形態によるリチウムイオン二次電池３２０は、図７に示すように、正極端子２１と負極端子３２２とを含んでいる。なお、上記第１実施形態の正極端子１１および負極端子１２（図１参照）と同様に、正極端子２１および負極端子３２２は、それぞれ、Ａｌからなるバスバー３０１（図８参照）の一方端および他方端にそれぞれ溶接（接合）されている。
【００５９】
負極端子３２２は、図８および図９に示すように、板状のＡｌ部分３０２と、板状のＮｉめっきＣｕ部分３０３とが厚み方向（Ｚ方向）に接合された、２層構造のクラッド材３１０から構成されている。負極端子３２２では、板状のＡｌ部分３０２のＺ２側の表面３０２ａと、ＮｉめっきＣｕ部分３０３のＺ１側の表面３０３ａとが全体に亘って互いに厚み方向（Ｚ方向）に接合されている。つまり、負極端子３２２は、オーバーレイのクラッド材３１０から構成されている。
【００６０】
Ａｌ部分３０２は、上記第１実施形態のＡｌ部分２と同様に、ＡｌまたはＡｌ基合金から構成されている。ＮｉめっきＣｕ部分３０３は、図９に示すように、上記第１実施形態のＮｉめっきＣｕ部分３と同様に、ＣｕまたはＣｕ基合金から構成された板状のＣｕ材３０４と、Ｃｕ材３０４を覆うＮｉめっき層３０５とを含んでいる。また、拡散焼鈍により、Ａｌ部分３０２の表面３０２ａとＮｉめっきＣｕ部分３０３の表面３０３ａとの間に接合界面Ｉが形成されている。なお、図８ではＮｉめっき層３０５を太線で図示している。
【００６１】
また、図８に示すように、クラッド材３１０の上側（Ｚ１側）に配置されたＡｌ部分３０２には、上記したようにＡｌからなるバスバー３０１が接合されている。クラッド材３１０の下側（Ｚ２側）に配置されたＮｉめっきＣｕ部分３０３には、図示しない負極に接続されるＣｕからなる負極集電体３１３（負極の集電箔をまとめる端子部分）が接合されている。
【００６２】
ここで、第２実施形態では、上記第１実施形態のＮｉめっき層５と同様に、Ｎｉめっき層３０５（図９参照）では、後述する圧延工程に起因する大きな割れおよび微細な割れは生じていない。また、接合界面Ｉでは、ガスに起因する接合不良部分（表面３０３ａにおいて、表面３０２ａと接合していない部分）がほとんど生じていない。なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００６３】
次に、図８〜図１２を参照して、第２実施形態における負極端子３２２の製造プロセスについて説明する。この第２実施形態では、負極端子３２２を連続的に作製する方法について説明する。なお、第２実施形態の製造方法において、上記第１実施形態と同様の工程については、適宜説明を省略する。
【００６４】
（ＮｉめっきＣｕ材の作製）
まず、ＣｕまたはＣｕ基合金から構成された帯状（板状）のＣｕ材４０４（図１０参照）を準備する。その後、図１０に示すように、上記第１実施形態の製造プロセス（図４参照）と同様に、Ｃｕ材４０４に対して、電解めっき処理（フープめっき処理）を行う。これにより、Ｃｕ材４０４がＮｉめっき層４０５に覆われた帯状のＮｉめっきＣｕ材４０３ａ（図１０の吹き出し内の拡大図参照）が作製される。
【００６５】
その後、第２実施形態の製造方法では、上記第１実施形態の製造プロセスと同様に、ＮｉめっきＣｕ材４０３ａに対して、６５０℃以上８５０℃以下の保持温度で保持時間の間、熱処理を行う。そして、熱処理後の帯状のＮｉめっきＣｕ材４０３ｂを空冷する。
【００６６】
（負極端子の作製）
次に、ＡｌまたはＡｌ基合金から構成された帯状（板状）のＡｌ材４０２を準備する。そして、図１１および図１２に示すように、Ａｌ材４０２とＮｉめっきＣｕ材４０３ｂとを厚み方向（Ｚ方向）に積層することにより、厚み方向の表面３０２ａと表面３０３ａとを隣接させる。その後、圧延ローラ２０３を用いて、厚み方向（Ｚ方向）の表面３０２ａと表面３０３ａとを冷間圧延により接合する。これにより、Ａｌ材４０２とＮｉめっきＣｕ材４０３ｂとが厚み方向に接合された帯状のクラッド材４１０が作製される。
