(57)【要約】【課題】  接合部への水分の浸入を防止し，端子の腐食を防止することができる端子接合構造および組電池を提供すること。【解決手段】  本発明の端子接合構造は，銅端子１２とアルミ端子１３とを部分的に重なり合わせて互いに接続する端子接合構造である。ここで，銅端子１２の先端部はアルミ端子１３に比較して幅が狭く形成されており，銅端子１２の縁辺のうち両端子の重なり範囲内の部分の全部がアルミ端子１３の板面内に位置し，アルミ端子１３の縁辺のうち両端子の重なり範囲内の部分の全部が銅端子１２の板面内に位置するようになっている。この重なり範囲内の中心部を超音波溶接し，その周囲を両面から被覆材で被覆する。【選択図】            図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの平板端子を部分的に重なり合わせて互いに接続する端子接合構造において，
第１の平板端子の縁辺のうち両平板端子の重なり範囲内の部分の全部が第２の平板端子の板面内に位置し，
第２の平板端子の縁辺のうち両平板端子の重なり範囲内の部分の全部が第１の平板端子の板面内に位置し，
両平板端子の重ね合わせ後に両面が被覆材で被覆されており，
両平板端子の縁辺のうち両平板端子の重なり範囲内の部分の全部が被覆材溜まりで囲まれていることを特徴とする端子接合構造。
【請求項２】
請求項１に記載する端子接合構造において，
両平板端子が異種金属でできており，
両平板端子がその重なり範囲内にて溶接されていることを特徴とする端子接合構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載する端子接合構造において，
両平板端子の幅が，少なくとも両平板端子の重なり範囲内では異なることを特徴とする端子接合構造。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載する端子接合構造において，
両平板端子が幅方向にずらされて配置されていることを特徴とする端子接合構造。
【請求項５】
２つの平板端子を有する電池を複数個接続してなる組電池において，
隣り合う電池間の平板端子の接合箇所が，
第１の平板端子の縁辺のうち両平板端子の重なり範囲内の部分の全部が第２の平板端子の板面内に位置し，
第２の平板端子の縁辺のうち両平板端子の重なり範囲内の部分の全部が第１の平板端子の板面内に位置し，
両平板端子の重ね合わせ後に両面が被覆材で被覆されており，
両平板端子の縁辺のうち両平板端子の重なり範囲内の部分の全部が被覆材溜まりで囲まれている端子接合構造とされていることを特徴とする組電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，例えば二次電池等の端子同士を接合するための端子接合構造およびその端子接合によって構成された組電池に関する。さらに詳細には，異種金属製の平板状端子を接合するための端子接合構造および組電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より，小型軽量な二次電池としてラミネート型リチウムイオン電池が普及している。このラミネート型リチウムイオン電池では，両極端子としてともに平板状の銅端子とアルミ端子を有することが一般的である。ここで，このラミネート型リチウムイオン電池を自動車等の大電力を要する機器に利用する場合には，電池単体で得られる電圧が低いことから，複数の電池を直列に接続して使用することが多い。この場合，両極端子である銅端子とアルミ端子とを接合することが必要となる。一般にこのような平板端子同士は，超音波溶接法による溶接で容易に接合することが可能である。
【０００３】
しかしながら，異種金属同士を接合した場合，局部電池現象のため空気中の僅かな水分によっても腐食が進行することが分かっている。例えば，銅とアルミとの接合部の場合では，アルミ端子が腐食されてしまい，通電が悪化する。そこで一般に，このような接合部は，空気中の水分から保護するために被覆材によって被覆される。例えば，携帯電話等の携帯機器に用いられるリチウムイオン電池では，そのリードとして，銅製リードの両端部にニッケル部材が接合され，その全体をＰＥＴテープで被覆したものが提案されている（例えば，特許文献１参照。）。あるいは，複数の導電性材料が接合され，その接合部が絶縁性フィルムで被覆されたリードも提案されている（例えば，特許文献２参照。）。また，端子が電池に対して一方向にのみ出ている場合には，接合された端子部分のみを液体状の被覆材にドブ付けすることも可能である。
