(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１枚の金属箔体の端縁と金属部材とを接合してなる金属箔体と金属部材との接合体であって、
前記金属部材の形状が、平坦部と、その厚みが前記平坦部に比して厚く、その先端に接合面を持った凸状部とを有する形状であり、
前記金属箔体の端縁のうちの前記金属部材と接合されるべく配列された端縁（接合端縁）の側面部と、前記金属部材の前記接合面とを、前記接合端縁近傍を屈曲することにより密着させた状態で前記凸状部にエネルギー線を照射し、
前記凸状部を溶解して、前記凸状部と前記側面部とを溶着させることにより接合してなることを特徴とする金属箔体と金属部材との接合体。
【請求項２】
前記金属箔体と前記金属部材とが銅又は銅合金から構成されている請求項１に記載の金属箔体と金属部材との接合体。
【請求項３】
前記金属箔体と前記金属部材との接合部分において、前記金属箔体から前記金属部材の方向へ柱状晶が形成されている請求項１又は２に記載の金属箔体と金属部材との接合体。
【請求項４】
前記凸状部が、前記金属部材の先端部に形成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体。
【請求項５】
前記凸状部の厚み（Ｌ２）と、前記平坦部の厚み（Ｌ１）との差が０．１ｍｍ以上である請求項１〜４のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体。
【請求項６】
前記平坦部の厚み（Ｌ１）が０．２ｍｍ以上である請求項５に記載の金属箔体と金属部材との接合体。
【請求項７】
前記凸状部の厚み（Ｌ２）が０．４ｍｍ以上である請求項５又は６に記載の金属箔体と金属部材との接合体。
【請求項８】
前記エネルギー線が、前記金属箔体の前記側面部を含む面の法線に対して、角度θ（０°≦θ≦３０°）で前記凸状部に照射されてなる請求項１〜７のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体。
【請求項９】
前記金属部材の前記凸状部が、前記側面部に垂直に交差するように配置されてなる請求項１〜８のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体。
【請求項１０】
前記エネルギー線が、前記側面部に垂直に交差する線に対して、角度が垂直で前記凸状部に照射されてなる請求項１〜９のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体。
【請求項１１】
前記エネルギー線が、前記金属箔体に直接照射しないでなる請求項１〜１０のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体。
【請求項１２】
前記エネルギー線の照射点におけるパワー密度が６ｋＷ／ｍｍ２以上である請求項１〜１１のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体。
【請求項１３】
前記凸状部の厚みをＬ２（ｍｍ）、前記パワー密度をＥ（ｋＷ／ｍｍ２）としたとき、下記式（１）を満足する請求項１〜１２のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体。
【数１】
0003828805.tif 000002
【請求項１４】
前記金属部材における前記エネルギー線の照射点が平面状である請求項１〜１３のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体。
【請求項１５】
前記照射点のスポット径が１ｍｍ以下である請求項１４に記載の金属箔体と金属部材との接合体。
【請求項１６】
隣り合う金属箔体どうしが間隙を保持して配列されてなる請求項１〜１５のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体。
【請求項１７】
前記エネルギー線が、レーザー又は電子ビームによるものである請求項１〜１６のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体。
【請求項１８】
前記エネルギー線が連続波である請求項１７に記載の金属箔体と金属部材との接合体。
【請求項１９】
前記レーザーがＹＡＧレーザーである請求項１７又は１８に記載の金属箔体と金属部材との接合体。
【請求項２０】
前記金属部材と前記金属箔体との接合を補助する接合材料が、前記金属箔体及び／若しくは前記凸状部に塗布され、又は前記金属箔体と前記凸状部の間に挟持されて、
前記凸状部及び前記接合材料にエネルギー線を照射し、それらを溶解させて、
溶解した前記凸状部及び前記接合材料を、前記側面部に溶着させることにより接合してなる請求項１〜１９のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体。
【請求項２１】
前記金属箔体及び前記金属部材が、それぞれ電気化学素子に用いられる金属箔体及び金属部材である請求項１〜２０のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体。
【請求項２２】
請求項２１に記載の金属箔体と金属部材との接合体を用いてなることを特徴とする電気化学素子。
【請求項２３】
少なくとも１枚の金属箔体の端縁と金属部材の先端部とを接合して金属箔体と金属部材との接合体を製造する方法であって、
前記金属部材の形状が、平坦部と、その厚みが前記平坦部に比して厚い凸状の前記先端部とを有する形状であり、
前記金属箔体の端縁のうちの前記金属部材の前記先端部と接合されるべく配列された端縁（接合端縁）の側面部と、前記金属部材の前記先端部とを、前記接合端縁近傍を屈曲することにより密着させて前記金属箔体と前記金属部材を配置し、
前記先端部にエネルギー線を照射し、それを溶解させて、
溶解した前記先端部を前記側面部に溶着させて、金属箔体と金属部材との接合体を形成することを特徴とする金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項２４】