【００６７】
その後、上記第１実施形態の製造プロセスと同様に、クラッド材４１０に対して拡散焼鈍を行う。この結果、帯状のクラッド材３１０（図８および図９参照）が作製される。最後に、切断機２０５を用いて、クラッド材３１０を長手（圧延）方向の長さが所定の長さになるように切断することによって、図７および図８に示す負極端子３２２が作製される。
【００６８】
（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００６９】
第２実施形態では、上記のように、ＮｉめっきＣｕ材４０３ａに対して、６５０℃以上８５０℃以下の保持温度で熱処理を行い、Ａｌ材４０２と熱処理が行われたＮｉめっきＣｕ材４０３ｂとを圧延することにより接合してクラッド材４１０（３１０）を作製する。これにより、上記第１実施形態と同様に、クラッド材３１０の耐食性が低下するのを抑制しつつ、ＮｉめっきＣｕ材４０３ｂとＡｌ材４０２との接合強度（ＮｉめっきＣｕ部分３０３とＡｌ部分３０２との接合強度）が小さくなるのを抑制することができる。また、Ｎｉめっきを行った後に、圧延を行うため、めっきの厚み分の段差が生じず、クラッド材の厚みを所定の厚みにすることが可能となる。
【００７０】
また、第２実施形態では、板状のＡｌ材４０２の厚み方向の表面３０２ａと、熱処理が行われた板状のＮｉめっきＣｕ材４０３ｂの厚み方向の表面３０３ａとを隣接させて圧延することにより接合する。このような表面３０２ａおよび３０３ａ同士が接合されたクラッド材３１０を製造する際に、ＮｉめっきＣｕ材４０３ｂに対して、６５０℃以上８５０℃以下の保持温度で熱処理を行うことによって、Ｎｉめっき層４０５に割れが発生するのを抑制することができる。これにより、ＮｉめっきＣｕ材４０３ｂ（ＮｉめっきＣｕ部分３０３）の耐食性が低下するのを抑制しつつ、ＮｉめっきＣｕ材４０３ｂとＡｌ材４０２との接合強度が小さくなるのを抑制することができる。
【００７１】
また、第２実施形態では、クラッド材３１０を、リチウムイオン二次電池３２０用の負極端子３２２として用いる。これにより、表面３０２ａおよび３０３ａ同士が接合されたクラッド材３１０により、異なる材質からなるバスバー３０１および負極集電体３１３同士を容易に接続することができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態の効果と同様である。
【００７２】
（第１実施例）
次に、図１３〜図２４を参照して、本発明の効果を確認するために行った第１実施例について説明する。第１実施例では、熱処理条件および圧延条件（圧下率）を異ならせて実際にＮｉめっきＣｕ材を作製した。そして、ＮｉめっきＣｕ材におけるＮｉめっき層の表面状態を観察して比較するとともに、ＮｉめっきＣｕ材から放出されるガスの定量分析を行った。
【００７３】
具体的には、１．６７ｍｍ、２．５ｍｍ、５ｍｍの厚みを有し、無酸素銅からなるＣｕ材を準備した。そして、ワット浴を用いて電気めっき処理を行うことによって、Ｃｕ材の全面に５μｍの厚みのＮｉめっき層を形成した。この際、電気めっき処理において電流密度とめっき時間とを調整することによって、５μｍの厚みのＮｉめっき層を形成した。これにより、１．６７ｍｍの厚みのＮｉめっきＣｕ材Ａ、２．５ｍｍの厚みのＮｉめっきＣｕ材Ｂ、および、５ｍｍの厚みのＮｉめっきＣｕ材Ｃを作製した。
【００７４】
その後、ＮｉめっきＣｕ材Ａ〜Ｃに対して、異なる保持温度で３分間、熱処理を行った。具体的には、比較例２、３および４では、それぞれ、４００℃、５００℃および６００℃の保持温度で熱処理を行った。また、実施例１、２、３および４では、それぞれ、６５０℃、７００℃、８００℃および８５０℃の保持温度で熱処理を行った。また、比較例５では、９００℃の保持温度で熱処理を行った。また、熱処理を行わない比較例１も作製した。
【００７５】