【特許文献１】特開２００１−８４９８９号公報（第２図）
【特許文献２】特開２００２−８６２２号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら，前記した従来の接合構造では，接合部にテープやフィルムの被覆材を利用している。これは取扱が容易であるものの，金属部材との間に隙間ができやすく，腐食が完全に防止されているとは言い難い。また，電池の両側に端子が出ている構成の電池では，その端子の接合部のみを被覆材にドブ付けすることは困難である。そこで，このようなものに対しては，液体状の被覆材を塗布する方法がとられる。その塗布方法としては，スリット状の開口から被覆材を噴射し，その開口をスリットに直角な方向に動かす方法や，細い管の開口から被覆材を流し出す方法等があり，一般に，端子面に対して裏表両面からそれぞれ行われる。
【０００５】
しかしこのとき，例えば端子の側面等には，両面からの塗布では十分な量の付着が得られない場合がある。例えば，図８に示すように，両端子１０１，１０２を重ね合わせて接合し，両面から被覆材１０３を塗布する。このときの図８のＡ−Ａ断面は，図９に示すように，側面にある接合面に被覆材１０３が十分に塗布されない場合があった。このようになった場合，その部分からの水分の浸入を防止できないため，端子の腐食が進行してしまうという問題点があった。ここで，図中の範囲１０４は，超音波溶接が行われた範囲である。
【０００６】
本発明は，前記した従来の接合構造が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，接合部への水分の浸入を防止し，端子の腐食を防止することができる端子接合構造および組電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題の解決を目的としてなされた端子接合構造は，２つの平板端子を部分的に重なり合わせて互いに接続する端子接合構造であって，第１の平板端子の縁辺のうち両平板端子の重なり範囲内の部分の全部が第２の平板端子の板面内に位置し，第２の平板端子の縁辺のうち両平板端子の重なり範囲内の部分の全部が第１の平板端子の板面内に位置し，両平板端子の重ね合わせ後に両面が被覆材で被覆されており，両平板端子の縁辺のうち両平板端子の重なり範囲内の部分の全部が被覆材溜まりで囲まれているものである。
【０００８】
本発明の端子接合構造によれば，両平板端子の重なり範囲内にある両端子の縁辺は，いずれも他の平板端子の板面内に位置することとなる。ここでいう，「板面内」には縁辺は含まれないものとする。すなわち，両平板端子の縁辺が同じ位置に配置されることはなく，側面に接合部分が露出しない。これに対し，図８に示した従来の接合構造では，両端子の縁辺が同じ位置に重ね合わされ，この部分では他の端子の板面内に位置されていない。本発明ではさらに，両平板端子の両面が被覆材で被覆されているので，重なり範囲内の両平板端子の縁辺はすべて，いずれかの面から塗布された被覆材によって必ず覆われることになる。従って，接合部への水分の浸入が防止されている。特に，両平板端子の重なり範囲内の部分の全部が被覆材が厚く溜まった被覆材溜まりで囲まれていれば，重なり範囲内の端部が頑丈に被覆され，接合部への水分の浸入が確実に防止される。これにより，接合部への水分の浸入を防止し，端子の腐食を防止することができる端子接合構造となっている。
【０００９】
さらに本発明では，両平板端子が異種金属でできており，両平板端子がその重なり範囲内にて溶接されていることが望ましい。
このようにすれば，異種金属の平板端子同士の接合であっても，まずその重なり範囲内にて溶接されているので，接合部が外れることはなく確実に接合される。
【００１０】
さらに本発明では，両平板端子の幅が，少なくとも両平板端子の重なり範囲内では異なることが望ましい。
このようになっていれば，両平板端子を重ね合わせたとき，それらの重なり範囲の縁辺は全周において，いずれかの平板端子の板面内に位置することとなる。
【００１１】