銅又は銅合金からなる前記金属箔体と前記金属部材を使用する請求項２３に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項２５】
前記先端部の厚み（Ｌ２）と前記平坦部の厚み（Ｌ１）との差が０．１ｍｍ以上である前記金属部材を使用する請求項２３又は２４に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項２６】
前記平坦部の厚み（Ｌ１）が０．２ｍｍ以上である前記金属部材を使用する請求項２５に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項２７】
前記先端部の厚み（Ｌ２）が０．４ｍｍ以上である前記金属部材を使用する請求項２５又は２６に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項２８】
前記エネルギー線を、前記側面部を含む面の法線に対して、角度θ（０°≦θ≦３０°）で前記先端部に照射する請求項２３〜２７のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項２９】
前記金属部材の前記先端部を、前記側面部に垂直に交差するように配置する請求項２３〜２８のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項３０】
前記側面部に垂直に交差する前記エネルギー線を、エネルギー線発生装置により走査して照射する請求項２３〜２９のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項３１】
前記エネルギー線を、前記側面部に垂直に交差する線に対して、角度が垂直で前記先端部に照射する請求項２３〜３０のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項３２】
前記エネルギー線を、前記金属箔体に直接照射しない請求項２３〜３１のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項３３】
照射点におけるパワー密度が６ｋＷ／ｍｍ２以上となるように前記エネルギー線を照射する請求項２３〜３２のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項３４】
前記先端部の厚みをＬ２（ｍｍ）、前記パワー密度をＥ（ｋＷ／ｍｍ２）としたとき、下記式（２）を満足するように前記エネルギー線を照射する請求項３３に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【数２】
0003828805.tif 000003
【請求項３５】
前記エネルギー線の照射点が平面状である前記金属部材を用いる請求項２３〜３４のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項３６】
照射点におけるスポット径が１ｍｍ以下となるように前記エネルギー線を照射する請求項２３〜３５のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項３７】
隣り合う金属箔体どうしに間隙を保持して配列する請求項２３〜３６のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項３８】
前記エネルギー線として、レーザー又は電子ビームを用いる請求項２３〜３７のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項３９】
前記レーザーとしてＹＡＧレーザーを用いる請求項３８に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項４０】
前記エネルギー線を、連続照射が可能なエネルギー線発生装置を用いて照射する請求項２３〜３９のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項４１】
前記エネルギー線を、前記側面部を含む面に平行な面上を移動して走査可能なエネルギー線発生装置を用いて照射する請求項２３〜４０のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項４２】
前記エネルギー線発生装置により、前記先端部に前記エネルギー線を走査して照射する請求項２３〜４１のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項４３】
配列された前記金属箔体の枚数に応じて前記金属部材を複数個用意し、
複数個の前記金属部材を、それらの前記先端部が前記側面部に垂直に交差するようにして連続的に配置する請求項２３〜４２のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項４４】
少なくとも１枚の金属箔体の端縁と金属部材とを接合して金属箔体と金属部材との接合体を製造する方法であって、
前記金属部材の形状が、平坦部と、その厚みが前記平坦部に比して厚く、その先端に接合面を持った凸状部とを有する形状であり、
前記金属箔体の端縁のうちの前記金属部材と接合されるべく配列された端縁（接合端縁）の側面部と、前記金属部材の前記接合面とを、前記接合端縁近傍を屈曲することにより密着させて前記金属箔体と前記金属部材を配置し、
前記凸状部にエネルギー線を照射し、それを溶解させて、
溶解した前記凸状部を前記側面部に溶着させて、金属箔体と金属部材との接合体を形成することを特徴とする金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項４５】
銅又は銅合金からなる前記金属箔体と前記金属部材を使用する請求項４４に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項４６】
前記凸状部の厚み（Ｌ２）と、前記平坦部の厚み（Ｌ１）との差が０．１ｍｍ以上である前記金属部材を使用する請求項４４又は４５に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項４７】