その後、１．６７ｍｍの厚みを有する比較例１〜５および実施例１〜４のＮｉめっきＣｕ材Ａに対して、圧下率４０％で圧延を行った。また、２．５ｍｍの厚みを有する比較例１〜５および実施例１〜４のＮｉめっきＣｕ材Ｂに対して、圧下率６０％で圧延を行った。また、５ｍｍの厚みを有する比較例１〜５および実施例１〜４のＮｉめっきＣｕ材Ｃに対して、圧下率８０％で圧延を行った。これにより、１ｍｍの厚みを有し、保持温度および圧下率の異なる比較例１〜５および実施例１〜４のＮｉめっきＣｕ材Ａ〜Ｃを作製した。
【００７６】
なお、圧下率４０％で圧延を行ったＮｉめっきＣｕ材ＡにおけるＮｉめっき層の厚みは、３μｍである。また、圧下率６０％で圧延を行ったＮｉめっきＣｕ材ＢにおけるＮｉめっき層の厚みは、２μｍである。また、圧下率８０％で圧延を行ったＮｉめっきＣｕ材ＣにおけるＮｉめっき層の厚みは、１μｍである。
【００７７】
（表面状態の観察）
その後、マイクロスコープ（ＶＨＸ−５０００、キーエンス製）を用いて、比較例１〜５および実施例１〜４のＮｉめっきＣｕ材の表面を、１００倍の倍率で観察した。ＮｉめっきＣｕ材の表面状態の写真の一部を図１３〜図２４に示す。
【００７８】
そして、比較例１〜５および実施例１〜４のＮｉめっきＣｕ材の表面状態を評価した。評価結果を表１に示す。なお、表１では、ＮｉめっきＣｕ材の表面に５００μｍ以上の大きな割れが確認できる場合には、×（バツ）印を付した。また、ＮｉめっきＣｕ材の表面に５００μｍ以下の微小な割れが確認できる場合には、△（三角）印を付した。また、ＮｉめっきＣｕ材の表面に割れが確認できない場合には、○（丸）印を付した。
【００７９】
【表１】
0006372636.tif 000002
【００８０】
表１および図１３〜図２４に示すように、６５０℃〜８５０℃の保持温度で熱処理を行った実施例１〜４では、４０％、６０％および８０％のいずれの圧下率においても、ＮｉめっきＣｕ材の表面に割れが確認できなかった。特に、圧下率が大きく、Ｎｉめっきの厚みが１μｍに小さくされた８０％の圧下率においても、ＮｉめっきＣｕ材の表面に割れが確認できなかった。一方、６５０℃未満の保持温度で熱処理を行った比較例２〜４および熱処理を行わなかった比較例１では、少なくとも８０％の圧下率において、ＮｉめっきＣｕ材の表面に割れが確認された。
【００８１】
これらは、実施例１〜４のＮｉめっきＣｕ材では、熱処理によりＮｉめっき層が十分に軟化したので、圧延において、比較的柔軟なＣｕ材の変形にＮｉめっき層が追従して変形できたからであると考えられる。一方、６５０℃未満の保持温度で熱処理を行った比較例２〜４および熱処理を行わなかった比較例１では、Ｎｉめっき層の硬さが大きかったため、圧延において、Ｃｕ材の変形にＮｉめっき層が追従して変形できなかったからであると考えられる。なお、熱処理を行っていない比較例１と４００℃の保持温度で熱処理を行った比較例２とにおいては、大きな割れが確認された。これは、Ｎｉめっき層の硬さが大きいからであると考えられる。一方、５００℃および６００℃の保持温度でそれぞれ熱処理を行った比較例３および４においては、６０％以上の圧下率で圧延を行った場合に微小な割れが確認された。これは、比較例３および４のＮｉめっきＣｕ材では、十分にはＮｉめっき層が軟化しなかったことを示していると考えられる。
【００８２】
なお、９００℃で熱処理を行った比較例５では、４０％、６０％および８０％のいずれの圧下率においても、ＮｉめっきＣｕ材の表面に微細な割れが確認された。これは、熱処理時の保持温度が９００℃で高温であることに起因して、Ｎｉの拡散速度がＣｕの拡散速度よりも大幅に大きくなった。このため、熱処理時にＮｉがＣｕ材内に多く拡散して、Ｎｉめっき層とＣｕ材との界面にボイドが形成された。なお、このボイドは、原子の拡散速度の差異によって発生するカーケンダルボイドと考えられる。この結果、比較例５のＮｉめっきＣｕ材では、圧延時に、ボイドを起点としてＮｉめっき層に割れが発生したと考えられる。