さらに本発明では，両平板端子が幅方向にずらされて配置されていることが望ましい。
このようになっていても，両平板端子を重ね合わせたとき，それらの重なり範囲の縁辺は全周において，いずれかの平板端子の板面内に位置することとなる。
【００１２】
さらに本発明は，２つの平板端子を有する電池を複数個接続してなる組電池であって，隣り合う電池間の平板端子の接合箇所が，第１の平板端子の縁辺のうち両平板端子の重なり範囲内の部分の全部が第２の平板端子の板面内に位置し，第２の平板端子の縁辺のうち両平板端子の重なり範囲内の部分の全部が第１の平板端子の板面内に位置し，両平板端子の重ね合わせ後に両面が被覆材で被覆されており，両平板端子の縁辺のうち両平板端子の重なり範囲内の部分の全部が被覆材溜まりで囲まれている端子接合構造とされている組電池にも及ぶ。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の端子接合構造および組電池によれば，接合部への水分の浸入を防止し，端子の腐食を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下，本発明を具体化した最良の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，複数の二次電池の端子同士を接合して，直列に接続するための接合構造である。
【００１５】
本形態の接合構造を適用する二次電池１は，図１に示すように，略長方形の電池本体１１と，その両側に銅端子１２およびアルミ端子１３を有している。電池本体１１は，一般的なラミネート型リチウムイオン電池である。すなわち，正極体と負極体との間にセパレータを挟んで巻回し，ラミネートフィルム１４で覆って電解液を含浸させたものである。銅端子１２は，負極端子であり，電池本体１１の負極体に接続されてその先端部がラミネートフィルムから外部に突出されている。また，アルミ端子１３は，正極端子であり，電池本体１１の正極体に接続されてその先端部がラミネートフィルムから外部に突出されている。
【００１６】
次に，この二次電池１の銅端子１２およびアルミ端子１３について説明する。銅端子１２およびアルミ端子１３はともに平板状の平板端子であり，図１に示すように，電池本体１１の図中上下方向の同位置から左右方向へそれぞれ突出している。また，これら端子の基端部は同幅同厚であり，突出長さはほぼ等しい。しかし，銅端子１２はその先端部で基端部より幅が狭く形成され，アルミ端子１３は基端部から先端部まで同幅に形成されている点で，これらは異なっている。
【００１７】
この二次電池１は，複数個を直列に接続した組電池２として自動車等に用いられるものである。組電池２は，図２に示すように，複数個の二次電池１が横並べにされ，隣り合う二次電池１の銅端子１２とアルミ端子１３とが互いに接合構造１０によって接合されている。この接合構造１０は，その中心が超音波溶接されて，その周囲が被覆材で被覆されたものである。
【００１８】
次に，接合構造１０の形成手順について説明する。まず，各二次電池１の銅端子１２とアルミ端子１３とは電池本体１１に対して同じ上下位置にあるので，図２に示すように，二次電池１の下辺を揃えて所定の間隔で並べることにより，隣り合う二次電池１の銅端子１２とアルミ端子１３とがその先端部同士で重なり合うように配置することができる。このとき，図３に示すように，両端子の重なり長さＬが，銅端子１２の幅の狭い部分の長さＮより短くなるようにする。そして，銅端子１２とアルミ端子１３との重なり部分の中央部（超音波溶接部１５）に超音波溶接を行って，端子同士を接合する。
【００１９】
このように形成された接合部に対して，次に，超音波溶接部１５を含み，銅端子１２とアルミ端子１３との両面に被覆材をコーティングする。ここでは，スリットノズルから液体状の被覆材を噴射させ，そのノズルをスリットに直角な方向へ移動させて，刷毛でなでるような塗布方法を表裏両面から行っている。また被覆材としては，例えば，エア・ブラウン社製の商品名「ヒューミシール（品番１Ｂ６６）」を用いるとよい。この商品は，泡立ちが非常に少ないので噴射塗布に適しており，また，水分の透過防止にも優れている。
【００２０】
