(57)【要約】【課題】複数の電池セルを接続するバスバーとセルの電極端子部材との接続において、溶接強度の高い安定した溶接構造体とそれを用いた電池、および、溶接構造体の製造方法を提供すること。【解決手段】第１金属からなり第１プレート部を有するバスバーと、第２金属からなる第１電極端子部と、上記第１プレート部と上記第１電極端子部とを接続する第１溶接部と、を含み、上記第１プレート部の長手方向と直角方向に、直線状の上記第１溶接部が形成されている溶接構造体を用いる。また、上記第１電極端子部と上記第２電極端子部とは電池に存在し、上記溶接構造体を有する電池を用いる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１金属からなり第１プレート部を有するバスバーと、
第２金属からなる第１電極端子部と、
前記第１プレート部と前記第１電極端子部とを接続する第１溶接部と、を含み、
前記第１プレート部の長手方向と直角方向に、直線状の前記第１溶接部が形成されている溶接構造体。
【請求項２】
さらに、前記第２金属からなる第２電極端子と、第２溶接部と、前記バスバーに第２プレート部とがあり、
前記第２プレート部と前記第２電極端子とを前記第２溶接部が接続する請求項１記載の溶接構造体。
【請求項３】
前記バスバーにおいて、前記第１溶接部と前記第２溶接部との間に、Ｕ字部を有する請求項１または２に記載の溶接構造体。
【請求項４】
前記バスバーは、
前記第１溶接部と前記Ｕ字部との間に第１立ち上がり部を有し、
前記第２溶接部と前記Ｕ字部との間に第２立ち上がり部を有する請求項２または３のいずれか１項に記載の溶接構造体。
【請求項５】
前記第１溶接部は複数あり、
前記複数の第１溶接部は平行に整列されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の溶接構造体。
【請求項６】
前記第１電極端子部に突起があり、
前記バスバーは、前記突起が貫通する切欠部を有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の溶接構造体。
【請求項７】
前記第１溶接部は前記切欠部の周囲に配置されている請求項６に記載の溶接構造体。
【請求項８】
前記第１溶接部は複数あり、
前記複数の第１溶接部は、前記切欠部の周囲を複数回囲んでいる請求項５または６に記載の溶接構造体。
【請求項９】
前記第１溶接部は複数あり、
前記複数の第１溶接部は、異なる形状である請求項１〜８のいずれか１項に記載の溶接構造体。
【請求項１０】
前記第１電極端子部は、銅であり、前記バスバーは、アルミニウムである請求項１〜９のいずれか１項に記載の溶接構造体。
【請求項１１】
前記第１電極端子部と前記第２電極端子部とは電池に存在し、請求項１〜９のいずれか１項に記載の溶接構造体を有する電池。
【請求項１２】
第１金属からなるバスバーのプレート部を第２金属からなる電極端子部材の上に重合せ、前記プレート部の表面に第１レーザ光を第１軌道で照射して前記プレート部と前記電極端子部材とに第３溶接部を形成する第１レーザ工程と、
前記第１軌道と平行で別の第２軌道で、前記第１レーザ光より出力が低いレーザ光で、前記プレート部の表面を走査し第４溶接部を形成する第２レーザ工程と、を含み、
前記第１軌道と前記第２軌道の方向は、前記プレート部の長手方向と、それぞれ直角方向である溶接構造体の製造方法。
【請求項１３】
第１金属からなるプレート部を第２金属からなる電極端子部材の上に重合せ、前記プレート部の表面に第１レーザ光を第１軌道で照射して前記プレート部と前記電極端子部材とに第３溶接部を形成する第１レーザ工程と、
前記第１軌道と平行で別の第２軌道で、前記第１レーザ光より走査速度が速いレーザ光で、前記プレート部の表面を走査し第４溶接部を形成する第２レーザ工程と、を含み、
前記第１軌道と前記第２軌道の方向は、前記プレート部の長手方向と、それぞれ直角方向である溶接構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミからなるバスバーを銅からなる電極端子部材の上に重合せて溶接するレーザ溶接部品およびその接合方法に関する。特に複数の電池セルをバスバーと呼ばれる電極を介して直列や並列に接続しているバッテリシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリシステムは、複数の電池セルを直列に接続して出力電圧を高く、また並列に接続して充放電の電流を大きくできる。たとえば、自動車を走行させるモータの電源に使用される大電流、大出力用のバッテリシステムは、複数の電池セルを直列に接続して出力電圧を高くしている。
この用途に使用されるバッテリシステムは、複数の電池セルを金属板のバスバーで接続している。バスバーは、バッテリシステムを構成する電池セルの電極端子部材にレーザ溶接して接続される。この接続構造は、バスバーに切欠部を設けて、ここに電池セルの電極端子を挿入し、挿入された電極端子とバスバーとの境界にレーザ光を照射し、電極端子とバスバーの両方を境界で溶融して接続している。
【０００３】
電池には正極と負極があり、通常正極側にはアルミの端子、負極側にはニッケルめっきされた銅端子が使用されている。バスバーの切欠部は隣接する電池セルの電極端子を挿通して、電池セルを直列又は並列に接続するので、ひとつのバスバーには少なくとも２つの電池セルの電極端子が接続される。バスバーにクラッド材と呼ばれるアルミと銅の結合部材を用いた場合、正極側のアルミ端子はクラッド材のアルミ側、負極側の銅端子はクラッド材の銅側と溶接すれば良いので、それぞれ同種金属同士の溶接であり、単位面積当たりの接合強度が高く、特に技術的に困難な点はない。
【０００４】
しかしながら、このクラッド材はアルミと銅の薄い板を接合部が重なるようにそれぞれ重ね合わせて、熱を加えながら圧力をかけて圧着するため、工程にかかる費用が高くまた直材費も高価なため、低コスト化ができないという問題がある。
【０００５】
そこで、バスバーに安価なアルミを用いることにより、安価で軽いバッテリシステムを生産することが可能となる。しかし、アルミバスバーを用いる場合、正極側はアルミバスバーとアルミ端子の同種材溶接で問題無い。しかし、負極側はアルミバスバーとニッケルめっきの銅端子の異種材溶接となり、安定して高品質な溶接を実現することが非常に困難となる。
【０００６】