【００８３】
（ガスの定量分析）
次に、７００℃の保持温度で熱処理を行った実施例２のＮｉめっきＣｕ材と、熱処理を行っていない比較例１のＮｉめっきＣｕ材とを用いて、ガスの定量分析を行った。具体的には、ガス分析装置を用いて、熱処理を行った際の特定の分子量のガスの検出強度を測定することによって、特定の分子量におけるガスの量を測定した。なお、ガス分析装置は、ＮｉめっきＣｕ材が内部に配置される昇温炉と、昇温炉に連通され、ＮｉめっきＣｕ材から放出されたガスが流通する一般的な質量分析装置とから構成されている。
【００８４】
具体的な試験方法としては、まず、昇温炉内にＮｉめっきＣｕ材を配置した状態で、１℃／秒の昇温速度で炉内を５０℃から７００℃まで昇温させる。そして、ＮｉめっきＣｕ材（Ｎｉめっき層）から放出された所定の分子量のガスを検出することによって、５０℃から７００℃までの任意の温度においてＮｉめっきＣｕ材から放出された、所定の分子量のガスの量を測定した。また、５０℃から７００℃まで昇温する間にＮｉめっきＣｕ材から放出された所定の分子量のガスの総量を測定した。なお、今回、分子量が４４であるガスの測定結果を示す。なお、分子量が４４のガスとしては、ＣＯ2（二酸化炭素）およびＣ3Ｈ8（プロパン）が挙げられる。
【００８５】
試験結果としては、図２５に示すように、３００℃以上の温度範囲において、大部分のガスがＮｉめっきＣｕ材から放出された。これは、ワット浴に起因するＮｉめっき層内の有機物の異物が、酸素と反応してＣＯ2となってＮｉめっき層から外部に放出されたと考えられる。また、ワット浴に起因するＮｉめっき層内の有機物の異物が３００℃〜４５０℃の熱により分解されて、Ｃ3Ｈ8となってＮｉめっき層から外部に放出されたと考えられる。ここで、実施例２のＮｉめっきＣｕ材では、比較例１のＮｉめっきＣｕ材と比べて、３００℃以上の温度範囲において、ガスの放出量が顕著に抑制されていた。さらに、実施例２のＮｉめっきＣｕ材では、放出されたガスの総量が３．７μｇ／ｇであり、放出されたガスの総量が５．３μｇ／ｇであった比較例１のＮｉめっきＣｕ材と比べて、放出されたガスの総量が顕著に抑制されていた。
【００８６】
これは、実施例２のＮｉめっきＣｕ材では、７００℃の保持温度で予め行われた熱処理により、Ｎｉめっき層内のガスがある程度放出されたからであると考えられる。これにより、拡散焼鈍前に予め熱処理を行うことにより、拡散焼鈍を行う際に加えられる熱に起因してＮｉめっき層からガスが放出されるのを抑制することができるので、クラッド材において、接合界面に未接合部が発生するのを抑制することが可能であることが確認できた。
【００８７】
（第２実施例）
次に、図２６を参照して、本発明の効果を確認するために行った第２実施例について説明する。第２実施例では、実際にＮｉめっきＣｕ材を作製して、Ｎｉめっき層の表面における硬さを測定した。
【００８８】
具体的には、所定の厚みを有する無酸素銅からなるＣｕ材を準備した。そして、ワット浴を用いて電気めっき処理を行うことによって、Ｃｕ材の全面に５μｍの厚みのＮｉめっき層を形成した。この際、ワット浴として無光沢Ｎｉめっき用のワット浴を用いて、５μｍの厚みの無光沢Ｎｉめっき層を有するＮｉめっきＣｕ材Ｄを作製した。また、ワット浴として光沢Ｎｉめっき用のワット浴を用いて、５μｍの厚みの光沢Ｎｉめっき層を有するＮｉめっきＣｕ材Ｅを作製した。なお、光沢Ｎｉめっき用のワット浴には、光沢処理用の添加物が含まれている。また、光沢Ｎｉめっき層は、無光沢Ｎｉめっき層と比べて、一般的に硬さが大きくなる。
【００８９】
その後、ＮｉめっきＣｕ材に対して、上記第１実施例と同様に、異なる保持温度で３分間、熱処理を行った。具体的には、比較例４、実施例２、実施例３および比較例５では、それぞれ、６００℃、７００℃、８００℃および９００℃の保持温度で熱処理を行った。また、熱処理を行わない比較例１も作製した。
【００９０】