このようにして両面からコーティングされることにより，被覆材は銅端子１２とアルミ端子１３とに付着する。そして，図４に横断面（図３のＢ−Ｂ断面）を，図５に縦断面（図３のＣ−Ｃ断面）をそれぞれ示すように，被覆膜１７が形成される。噴射された液体状の被覆材は端子表面に沿って広がり，平面部に被覆膜１７を形成するとともに段差部に溜まって被覆材溜まり１８を形成する。
【００２１】
図３において，両端子の重なり範囲は超音波溶接部１５を中心とした略正方形の部位であり，これは，図４の範囲Ｗ１，図５の範囲Ｗ２に相当する。その重なり範囲のうち図３に実線で示されている図中上下辺と左辺は，アルミ端子１３の板面内に位置し，図中手前側の面に被覆材溜まり１８が形成される。また，図３に破線で示されている図中右辺は，銅端子１２の板面内に位置し，図中奥側の面に被覆材溜まり１８が形成される。従って，重なり範囲の４辺のほぼすべてが，いずれかの一面側から被覆材溜まり１８によって囲まれていることになる。両方とも端部となっているのは両面の縁辺が交差する２点のみであり，それ以外の部分はすべて一方が端部であれば他方は板面内となっているからである。これにより，銅端子１２とアルミ端子１３との重なり範囲は，被覆材１７によって完全に被覆される。こうして，図２に示すような組電池が作成される。
【００２２】
なお，本発明の接合構造では，接合される両端子の縁辺が同位置にそろわない形状となっていればよく，図３の形状に限らず，図６や図７の形状としてもよい。図６に示したのは，両端子の全体の幅をそれぞれ異なるものとした例である。ここでは，アルミ端子１３に対して銅端子１２は幅の狭いものを使用している。また，図７に示したのは，両端子の幅は同じで，電池本体１１に対する取付位置をややずらした例である。またあるいは，一方の端子の先端部を円弧形，三角形，五角形等に形成して同位置に端面がそろわないようにしてもよい。また，両方ともの端子の形状を変えてもよい。
【００２３】
以上詳細に説明したように，本形態の接合構造では，二次電池１に設けられた平板状の銅端子１２とアルミ端子１３とが超音波溶接されている。さらに，両端子の先端形状がそれぞれ異なるものとされ，接合されたときに両端子の縁辺が同位置にそろわないようにされている。この接合構造に対し，両面から被覆材を噴射すれば，接合部端部の全周にわたって被覆材溜まり１８が形成されるので，接合部への水分の浸入が防止される。従って，銅端子１２およびアルミ端子１３の腐食を防止することができる。
【００２４】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
例えば，銅端子１２とアルミ端子１３との重なり順序は逆でもよい。
また例えば，各端子は銅とアルミのものに限らず，他の材質の平板端子にも使用できる。接合される端子が異種金属である場合には特に有効である。
また例えば，上記の形態では，被覆材の噴射によってコーティングを行うとしたが，被覆材を細い管の先端から流れ出させ，両端子の接合部分端部である段差部全周をコーティングすることによっても腐食防止できる。
また例えば，上記の形態では二次電池１の端子を互いに接合して組電池２とするとしたが，電池以外であっても平板端子同士の接合部であれば利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本形態の接合構造に用いられる二次電池の概略形状を示す説明図である。
【図２】二次電池を複数接続した組電池の概略形状を示す説明図である。
【図３】端子接合部を示す説明図である。
【図４】端子接合部を示すＢ−Ｂ断面図である。
【図５】端子接合部を示すＣ−Ｃ断面図である。
【図６】端子接合部の他の形状を示す説明図である。
【図７】端子接合部の他の形状を示す説明図である。
【図８】従来の端子接合部を示す説明図である。
【図９】従来の端子接合部を示すＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  二次電池（電池）
２  組電池
１０  接合構造（端子接合構造）
１２  銅端子（平板端子）
１３  アルミ端子（平板端子）
１７  被覆材
１８  被覆材溜まり
【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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