異種材溶接は、異なる金属材料を共に溶融し、混ざり合った後凝固させることにより溶接を行うが、アルミと銅の異種材溶接についてはその合金が十分に加熱されてある温度以上で一定の時間溶融していると、アルミと銅の組成が一定比率の金属間化合物が形成される。この金属間化合物は、格子欠陥が少なく非常に硬い層であるが、応力を加えると脆く千切れてしまうため、単に溶融面積を増やせば高い接合強度が得られる訳ではなく、生産における様々な隙間などのばらつき要因がある中で、安定して高品質の溶接を実現することが非常に困難である。
【０００７】
バッテリシステムにおけるアルミバスバーと銅からなる電極端子部材の異種材溶接において、限られた溶接スペースの中で接合強度を十分に保ちシステムの機能を保持するためには、溶接の仕方を工夫して単位面積当たりの接合強度を向上させる方法と、溶接部にかかる応力を緩和して低い接合強度でも接合を維持させる方法とがある。これらを単独で用いても接合強度を確保できるが、両方を組合せることにより、より外乱に対して強固な接合を実現することができる。
【０００８】
溶接部にかかる応力については、溶接パターン（形状）を工夫することにより緩和することが可能であり、線が交差しないように曲線状に形成された溶融跡の発明がされている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開２０１２／１６４８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に示される従来技術をアルミバスバーとニッケルめっきの銅端子との溶接に適用する場合、以下に示すような課題がある。
【００１１】
特許文献１や通常のスポット溶接の場合、レーザの溶接部は円状に形成されている。この場合、接合部に対して外部から等方的に力がかかることで接合強度が増加する効果がある。一方、片方のセルが衝撃等により移動することによりもう片方のセルに応力がかかる際、バスバーが２つのセルを接続していることから、バスバーの接続方向からの応力が溶接部にかかることになる。
【００１２】
図１３は、特許文献１における線が交差しないように曲線状に形成された場合について、バスバーの接続方向（図では上方）から応力が第１溶接部６ａにかかる状態を示す平面図である。アルミバスバー１の溶接プレート部２ａに図示しない端子をアルミバスバー１の下面に配置し、レーザ光を照射して第１溶接部６ａを形成する。第１溶接部６ａのうち最も接続方向に近い上方の部分に最も大きな溶接部を引き剥がそうとする応力７が集中する。この部分から離れるに従い、応力７の大きさは小さくなっていく。
【００１３】
また、図１４は、一点のスポット溶接を行ったときの、アルミバスバー１の溶接プレート部２ａに図示しない端子を溶接した場合の、同様に応力のかかる状態を示す平面図である。図１３と同様に第１溶接部６ａのうち最も接続方向に近い上方の部分に最も大きな第１溶接部６ａを引き剥がそうとする応力７が集中する。この部分から離れるに従い、応力７の大きさは小さくなっていく。
【００１４】
このとき、バスバーの接続方向から見て最も隣のセルに近い第１溶接部６ａ、すなわち図１３や図１４の第１溶接部６ａの上方に応力が集中することになり、この僅かな部分の金属間化合物や場合によってはブローホールの生成状況により、溶接強度が極端に低くなり、同じ条件で製造しても接合強度が不安定になる。
【００１５】
このような状況では、バッテリシステムの安定した生産は難しく、アルミバスバーを用いた低コストであるバッテリシステムの供給は困難である。
【００１６】
よって、本発明の課題は、複数の電池セルを接続するバスバーとセルの電極端子部材との接続において、溶接強度の高い安定した溶接構造体とそれを用いた電池、および、溶接構造体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】
【００１７】
上記目的を達成するために、第１金属からなり第１プレート部を有するバスバーと、第２金属からなる第１電極端子部と、上記第１プレート部と上記第１電極端子部とを接続する第１溶接部と、を含み、上記第１プレート部の長手方向と直角方向に、直線状の上記第１溶接部が形成されている溶接構造体を用いる。
【００１８】
また、上記第１電極端子部と上記第２電極端子部とは電池に存在し、上記溶接構造体を有する電池を用いる。
【００１９】
さらに、第１金属からなるバスバーのプレート部を第２金属からなる電極端子部材の上に重合せ、上記プレート部の表面に第１レーザ光を第１軌道で照射して上記プレート部と上記電極端子部材とに第３溶接部を形成する第１レーザ工程と、上記第１軌道と平行で別の第２軌道で、上記第１レーザ光より出力が低いレーザ光で、上記プレート部の表面を走査し第４溶接部を形成する第２レーザ工程と、を含み、上記第１軌道と上記第２軌道の方向は、上記プレート部の長手方向と、それぞれ直角方向である溶接構造体の製造方法を用いる。
【００２０】
さらに、  第１金属からなるプレート部を第２金属からなる電極端子部材の上に重合せ、上記プレート部の表面に第１レーザ光を第１軌道で照射して上記プレート部と上記電極端子部材とに第３溶接部を形成する第１レーザ工程と、上記第１軌道と平行で別の第２軌道で、上記第１レーザ光より走査速度が速いレーザ光で、上記プレート部の表面を走査し第４溶接部を形成する第２レーザ工程と、を含み、上記第１軌道と上記第２軌道の方向は、上記プレート部の長手方向と、それぞれ直角方向である溶接構造体の製造方法を用いる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の溶接構造体、および、溶接方法は、複数の電池セルを接続するバスバーとセルの電極端子部材と接続において、溶接強度の高い安定した溶接構造体、および、溶接方法となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（ａ）実施の形態の電極端子をアルミバスバーで接続している状態を示した斜視図、（ｂ）溶接部に応力がかかっているときの詳細図、（ｃ）溶接部に更に応力がかかっているときの詳細図
【図２】（ａ）従来の電極端子をアルミバスバーで接続している状態を示した斜視図、（ｂ）従来の溶接部に応力がかかっているときの詳細図
【図３】（ａ）従来の電極端子をアルミバスバーで接続している状態を示した斜視図、（ｂ）従来の溶接部に応力がかかっているときの詳細図
【図４】（ａ）従来の電極端子をアルミバスバーで接続している状態を示した斜視図、（ｂ）従来の溶接部に応力がかかっているときの詳細図