そして、一般的なビッカース試験機を用いて、比較例１、比較例４、実施例２、実施例３および比較例５のＮｉめっきＣｕ材に対して、Ｎｉめっき層のビッカース硬さを測定した。また、比較例１のＮｉめっきＣｕ材におけるビッカース硬さを１００とした場合の、比較例４、実施例２、実施例３および比較例５のＮｉめっきＣｕ材におけるビッカース硬さの割合（％）を算出した。結果を表２、表３および図２６に示す。
【００９１】
【表２】
0006372636.tif 000003
【００９２】
【表３】
0006372636.tif 000004
【００９３】
試験結果としては、表２、表３および図２６に示すように、７００℃以上で熱処理を行った実施例２、３および比較例５において、Ｎｉめっき層のビッカース硬さがＨＶ９０以下に小さくなった。これにより、７００℃以上で熱処理を行った実施例２、３および比較例５のＮｉめっきＣｕ材では、Ｎｉめっき層が十分に軟化していることが確認できた。また、表２に示すように、７００℃以上で熱処理を行った実施例２、３および比較例５のＮｉめっきＣｕ材Ｄでは、比較例１のＮｉめっきＣｕ材Ｄのビッカース硬さと比較して、無光沢めっき層ではビッカース硬さを４４％以下に小さくすることができることが確認できた。また、表３に示すように、７００℃以上で熱処理を行った実施例２、３および比較例５のＮｉめっきＣｕ材Ｅでは、比較例１のＮｉめっきＣｕ材Ｅのビッカース硬さと比較して、光沢めっき層ではビッカース硬さを２０％以下に小さくすることができることが確認できた。
【００９４】
また、実施例２、３および比較例５において、Ｎｉめっき層のビッカース硬さがほとんど変わらなかった。この結果、少なくとも７００℃で熱処理を行うことによって、Ｎｉめっき層のビッカース硬さを十分に小さくすることが可能であることが判明した。したがって、第１実施例の結果から、ボイドの発生を抑制しつつ、Ｎｉめっき層の硬さを小さくするためには、少なくとも７００℃以上８００℃以下の温度範囲が好適であることが確認できた。
【００９５】
（第３実施例）
次に、図４〜図６、図２７および図２８を参照して、本発明の効果を確認するために行った第３実施例について説明する。第３実施例では、上記第１実施形態のクラッド材１０（並接材）を実際に作製して、接合界面Ｉにおける接合強度を測定した。また、作製したクラッド材１０に対して、腐食試験を行った。
【００９６】
（実施例５のクラッド材）
まず、図４〜図６に示す上記第１実施形態の製造方法に基づいて、実施例５のクラッド材１０を作製した。具体的には、無酸素銅からなるＣｕ材１０４を準備した。そして、谷部と山部とを、Ｃｕ材１０４の幅方向（Ｘ方向）の側端面に形成した。その後、図４に示すように、Ｃｕ材１０４に対して電解めっき処理を行うことによって、Ｃｕ材１０４の全面に５μｍの厚みのＮｉめっき層５を形成した。その後、Ｎｉめっき層５が形成されたＮｉめっきＣｕ材１０３ａに対して、８００℃の保持温度で３分間、熱処理を行った。
【００９７】
そして、Ａｌから構成された帯状（板状）のＡｌ材１０２を準備した。そして、谷部と山部とを、Ａｌ材１０２の幅方向（Ｘ方向）の側端面２ａに形成した。その後、Ａｌ材１０２の側端面２ａとＮｉめっきＣｕ材１０３ｂの側端面３ａとを隣接させた状態で、圧下率６０％で冷間圧延により接合した。最後に、クラッド材１０に対して、５５０℃で１分間拡散焼鈍を行った。これにより、実施例５のクラッド材１０を作製した。
【００９８】
（比較例６のクラッド材）
一方、保持温度を４００℃にした点以外は上記実施例５と同様にして、比較例６のクラッド材を作製した。
【００９９】
（接合強度測定）
そして、一般的な引張試験機を用いて、実施例５のクラッド材１０と比較例６のクラッド材から作製した試験体を用いて、引張試験を行った。具体的には、試験体のＡｌ部側の端部と、ＮｉめっきＣｕ部側の端部とをそれぞれ引張試験機の治具に固定して、引張試験機により試験体に引張応力を印加した。そして、試験体の接合箇所が破断した際の引張応力を、試験体の接合強度（Ｎ／ｍｍ2）とした。なお、２個の実施例５の試験体１および２と、２個の比較例６の試験体１および２について接合強度をそれぞれ測定し、接合強度の平均を算出した。試験結果を表４に示す。