【図５】（ａ）レーザを連続発振した場合の第１溶接部６ａを拡大した平面図、（ｂ）レーザをパルス発振した場合の第１溶接部６ａを拡大した平面図
【図６】実施の形態の電極端子をアルミバスバーで接続している状態を示した斜視図
【図７】実施の形態の電極端子をアルミバスバーで接続している状態を示した斜視図
【図８】（ａ）実施の形態の電極端子をアルミバスバーで接続している状態を示した斜視図、（ｂ）実施の形態の電極端子をアルミバスバーで接続している状態を示した斜視図、（ｃ）実施の形態の電極端子をアルミバスバーで接続している状態を示した斜視図
【図９】（ａ）溶接プレート部の溶接部付近を上方から見た平面図、（ｂ）溶接プレート部の溶接部付近を上方から見た平面図
【図１０】（ａ）溶接プレート部の溶接部付近を上方から見た平面図、（ｂ）溶接プレート部の溶接部付近を上方から見た平面図
【図１１】（ａ）溶接プレート部の溶接部付近を上方から見た平面図、（ｂ）溶接プレート部の溶接部付近を上方から見た平面図
【図１２】（ａ）溶接プレート部の溶接部付近を上方から見た平面図、（ｂ）溶接プレート部の溶接部付近を上方から見た平面図、（ｃ）実施の形態の溶接プレート部の溶接部付近を上方から見た平面図、（ｄ）実施の形態の溶接プレート部の溶接部付近を上方から見た平面図
【図１３】特許文献１における溶接部の平面図
【図１４】従来技術における一点のスポット溶接を行ったときの溶接部の平面図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。説明の簡略化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。
【００２４】
（第１の実施の形態）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態における、アルミバスバーにより電池セルの負極の電極端子と隣接セルの正極の電極端子とを接続している状態を示した斜視図である。
【００２５】
アルミバスバー１の溶接プレート部２ａ、２ｂは、セルのＮｉめっき銅からなる負極の電極端子３と隣接セルのアルミからなる正極の電極端子４との上に重合せて配設される。なお、溶接プレート部２ａ、２ｂは、連結部８で繋がっている。
【００２６】
電極端子３，４の上面に凸部が形成されている場合には、アルミバスバー１の溶接プレート部２ａ、２ｂに、凸部を内側に案内する切欠部５を設けても良い。なお、切欠部５は、貫通穴でも、プレートの一部がかけているものでもよい。
【００２７】
電極端子３と重なっている溶接プレート部２ａに、レーザ光を照射して貫通溶接して第１溶接部６ａを形成する。同様に、電極端子４と重なっている溶接プレート部２ｂに、レーザ光を照射して貫通溶接して第２溶接部６ｂを形成し、アルミバスバー１を介して、電極端子３と電極端子４とを電気的に接続する。
【００２８】
このように、各セルの電極端子３，４をアルミバスバー１で順次接続する。この時、
電極端子４に振動や衝撃が加わると、電極端子４の変位がアルミバスバー１を通じて第１溶接部６ａに伝わり、第１溶接部６ａを引き剥がそうとする応力７が発生する。
【００２９】
本実施の形態では、この応力７を緩和するため、第１溶接部６ａに応力７がかかる方向と直角方向、すなわちアルミバスバー１の接続方向（図では右上方向）に対して直角方向（図では右下から左上方向）に第１溶接部６ａが直線状に形成されている構造とする。また、上記方向は、直方体形状である溶接プレート部２ａの長手方向と直角方向である。以下方向は、他の実施の形態でも同様である。
【００３０】
この場合、溶接プレート部２ａ、２ｂは、長方形状のため、第１溶接部６ａの方向は、長方形の縦の辺の方向である。
【００３１】
なお、１例として、溶接プレート部２ａの幅Ｌは１０ｍｍである。第１溶接部６ａの溶接幅１ｍｍである。溶接長さは１ｍｍ（１割以上）あれば仕様を満たす強度が出る（３０Ｎ以上）。実際に使える範囲としては、隙間等のばらつきを考慮して、長さ４ｍｍ以上（４割以上、８０Ｎ以上）あれば好ましい。
【００３２】
実際のパターンは、最も連結部８寄りで６ｍｍ、そこから条数毎に少しずつ長くなる。幅に対する割合よりも、スタックとして求められる溶接強度を満たすことがポイントであり、絶対長さは重要である。（設計によって機種毎にバスバーの大きさや幅が変わる。）
図１（ｂ）、（ｃ）は第１溶接部６ａに応力７がかかっている時の、第１溶接部６ａの近辺の詳細図である。図１（ａ）のアルミバスバー１がフラットな状態から応力７がかかり、図１（ｂ）のように第１溶接部６ａの右上側の端を基点にアルミバスバー１が上方向へ折れ曲がっていく。もし、第１溶接部６ａの接合強度が低い場合、図１（ａ）のアルミバスバー１がフラットな状態か、もしくは図１（ｂ）に示すようなアルミバスバー１が少し折れ曲がった状態の後、第１溶接部６ａが破断する。第１溶接部６ａの接合強度が十分に高い良品の場合は、図１（ｃ）に示すようにアルミバスバー１が直角に折れ曲がった状態でも第１溶接部６ａが破断しない。その理由として、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように応力７がかかる方向に対して第１溶接部６ａが直角方向（直方体形状である溶接プレート部２ａの長手方向と直角方向）に形成されているため、応力７を第１溶接部６ａの端の長さで均等に分散でき、接合強度の低い箇所に応力集中するのを防ぐことができるためである。
【００３３】
＜実施例１＞
第１の実施の形態おいて、具体的な実施例について説明する。
【００３４】
図１（ａ）において、めっき厚６μｍのニッケルめっきを施した厚み２ｍｍの銅の電極端子３の上に厚み１ｍｍのアルミバスバー１を重ねて、図示しないアルミバスバー１の上方から下方に向けて押し当てるジグにより、隙間がなるべく開かないように配置した。アルミバスバー１の表面からファイバーレーザから連続発振した出力１５００Ｗのレーザ光を加工点のスポット径が５０μｍ程度に集光して５００ｍｍ／ｓの速度で、図に示すようにアルミバスバー１上を接続方向（図では右上方向）に対して直角方向（図では右下から左上方向）に１０ｍｍ走査して、アルミバスバー１を貫通溶接してアルミバスバー１と負極の電極端子３を溶接した。
【００３５】
この時の図１（ｃ）の上方への引張り強度（剥離強度）を測定したところ、同様に作製した３つのサンプルで、１０３Ｎ、１０９Ｎ、１１６Ｎであり、何れも１００Ｎを越える高い引張り強度を示した。
【００３６】
このように、第１溶接部６ａに応力７がかかる方向と直角方向に第１溶接部６ａを形成する。このことにより、アルミと銅との溶接のような金属間化合物が生成されて接合強度が低下する場合でも、限られた面積の溶接において高い接合強度を実現できる。
【００３７】
なお、本実施例ではめっき厚や電極端子３，４の厚み、アルミバスバー１の厚みの一例を示したが、この値に限った内容ではない。また、レーザ出力、溶接速度、スポット径、溶接長等の条件は、溶接する金属部材の材料や表面状態、板厚、治具を含めた総熱容量に依存するため、上記に限った内容ではない。
【００３８】
【表１】
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【００３９】
＜比較例１＞
溶接方向が、アルミバスバー１上を接続方向（図では右上方向、溶接プレート部２ａの長手方向）に同じ方向で溶接した以外は、実施例１と同様に溶接を行った。
【００４０】
図２（ａ）に示すように、電極端子３と重なっている溶接プレート部２ａに、レーザ光を照射して貫通溶接して第１溶接部６ａを形成した。このとき、図１（ａ）と図２（ａ）の第１溶接部６ａの面積は同じとした。同様に溶接したときの引張り強度を測定したところ、７６Ｎ、５０Ｎ、９７Ｎと実施例１と比較して引張り強度が低く、且つばらつきが大きくなった。
【００４１】
これは、第１溶接部６ａに応力７がかかる方向と同じ方向に第１溶接部６ａを形成することにより、図２（ｂ）に示すように、第１溶接部６ａの短辺側（先端部）の短い長さで応力を分散する。このため、単位長さ当りの応力が実施例１と比較して非常に大きくなる。結果、比較的低い応力で第１溶接部６ａの破断が起る。また、短辺側に強度の弱い箇所が存在すると、その箇所に応力が集中して破断が始まってしまうため、接合強度に大きなばらつきが生じる。
【００４２】
このように、第１溶接部６ａに応力７がかかる方向と同じ方向に第１溶接部６ａを形成すると、引張り強度が低く且つばらつきも大きいため、安定した生産を行うことができない。
【００４３】
＜比較例２＞
溶接方向が、円周状であること以外は、実施例１と同様に溶接を行った。
【００４４】
図３（ａ）に示すように、切欠部５の周辺に円周状の第１溶接部６ａを形成した。同様に溶接したときの引張り強度を測定したところ、８９Ｎ、１０４Ｎ、９８Ｎと実施例１と比較して引張り強度が低くなった。
【００４５】
これは、円周状に第１溶接部６ａを形成することにより、図３（ｂ）に示すように、第１溶接部６ａの円弧状の一点に応力が集中するためである。
【００４６】
比較例１の図２（ａ）と比較すると、第１溶接部６ａの外周径が大きく、比較的直線に近い。このことから、その周辺でも若干の応力が分散される。このため、実施例１より引張り強度が低下するが、比較例１よりも高い強度を維持できる。
【００４７】
しかし、円周状に第１溶接部６ａを形成すると、引張り強度が低いため、安定した生産を行うことが困難である。
【００４８】
＜比較例３＞
溶接が、パルス発振のＹＡＧレーザを用いた以外は、実施例１と同様に溶接を行った。
【００４９】
図４（ａ）に示すように、第１溶接部６ａに応力７がかかる方向と直角方向、すなわちアルミバスバー１の接続方向（図では右上方向）に対して直角方向（図では右下から左上方向）に第１溶接部６ａを形成した。アルミバスバー１の表面からＹＡＧレーザからパルス発振した平均出力６００Ｗのレーザ光を加工点のスポット径が３００μｍ程度に集光して２０ｍｍ／ｓの速度で、図に示すようにアルミバスバー１上を接続方向（図では右上方向）に対して直角方向（図では右下から左上方向）に１０ｍｍ走査して、アルミバスバー１を貫通溶接してアルミバスバー１と電極端子３を溶接した。このときの図１（ｃ）の上方への引張り強度（剥離強度）を測定したところ、同様に作製した３つのサンプルで、１０７Ｎ、１０１Ｎ、１００Ｎであり、何れも１００Ｎを越える高い引張り強度を示したが、実施例１と比較すると何れも低い強度であった。
【００５０】
これは、パルス状のレーザを重ねて直線方向に照射するため、図４（ｂ）に示すように、各パルスの円弧状の円の一部に応力が集中するためである。
【００５１】
図５（ａ）は、図１（ｃ）に示すレーザを連続発振した場合の第１溶接部６ａを拡大した平面図である。この場合、第１溶接部６ａの端が直線状になるため全面に応力が分散して、各箇所の応力が小さくなる。
【００５２】
図５（ｂ）は、図４（ｂ）に示すパルスレーザ発振した場合の第１溶接部６ａを拡大した平面図である。この場合は、パルス数の分だけ、円ができ、応力がそれぞれの円に集中するので、強度が低下する。但し、パルス数が多く、円が多いので、応力が分散されるため、比較例１や２よりも引張り強度が高くなる傾向にある。
【００５３】
このように、パルス状のレーザで第１溶接部６ａを形成すると、引張り強度が低いため、安定した生産を行うことが困難である。
【００５４】
以上のことから、実施例１の溶接では、金属間化合物が生成されても引張り強度が高く安定した溶接が可能であり、歩留りが高く低コストである溶接を実現することができる。
【００５５】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態における、アルミバスバー１によりセルの負極の電極端子３と隣接セルの正極の電極端子４とを接続している状態を示した斜視図である。なお、記載しない事項は、第１の実施の形態と同様である。
【００５６】
アルミバスバー１は、負極の電極端子３と隣接する正極の電極端子４とに溶接してなる一対の溶接プレート部２ａと２ｂを有する。また、アルミバスバー１は、溶接プレート部２ａと２ｂを連結してなる連結部８を有する。連結部８は、Ｕ曲しているＵ曲部９を有している。Ｕ曲の方向は、上方、下方いずれでもよい。
【００５７】
アルミバスバー１が連結部８の中間にＵ曲部９を有する。このことにより、隣接セルの正極の電極端子４がＸ方向（図６では斜め左上から右下方向）に振動あるいは衝撃を与えたとしても、アルミバスバー１の連結部８のＵ曲部９で発生したＸ方向の変位が吸収される。
【００５８】
その結果、負極の電極端子３と溶接されているアルミバスバー１の溶接プレート部２ａがＸ方向に大きく変位することが無い。また、第１溶接部６ａにかかる応力７が小さくなるため、第１溶接部６ａの溶接強度がその閾値に対して高く保つことが可能となる。
【００５９】