【０１００】
【表４】
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【０１０１】
試験結果としては、表４に示すように、実施例５の接合強度（平均値）は、８８．４Ｎ／ｍｍ2となった。つまり、実施例５のクラッド材１０では、十分に大きな接合強度が得られていることが確認できた。一方、比較例６の接合強度（平均値）は、５９．４Ｎ／ｍｍ2と実施例５の接合強度の６７％程度になった。
【０１０２】
この結果、Ｎｉめっき層の割れが生じていない実施例５（第１実施例の実施例３に対応）では、接合界面Ｉにおいて、十分にＡｌ材とＮｉめっきＣｕ材との接合が行われていることが確認できた。一方、Ｎｉめっき層の割れが生じている比較例６（第１実施例の比較例２に対応）では、接合界面Ｉにおいて、割れによりＡｌ材とＮｉめっきＣｕ材との接合が十分に行われていないことが確認できた。さらに、比較例６では、Ｎｉめっき層内のガスが拡散焼鈍時に放出されたことによっても、Ａｌ材とＮｉめっきＣｕ材との接合が十分に行われなかったと考えられる。
【０１０３】
（耐食試験）
次に、実施例５のクラッド材１０および比較例６のクラッド材から作製した試験体を用いて、耐食試験（塩水噴霧試験）を行った。この耐食試験では、３５℃の温度条件下で、試験体に対して５％の塩水を４時間噴霧した。その後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、耐食試験後の試験体の断面を観察した。試験結果を図２７および図２８に示す。
【０１０４】
試験結果としては、図２８に示すように、比較例６のクラッド材では、Ａｌ部の外表面の腐食が厚み方向に２０μｍ程度進行した。これは、Ｎｉめっき層に割れが生じていることに起因して、Ｎｉめっき層に覆われていない部分のＣｕ材と、Ａｌ材とが塩水を介して電気的に接続された。この結果、塩水と接するＡｌ材がイオン化したため、Ａｌ材の腐食が進行した（いわゆる電食が生じた）からであると考えられる。一方、図２７に示すように、実施例５のクラッド材１０では、Ａｌ部の外表面の腐食が厚み方向に１０μｍ程度進行したものの、大幅な腐食ではなかった。これらの結果、Ｃｕ材がＮｉめっき層に覆われていることにより、クラッド材の腐食を抑制することができることが確認できた。
【０１０５】
［変形例］
なお、今回開示された実施形態および実施例は、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、上記した実施形態および実施例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに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（変形例）が含まれる。
【０１０６】
たとえば、上記第１および第２実施形態および第１〜第３実施例では、電気めっき浴としてワット浴を用いて、Ｃｕ材１０４（４０４）の表面にＮｉめっき層を形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、Ｎｉめっき層の形成手段は、ワット浴に限られない。たとえば、電気めっき浴としてスルファミン酸浴を用いて、Ｃｕ材の表面にＮｉめっき層を形成してもよい。また、電気めっきではなく無電解めっきにより、Ｃｕ材の表面にＮｉめっき層を形成してもよい。この場合、Ｎｉめっき層には、Ｎｉに加えてＰ（リン）が含有される。
【０１０７】
また、上記第１実施形態では、圧下率を約４０％以上約９０％以下にした例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、圧下率を約４０％未満にしてもよいし、約９０％を超えるようにしてもよい。
【０１０８】
また、上記第１および第２実施形態では、熱処理後に冷却されたＮｉめっきＣｕ材に対して、冷間圧延処理を行った例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、熱処理が行われたＮｉめっきＣｕ材に対して温間圧延処理（または熱間圧延処理）を行ってもよい。この場合、Ａｌ材の溶融が生じない温度下で温間圧延処理（または熱間圧延処理）を行う必要がある。なお、温間圧延処理（または熱間圧延処理）を行うことによって、熱処理の後に連続して圧延処理を行うことができるので、タクトタイムを小さくすることが可能である。
【０１０９】
また、上記第１および第２実施形態では、バスバー１および負極端子３２２（端子）に用いられるクラッド材１０（３１０）を連続的に作製する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、バスバーまたは端子に用いられるクラッド材を連続的に作製しなくてもよい。たとえば、予め所定の形状に作製されたＣｕ材に対して、バッチ槽などを用いてＮｉめっき処理を行うことによって、ＮｉめっきＣｕ材を個々に作製する。そして、ＮｉめっきＣｕ材に対して熱処理を行う。その後、所定の形状に形成されたＡｌ材と熱処理後のＮｉめっきＣｕ材とを個々に圧延して接合し、拡散焼鈍を行う。これらのような工程を経ることによってクラッド材を作製してもよい。
【０１１０】
また、上記第１実施形態では、クラッド材１０がＡｌ部分２とＮｉめっきＣｕ部分３とが厚み方向と直交する方向に接合された例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、クラッド材は、Ａｌ部分およびＮｉめっきＣｕ部分以外の部分が、Ａｌ部分およびＮｉめっきＣｕ部分のいずれかに対して厚み方向と直交する方向に接合されていてもよい。
【０１１１】
また、上記第１実施形態では、谷部および山部が形成された側端面２ａおよび側端面３ａとを係合させた状態で、Ａｌ材１０２およびＮｉめっきＣｕ材１０３とを圧延により接合することによって、並接材のクラッド材１１０を作製した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、谷部および山部が形成されていない側端面同士を当接させた状態で、Ａｌ材およびＮｉめっきＣｕ材とを圧延により接合することによって、並接材のクラッド材を作製してもよい。
【０１１２】
また、上記第１実施形態では、Ａｌ部分２とＮｉめっきＣｕ部分３とが厚み方向と直交する方向に接合されたクラッド材１０を、バスバー１として用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、Ａｌ部分とＮｉめっきＣｕ部分とが厚み方向と直交する方向に接合されたクラッド材を、バスバー以外の用途に用いてもよい。
【０１１３】
また、上記第２実施形態では、負極端子３２２を構成するクラッド材３１０がオーバーレイのクラッド材である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、厚み方向に積層されたクラッド材は、オーバーレイのクラッド材に限られない。たとえば、クラッド材は、Ａｌ材（またはＮｉめっきＣｕ材）の一方側面側にのみＮｉめっきＣｕ材（またはＡｌ材）が厚み方向に積層された、いわゆるエッジレイのクラッド材であってもよい。
【０１１４】