同様に、隣接セルの正極の電極端子４がＹ方向（図６では斜め右上から左下方向）に振動あるいは衝撃を与えたとしても、アルミバスバー１の溶接プレート部２ａと２ｂとＵ曲部９に接する連結部８が、Ｘ方向からＹ方向に直角に折れ曲がっている。このため、この部分でＹ方向の変位が吸収される。結果、負極の電極端子３と溶接されているアルミバスバー１の溶接プレート部２ａがＹ方向に大きく変位することが無い。また、第１溶接部６ａにかかる応力７が小さくなるため、第１溶接部６ａの溶接強度がその閾値に対して高く保つことが可能となる。
【００６０】
以上のことより、第１溶接部６ａに求められる必要強度に対して実際の破断する強度との差を大きくすることができ、工程の安定性が向上し低コストでのバッテリシステムの製造が可能となる。
【００６１】
＜実施例２＞
第２の実施の形態おいて、具体的な実施例について説明する。
【００６２】
図６において、アルミバスバー１の連結部８にＵ曲部９を有していること以外は、実施例１と同様に溶接したものの引張り強度を測定したところ、１１６Ｎ、１０５Ｎ、１１１Ｎであり、何れも１００Ｎを越える高い引張り強度を示した。
【００６３】
このように、連結部８にＵ曲部９を有するアルミバスバー１を用いた溶接でも、第１溶接部６ａに応力７がかかる方向と直角方向に第１溶接部６ａを形成することにより、アルミと銅の溶接のような金属間化合物が生成されて接合強度が低下する場合でも、限られた面積の溶接において高い接合強度を実現できる。
【００６４】
なお、本実施例では、レーザ出力、溶接速度、スポット径、溶接長等の条件は、溶接する金属部材の材料や表面状態、板厚、治具を含めた総熱容量に依存するため、上記に限った内容ではない。
【００６５】
（第３の実施の形態）
図７は、本発明の第３の実施の形態における、アルミバスバーによりセルの負極の電極端子３と隣接セルの正極の電極端子４を接続している状態を示した斜視図である。なお、記載しない事項は、第１の実施の形態と同様である。
【００６６】
図７では、溶接プレート部２ａと２ｂを設けてなる第１の接続部１０ａ及び第２の接続部１０ｂがある。そして、第１の接続部１０ａと第２の接続部１０ｂに折曲部を介して連結してなる第１の立ち上がり部１１ａ及び第２の立ち上がり部１１ｂがある。さらに、第１の立ち上がり部１１ａ及び第２の立ち上がり部１１ｂとに折曲部を介して両端を連結してなる中間連結部１２を有し、中間連結部１２にＵ曲部９を設けている。
【００６７】
隣接セルの正極の電極端子４がＺ方向（図７では上下方向）に振動あるいは衝撃を与えたとしても、アルミバスバー１の立ち上がり部１１ａあるいは１１ｂとの折曲部において発生したＺ方向の変位が吸収される。
【００６８】
結果、電極端子３と溶接されているアルミバスバー１の溶接プレート部２ａがＺ方向に大きく変位することが無く、第１溶接部６ａにかかる応力７が小さくなるため、第１溶接部６ａの接合強度がその閾値に対して高く保つことができる。
【００６９】
同様に、隣接セルの正極の電極端子４がＸ方向（図７では斜め左上から右下方向）に振動あるいは衝撃を与えたとしても、アルミバスバー１の中間連結部１２のＵ曲部９で発生したＸ方向の変位が吸収される。
【００７０】
結果、電極端子３と溶接されているアルミバスバー１の溶接プレート部２ａがＸ方向に大きく変位することが無く、第１溶接部６ａにかかる応力７が小さくなるため、第１溶接部６ａの溶接強度がその閾値に対して高く保つことが可能となる。
【００７１】
さらに、電極端子４がＹ方向（図７では斜め右上から左下方向）に振動あるいは衝撃を与えたとしても、アルミバスバー１の立ち上がり部１１ａあるいは１１ｂとの折曲部とＵ曲部９に接する中間連結部１２が、Ｘ方向からＹ方向に直角に折れ曲がっているため、この部分でＹ方向の変位が吸収され、負極の電極端子３と溶接されているアルミバスバー１の溶接プレート部２ａがＹ方向に大きく変位することが無い。結果、第１溶接部６ａにかかる応力７が小さくなるため、第１溶接部６ａの溶接強度がその閾値に対して高く保つことが可能となる。
【００７２】
以上のことより、第１溶接部６ａに求められる必要強度に対して実際の破断する強度との差を大きくすることができ、工程の安定性が向上し低コストでのバッテリシステムの製造が可能となる。
【００７３】
＜実施例３＞
第３の実施の形態おいて、具体的な実施例について説明する。
【００７４】
図７において、アルミバスバー１の連結部８が、アルミバスバー１の両端部にあって溶接プレート部２ａと２ｂを設けてなる第１の接続部１０ａ及び第２の接続部１０ｂと、第１の接続部１０ａと第２の接続部１０ｂに折曲部を介して連結してなる第１の立ち上がり部１１ａ及び第２の立ち上がり部１１ｂと、第１の立ち上がり部１１ａ及び第２の立ち上がり部１１ｂとに折曲部を介して両端を連結してなる中間連結部１２を有する。中間連結部１２にＵ曲部９を設けていること以外は、実施例１と同様に溶接したものの引張り強度を測定した。結果、引張り強度は、１１２Ｎ、１１０Ｎ、１０６Ｎであり、何れも１００Ｎを越える高い引張り強度を示した。
【００７５】
このように、立ち上がり部１１ａ及び１１ｂと中間連結部１２にＵ曲部９を設けて、かつ、応力７がかかる方向と直角方向に第１溶接部６ａを形成することにより、アルミと銅の溶接のような金属間化合物が生成されて接合強度が低下する場合でも、限られた面積の溶接において高い接合強度を実現できる。
【００７６】
なお、本実施例では、レーザ出力、溶接速度、スポット径、溶接長等の条件は、溶接する金属部材の材料や表面状態、板厚、治具を含めた総熱容量に依存するため、上記に限った内容ではない。
【００７７】
（第４の実施の形態）
図８（ａ）は、本発明の第４の実施の形態における、アルミバスバーによりセルの負極の電極端子と隣接セルの正極の電極端子を接続している状態を示した斜視図である。なお、記載しない事項は、第１の実施の形態と同様である。
【００７８】
アルミバスバー１の溶接プレート部２ａおよび２ｂは、セルのＮｉめっき銅からなる負極の電極端子３と隣接セルのアルミからなる正極の電極端子４上に重合せて配設される。電極端子の上面に凸部が形成されている場合には、アルミバスバー１の電極端子上面に、溶接プレート部２ａあるいは２ｂに電極端子の突出部を内側に案内する切欠部５を設けても良い。
【００７９】
負極の電極端子３とアルミバスバー１が重なっている溶接プレート部２ａに、レーザ光を照射して貫通溶接で第１の第１溶接部６ａと第１溶接部１３ａを形成する。第１の第１溶接部６ａと第１溶接部１３ａは、切欠部５を挟んで対向している。