また、図２９および図３０にそれぞれ示す第２実施形態の第１および第２変形例のように、クラッド材をインレイ（ストライプ）のクラッド材から構成してもよい。具体的には、図２９に示す第２実施形態の第１変形例のように、負極端子５２２として用いられるクラッド材が、Ａｌ部分（Ａｌ材）５０２に形成された断面長方形状の溝部５０２ｂ内に、断面長方形状のＮｉめっきＣｕ部分（ＮｉめっきＣｕ材）５０３が埋め込まれた（厚み方向（Ｚ方向）に積層された）、いわゆるインレイのクラッド材５１０であってもよい。また、図３０に示す第２実施形態の第２変形例のように、負極端子６２２として用いられるクラッド材が、Ａｌ部分（Ａｌ材）６０２に形成された断面台形状の溝部６０２ｂ内に断面台形状のＮｉめっきＣｕ部分（ＮｉめっきＣｕ材）６０３が埋め込まれた（厚み方向（Ｚ方向）に積層された）、いわゆるインレイのクラッド材６１０であってもよい。なお、第２実施形態の第１および第２変形例におけるクラッド材の製造方法は、Ａｌ材に溝部を形成して、形成した溝部にＮｉめっきＣｕ材を埋め込んだ状態で圧延を行う点以外は、上記第２実施形態の製造方法と同様である。
【０１１５】
また、上記第２実施形態では、Ａｌ部分３０２とＮｉめっきＣｕ部分３０３とが厚み方向に積層された状態で接合されたクラッド材３１０を、負極端子３２２として用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、Ａｌ部分とＮｉめっきＣｕ部分とが厚み方向に積層された状態で接合されたクラッド材を、負極端子ではなく、正極端子として用いてもよい。また、正極端子は、いわゆるオーバーレイ、エッジレイまたはインレイのクラッド材のいずれであってもよい。たとえば、図３１に示す第２実施形態の第３変形例のように、正極端子７２１として用いられるクラッド材が、ＮｉめっきＣｕ部分（ＮｉめっきＣｕ材）７０３に形成された断面長方形状の溝部７０３ｂ内に、断面長方形状のＡｌ部分（Ａｌ材）７０２が埋め込まれた（厚み方向（Ｚ方向）に積層された）、いわゆるインレイのクラッド材７１０であってもよい。この場合、正極端子７２１のＡｌ部分７０２側には、Ａｌからなる正極集電体７１４が接合（溶接）され、ＮｉめっきＣｕ部分７０３側には、Ｃｕからなるバスバー７０１が接合（溶接）される。なお、第２実施形態の第３変形例におけるクラッド材の製造方法は、ＮｉめっきＣｕ材に溝部を形成して、形成した溝部にＡｌ材を埋め込んだ状態で圧延を行う点以外は、上記第２実施形態の製造方法と同様である。また、Ａｌ部分とＮｉめっきＣｕ部分とが厚み方向に積層された状態で接合されたクラッド材を、端子以外の用途に用いてもよい。
【０１１６】
また、上記第２実施形態では、クラッド材３１０が２層構造である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、クラッド材は、Ａｌ部分およびＮｉめっきＣｕ部分以外の部分（層）を含む３層以上の構成であってもよい。
【符号の説明】
【０１１７】
１  バスバー
２ａ  （Ａｌ材の）側端面
３ａ  （ＮｉめっきＣｕ材の）側端面
１０、１１０、３１０、４１０  クラッド材
２０、３２０  リチウムイオン二次電池
１０２、４０２  Ａｌ材
１０３ａ、４０３ａ  （Ｃｕ材がＮｉめっき層に覆われた）ＮｉめっきＣｕ材
１０３ｂ、４０３ｂ  （熱処理が行われた）ＮｉめっきＣｕ材
１０４、４０４  Ｃｕ材
１０５、４０５  Ｎｉめっき層
３０２ａ  （Ａｌ材の）表面
３０３ａ  （ＮｉめっきＣｕ材の）表面
３２２  負極端子（端子）
【要約】
このクラッド材の製造方法は、ＣｕまたはＣｕ基合金から構成されたＣｕ材（１０４、４０４）に対してＮｉめっき処理を行うことによって、Ｃｕ材がＮｉめっき層に覆われたＮｉめっきＣｕ材を作製し、ＮｉめっきＣｕ材に対して、６５０℃以上８５０℃以下の保持温度で熱処理を行い、ＡｌまたはＡｌ基合金から構成されたＡｌ材（１０２、４０２）と熱処理が行われたＮｉめっきＣｕ材とを圧延することにより接合してクラッド材（１１０、４１０）を作製する。【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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