【００８０】
同様に、正極の電極端子４とアルミバスバー１が重なっている溶接プレート部２ｂに、レーザ光を照射して貫通溶接で第１の第２第２溶接部６ｂと第２溶接部１３ｂを形成する。このことで、アルミバスバー１を介して負極の電極端子３と正極の電極端子４を電気的に接続する。
【００８１】
負極の電極端子３とアルミバスバー１の第１の第１溶接部６ａと第１溶接部１３ａとを基準とした場合、振動や衝撃が加わったことにより隣接セルの電極端子４が移動した場合、その変位がアルミバスバー１を通じて第１の第１溶接部６ａと第１溶接部１３ａに伝わり、第１の第１溶接部６ａと第１溶接部１３ａを引き剥がそうとする応力７と１４となる。このとき、第１溶接部６ａおよび１３ａは、溶接部に応力７および１４がかかる方向に対して第１溶接部６ａおよび１３ａが直角方向に形成されているため、応力７および１４を第１溶接部６ａおよび１３ａの端の長さで均等に分散できる。
【００８２】
第１の実施の形態と比較して、本実施の形態では溶接面積が広いことに加え、第１の第１溶接部６ａにかかる応力７によって第１の第１溶接部６ａが破断に至った後も、第１溶接部１３ａによって接合を維持し、更に大きな応力１４が与えられるまで破断が起こらないため、溶接プレート部２ａと負極の電極端子３とのより高く且つ安定した接合強度が得られる。
【００８３】
＜実施例４＞
第４の実施の形態おいて、具体的な実施例について説明する。
【００８４】
図８（ａ）において、アルミバスバー１の溶接プレート部２ａおよび２ｂにおける溶接部が、第１の第１溶接部６ａおよび６ｂと第１溶接部１３ａおよび１３ｂとを有している以外は、実施例１と同様である。引張り強度を測定したところ、１２７Ｎ、１３５Ｎ、１２３Ｎであり、何れも１００Ｎを越える高い引張り強度を示した。
【００８５】
このように、溶接部に応力がかかる方向に対して直角方向に形成されている溶接部を２箇所有することにより、２箇所の溶接部でそれぞれに応力を分散するため、アルミと銅の溶接のような金属間化合物が生成されて接合強度が低下する場合でも、限られた面積の溶接において高い接合強度を実現できる。
【００８６】
なお、本実施例では、レーザ出力、溶接速度、スポット径、溶接長、２溶接箇所間の距離等の条件は、溶接する金属部材の材料や表面状態、板厚、治具を含めた総熱容量に依存するため、上記に限った内容ではない。
【００８７】
本実施例では、図１（ａ）に示すようなＵ曲型のアルミバスバー１についての溶接事例を示したが、図６に示す連結部８にＵ曲部９を有しているアルミバスバーや、図７に示す第１の立ち上がり部１１ａ及び第２の立ち上がり部１１ｂと、Ｕ曲部９を設けているアルミバスバーなどのアルミバスバーを用いても同様の効果が得られる。
【００８８】
本実施例では、直線状に２箇所の溶接部を有する例を記載したが、図８（ｂ）、（ｃ）に示すような四角形やその角が丸くなったような溶接部形状であっても、同様な効果が得られる。
【００８９】
（第５の実施の形態）
図９（ａ）、図９（ｂ）は、実施の形態１における図１（ａ）において、アルミバスバー１を電極端子３，４上面に配置したときの溶接プレート部２ａの第１溶接部６ａ付近を上方から見た平面図である。なお、記載しない事項は、第１の実施の形態と同様である。
【００９０】
先ず、図９（ａ）について説明する。第１溶接部６ａにかかる応力の方向と直角方向に第１溶接部６ａを形成するために、レーザ光を照射しながら上記方向に走査して溶融部１６を形成する。次に、レーザ光をＹ方向（図では上下方向）にレーザ光の位置を移動させ、同様に走査させる。これを繰り返して、溶融部１６がＹ方向に連なった第１溶接部６ａを形成する。
【００９１】
第１溶接部６ａに応力がかかる際、第１溶接部６ａの応力のかかる側の端（図９（ａ）では第１溶接部６ａの上端）の部分に先ず応力がかかる。このとき、溶接長で分散される応力が各箇所に均等にかかるため、単位長さ当りの応力が小さくなる。結果、応力集中が避けられるため、全体としてはかなり高い応力がかかっても、第１溶接部６ａは破断しない。さらに高い応力がかかると、溶融部１６が１条だけ形成された場合には、溶融部１６が破断する。
【００９２】
図９（ａ）のように溶融部１６が複数形成され、応力のかかる方向に第１溶接部６ａの面積が大きいと、溶融部１６が１条形成された場合と比較して、最初の破断が起きても接合を保持する力が大きいためより高い応力をかけないと破断しなくなり、接合強度が向上する。
【００９３】
次に、図９（ｂ）について説明する。最初は、図９（ａ）と同様、第１溶接部６ａにかかる応力の方向と直角方向に第１溶接部６ａを形成するために、レーザ光を照射しながら上記方向に走査して溶融部１６を形成する。次に、レーザ光をＹ方向（図では上下方向）にレーザ光の位置を移動させ、最初に照射したレーザ光よりも低い出力にして走査させ、溶融部１７を形成する。同様に溶融部１６と１７を交互に形成し、これを繰り返して、溶融部１６と１７がＹ方向に連なった第１溶接部６ａを形成する。
【００９４】
出力の高いレーザ光の走査と出力の低いレーザ光の走査を交互に行うことにより、深い溶融深度と浅い溶融深度が交互に形成され、より広い接合面積を確保することができ、アンカー効果のように深い溶融部１６が楔のように電極端子に入り込むため、より接合強度の高い第１溶接部６ａを得ることができる。
【００９５】
＜実施例５＞
第５の実施の形態おいて、具体的な実施例について説明する。
【００９６】
図９（ａ）において、アルミバスバー１の溶接プレート部２ａにおける第１溶接部６ａの溶融部１６を、ファイバーレーザから連続発振した出力１５００Ｗのレーザ光を加工点のスポット径が５０μｍ程度に集光して５００ｍｍ／ｓの速度で、図に示すようにアルミバスバー１上を接続方向（図では右上方向）に対して直角方向（図では右下から左上方向）に１０ｍｍ走査させ形成した。次に、走査位置を接続方向に対して１００μｍ移動させ、同様に１５００Ｗの出力で５００ｍｍ／ｓの速度で７ｍｍ走査させ、２条目の溶融部１６を形成した。これを繰り返して、全部で８条の溶融部１６を生成し、第１溶接部６ａとした。
【００９７】
このときの第１溶接部６ａの引張り強度を測定したところ、１３８Ｎ、１３７Ｎ、１３２Ｎであり、溶接面積が大きくなることにより、接合強度が高く且つ安定した。
【００９８】
次に、図９（ｂ）のように、最初の１条は図９（ａ）と同様に１５００Ｗの出力でレーザを走査し、走査位置を接続方向に対して１００μｍ移動させ、１２００Ｗの出力で５００ｍｍ／ｓの速度で１０ｍｍ走査させ、２条目の溶融部１７を形成した。溶融部１６と１７を繰り返して、全部で８条の溶融部１６を生成し、第１溶接部６ａとした。
【００９９】
このときの第１溶接部６ａの引張り強度を測定したところ、１４３Ｎ、１４４Ｎ、１４７Ｎとなり、更に接合強度が高く安定した。
【０１００】
このように、溶接部を複数のレーザ光の走査により形成して、溶接面積を増加させることにより、高く且つ安定した接合強度が得られる。特に、高い出力と低い出力を交互に走査することにより、更に高く且つ安定した接合強度を得ることができる。
【０１０１】
なお、本実施例では、レーザ出力、溶接速度、スポット径、溶接長、２溶接箇所間の距離等の条件は、溶接する金属部材の材料や表面状態、板厚、治具を含めた総熱容量に依存するため、上記に限った内容ではない。
【０１０２】
本実施例では、図１（ａ）に示すようなＵ曲型のアルミバスバー１についての溶接事例を示したが、図６に示す連結部８にＵ曲部９を有しているアルミバスバーや、図７に示す第１の立ち上がり部１１ａ及び第２の立ち上がり部１１ｂと、Ｕ曲部９を設けているアルミバスバーなどのアルミバスバーを用いても同様の効果が得られる。
【０１０３】
＜実施例６＞
図１０（ａ）、図１０（ｂ）は、図７に示すアルミバスバー１を電極端子上面に配置した時に、溶接プレート部２ａの第１溶接部６ａが図８（ｃ）で示す四角型の角が丸くなったような溶接部形状である時の、第１溶接部６ａ付近を上方から見た平面図である。
【０１０４】
図１０（ａ）について説明する。先ず、アルミバスバー１の溶接プレート部２ａにおける第１溶接部６ａの溶融部１６を、ファイバーレーザから連続発振した出力１５００Ｗのレーザ光を加工点のスポット径が５０μｍ程度に集光して５００ｍｍ／ｓの速度で、図に示すように電極端子の突出部を内側に案内する切欠部５の周辺を四角の角を丸くした形状に走査する。次に、溶融部１６より１００μｍ内側に走査位置を移動させ、一回り小さな軌道で同様に走査する。これを繰り返して、全部で５条の周回状の溶融部１６を生成し、第１溶接部６ａとした。
【０１０５】
このときの第１溶接部６ａの引張り強度を測定したところ、１４０Ｎ、１４４Ｎ、１５８Ｎであり、接合強度が高くなった。
【０１０６】
次に、図１０（ｂ）について説明する。最初の１条は図１０（ａ）と同様にレーザを走査し、走査位置を内側に１００μｍ移動させ、１２００Ｗの出力で５００ｍｍ／ｓの速度で同様の形状で走査させ、２条目の溶融部１７を形成した。溶融部１６と１７を繰り返して、全部で５条の周回状の溶融部１６および１７を生成し、第１溶接部６ａとした。
【０１０７】
このときの第１溶接部６ａの引張り強度を測定したところ、１４９Ｎ、１４７Ｎ、１５０Ｎとなり、接合強度が高く且つ安定した。
【０１０８】
このように、溶接部に応力がかかる方向に対して直角方向に形成されている溶接部を２箇所有することにより、２箇所の溶接部でそれぞれに応力を分散するため、アルミと銅の溶接のような金属間化合物が生成されて接合強度が低下する場合でも、限られた面積の溶接において高い接合強度を実現できる。特に、高い出力と低い出力を交互に走査することにより、更に高く且つ安定した接合強度を得ることができる。
【０１０９】
なお、本実施例では、レーザ出力、溶接速度、スポット径、溶接長、２溶接箇所間の距離等の条件は、溶接する金属部材の材料や表面状態、板厚、治具を含めた総熱容量に依存するため、上記に限った内容ではない。
【０１１０】
本実施例では、図１（ａ）に示すようなＵ曲型のアルミバスバー１についての溶接事例を示したが、図６に示す連結部８にＵ曲部９を有しているアルミバスバーや、図７に示す第１の立ち上がり部１１ａ及び第２の立ち上がり部１１ｂと、Ｕ曲部９を設けているアルミバスバーなどのアルミバスバーを用いても同様の効果が得られる。
【０１１１】
（第６の実施の形態）
図１１は、実施の形態１における図１（ａ）において、アルミバスバー１を電極端子平面に配置したときの溶接プレート部２ａの第１溶接部６ａ付近を上方から見た平面図である。なお、記載しない事項は、第１の実施の形態と同様である。
【０１１２】
図１１（ａ）については、第４の実施の形態における図９（ａ）と同様であるため、説明を省略する。
【０１１３】
次に、図１１（ｂ）について説明する。最初は図１１（ａ）と同様、第１溶接部６ａにかかる応力の方向と直角方向に第１溶接部６ａを形成するために、レーザ光を照射しながら上記方向に走査して溶融部１６を形成する。次に、レーザ光をＹ方向（図では上下方向）にレーザ光の位置を移動させ、最初に照射したレーザ光と同じ出力で高い走査速度にして走査させ、溶融部１８を形成する。同様に溶融部１６と１８を交互に形成し、これを繰り返して、溶融部１６と１８がＹ方向に連なった第１溶接部６ａを形成する。
【０１１４】
走査速度の遅いレーザ光の走査と速い走査を交互に行うことにより、深い溶融深度と浅い溶融深度が交互に形成され、より広い接合面積を確保することができ、アンカー効果のように深い溶融部１６が楔のように電極端子に入り込むため、より接合強度の高い第１溶接部６ａを得ることができる。
【０１１５】
＜実施例７＞
第６の実施の形態おいて、具体的な実施例について説明する。
【０１１６】
図１１（ａ）において、アルミバスバー１の溶接プレート部２ａにおける第１溶接部６ａの溶融部１６を、ファイバーレーザから連続発振した出力１５００Ｗのレーザ光を加工点のスポット径が５０μｍ程度に集光して５００ｍｍ／ｓの速度で、図に示すようにアルミバスバー１上を接続方向（図では右上方向）に対して直角方向（図では右下から左上方向）に１０ｍｍ走査させ形成した。次に、走査位置を接続方向に対して１００μｍ移動させ、同様に１５００Ｗの出力で５００ｍｍ／ｓの速度で１０ｍｍ走査させ、２条目の溶融部１６を形成した。これを繰り返して、全部で８条の溶融部１６を生成し、第１溶接部６ａとした。
【０１１７】
このときの第１溶接部６ａの引張り強度を測定したところ、１３８Ｎ、１３７Ｎ、１３２Ｎであった。
【０１１８】
図１１（ｂ）において、最初の１条は図１１（ａ）と同様にレーザを走査した。次に、走査位置を接続方向に対して１００μｍ移動させ、１５００Ｗの出力で６５０ｍｍ／ｓに速度を上げ、１０ｍｍ走査させ、２条目の溶融部１８を形成した。溶融部１６と１８を繰り返して、全部で８条の溶融部１６と１８を生成し、第１溶接部６ａとした。
【０１１９】
このときの第１溶接部６ａの引張り強度を測定したところ、１５５Ｎ、１５２Ｎ、１５５Ｎとなり、更に接合強度が高く安定した。
【０１２０】
このように、溶接部を複数のレーザ光の走査により形成して、溶接面積を増加させることにより、高く且つ安定した接合強度が得られる。特に、遅い走査速度と速い走査速度で交互に走査することにより、更に高く且つ安定した接合強度を得ることができる。
【０１２１】
なお、本実施例では、レーザ出力、溶接速度、スポット径、溶接長、２溶接箇所間の距離等の条件は、溶接する金属部材の材料や表面状態、板厚、治具を含めた総熱容量に依存するため、上記に限った内容ではない。
【０１２２】
本実施例では、図１（ａ）に示すようなＵ曲型のアルミバスバー１についての溶接事例を示したが、図６に示す連結部８にＵ曲部９を有しているアルミバスバーや、図７に示す第１の立ち上がり部１１ａ及び第２の立ち上がり部１１ｂと、Ｕ曲部９を設けているアルミバスバーなどのアルミバスバーを用いても同様の効果が得られる。
【０１２３】
＜実施例８＞
図１２（ａ）は、図７に示すアルミバスバー１を電極端子上面に配置したときに、溶接プレート部２ａの第１溶接部６ａが図７で示す四角型の角が丸くなったような溶接部形状であるときの、第１溶接部６ａ付近を上方から見た平面図である。
【０１２４】
図１２（ａ）について説明する。先ず、アルミバスバー１の溶接プレート部２ａにおける第１溶接部６ａの溶融部１６を、ファイバーレーザから連続発振した出力１５００Ｗのレーザ光を加工点のスポット径が５０μｍ程度に集光して５００ｍｍ／ｓの速度で、図に示すように電極端子の突出部を内側に案内する切欠部５の周辺を四角の角を丸くした形状に走査する。
【０１２５】
次に、溶融部１６より１００μｍ内側に走査位置を移動させ、一回り小さな軌道で同様に走査する。これを繰り返して、全部で５条の周回状の溶融部１６を生成し、第１溶接部６ａとした。このときの第１溶接部６ａの引張り強度を測定したところ、１４０Ｎ、１４４Ｎ、１５８Ｎであった。
【０１２６】
次に、図１２（ｂ）について説明する。最初の１条は図１２（ａ）と同様に１５００Ｗ、５００ｍｍ／ｓの速度でレーザを走査し、走査位置を内側に１００μｍ移動させ、１５００Ｗの出力で６５０ｍｍ／ｓの速度で同様の形状で走査させ、２条目の溶融部１８を形成した。溶融部１６と１８を繰り返して、全部で５条の周回状の溶融部１６および１８を生成し、第１溶接部６ａとした。
【０１２７】
このときの第１溶接部６ａの引張り強度を測定したところ、１５２Ｎ、１５０Ｎ、１５３Ｎとなり、更に接合強度が高く安定した。
【０１２８】
このように、溶接部に応力がかかる方向に対して直角方向に形成されている溶接部を２箇所有することにより、２箇所の溶接部でそれぞれに応力を分散するため、アルミと銅の溶接のような金属間化合物が生成されて接合強度が低下する場合でも、限られた面積の溶接において高い接合強度を実現できる。特に、高い出力と低い出力を交互に走査することにより、更に高く且つ安定した接合強度を得ることができる。
【０１２９】
なお、本実施例では、レーザ出力、溶接速度、スポット径、溶接長、２溶接箇所間の距離等の条件は、溶接する金属部材の材料や表面状態、板厚、治具を含めた総熱容量に依存するため、上記に限った内容ではない。
【０１３０】
本実施例では、図１（ａ）に示すようなＵ曲型のアルミバスバー１についての溶接事例を示したが、図６に示す連結部８にＵ曲部９を有しているアルミバスバーや、図７に示す第１の立ち上がり部１１ａ及び第２の立ち上がり部１１ｂと、Ｕ曲部９を設けているアルミバスバーなどのアルミバスバーを用いても同様の効果が得られる。
【０１３１】
本実施例では、図１２（ｂ）のように溶接プレート部２ａの第１溶接部６ａが四角型の角が丸くなったような溶接部形状について説明したが、図１２（ｃ）に示すように更に追加で直線状に照射した溶接パターンや、図１２（ｃ）に示すように２箇所直線で照射する箇所を追加したような溶接パターンにおいても、その本質は同じであり、同様の効果が得られる。
【０１３２】
＜全体を通して＞
全体を通じて、以下が言える。
【０１３３】
なお、溶接プレート部２ａ、２ｂ、第１溶接部６ａ、１３ａ、接続部１０ａ、１０ｂ、第２溶接部６ｂ、１３ｂは、それぞれ２つ必要ではなく、片方でもよい。
【０１３４】
なお、上記は、アルミと銅の溶接であったが、ＴｉとＡｌ、ＮｉとＡｌ、ＦｅとＡｌ、ＭｏとＳｉの場合も応用できる可能性がある。
【０１３５】
また、本実施例では、レーザ発振器としてファイバーレーザを用いたが、高出力が得られるディスクレーザ、ＹＡＧレーザ、ＣＯ２レーザ、半導体レーザ等の他のレーザを用いても、同様の効果が得られる。
【０１３６】
第１電極端子部と第２電極端子部とは電池に存在することを前提としたが、他の構造部、商品でも同様に利用できる。金属間の接続に利用できる。
【０１３７】
上記実施の形態は、それぞれ組み合わせることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
本発明の溶接構造は、２つの金属間の溶接に使用できる。高品質且つ低コストでアルミとニッケルめっきの銅の異種材溶接を可能とする。そのため、バッテリシステムを低コストで提供することができる。更には、高出力を必要とする車載用電池や定置用蓄電システムとして適用できる。
【符号の説明】
【０１３９】
１  アルミバスバー
２ａ  溶接プレート部
２ｂ  溶接プレート部
３  電極端子
４  電極端子
５  切欠部
６ａ  第１溶接部
６ｂ  第２溶接部
７  応力
８  連結部
９  Ｕ曲部
１０ａ  接続部
１０ｂ  接続部
１１ａ  上がり部
１１ｂ  上がり部
１２  中間連結部
１３ａ  第１溶接部
１３ｂ  第２溶接部
１４  応力
１６  溶融部
１７  溶融部
１８  溶融部
【図１】
2017168340.tif 000004
【図２】
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【図３】
2017168340.tif 000006
【図４】
2017168340.tif 000007
【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】
2017168340.tif 000016
【図１４】
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