前記平坦部の厚み（Ｌ１）が０．２ｍｍ以上である前記金属部材を使用する請求項４６に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項４８】
前記凸状部の厚み（Ｌ２）が０．４ｍｍ以上である前記金属部材を使用する請求項４６又は４７に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項４９】
前記エネルギー線を、前記側面部を含む面の法線に対して、角度θ（０°≦θ≦３０°）で前記凸状部に照射する請求項４４〜４８のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項５０】
前記金属部材の前記凸状部を、前記側面部に垂直に交差するように配置する請求項４４〜４９のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項５１】
前記側面部に垂直に交差する前記エネルギー線を、エネルギー線発生装置により走査して照射する請求項４４〜５０のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項５２】
前記エネルギー線を、前記側面部に垂直に交差する線に対して、角度が垂直で前記凸状部に照射する請求項４４〜５１のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項５３】
前記エネルギー線を、前記金属箔体に直接照射しない請求項４４〜５２のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項５４】
照射点におけるパワー密度が６ｋＷ／ｍｍ２以上となるように前記エネルギー線を照射する請求項４４〜５３のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項５５】
前記凸状部の厚みをＬ２（ｍｍ）、前記パワー密度をＥ（ｋＷ／ｍｍ２）としたとき、下記式（３）を満足するように前記エネルギー線を照射する請求項５４に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【数３】
0003828805.tif 000004
【請求項５６】
前記エネルギー線の照射点が平面状である前記金属部材を用いる請求項４４〜５５のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項５７】
前記照射点のスポット径が１ｍｍ以下となるように前記エネルギー線を照射する請求項５６に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項５８】
隣り合う金属箔体どうしに間隙を保持して配列する請求項４４〜５７のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項５９】
前記エネルギー線として、レーザー又は電子ビームを用いる請求項４４〜５８のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項６０】
前記レーザーとしてＹＡＧレーザーを用いる請求項５９に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項６１】
前記エネルギー線を、連続照射が可能なエネルギー線発生装置を用いて照射する請求項４４〜６０のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項６２】
前記エネルギー線を、前記側面部を含む面に平行な面上を移動して走査可能なエネルギー線発生装置を用いて照射する請求項４４〜６１のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項６３】
前記エネルギー線発生装置により、前記凸状部に前記エネルギー線を走査して照射する請求項４４〜６２のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【請求項６４】
配列された前記金属箔体の枚数に応じて前記金属部材を複数個用意し、
複数個の前記金属部材を、それらの前記凸状部が前記側面部に垂直に交差するようにして連続的に配置する請求項４４〜６３のいずれか一項に記載の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属箔体と金属部材との接合体（以下、単に「接合体」ともいう）、及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、コスト性及び信頼性に優れた接合体、及び生産性に優れたその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、金属箔体と金属部材を接合するには、金属部材の接合部分にろう材を塗布し、又は金属箔体と金属部材との間にろう材を挟持させて、これらを電気炉に入れて全体を加熱する方法、又は電子ビーム等を用いて接合部分を加熱する方法等が一般的に用いられている。
【０００３】
しかし、これらの接合方法ではろう材を必要とするために、製造コストが高いという問題があった。また、エネルギー線を照射する際の金属箔体の損傷を抑制するため、溶接用のろう材には金属箔体に比べかなり低融点であるものしか用いることが出来ないために、ろう材の選択の幅が狭いという問題があり、さらに、金属箔体と金属部材の双方を溶解させるため、金属箔が損傷する場合もあり、得られる接合体の接合部分の機械的強度が低くなりやすいという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ろう材を必要としないためにコスト性に優れ、また、金属箔体の損傷を与えずに金属部材のみを溶解させて金属箔体と金属部材とを溶着・接合させることにより、接合体の機械的強度が強いために信頼性に優れた金属箔体と金属部材との接合体、及び、生産性に優れた金属箔体と金属部材との接合体の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明によれば、少なくとも１枚の金属箔体の端縁と金属部材とを接合してなる金属箔体と金属部材との接合体であって、前記金属部材の形状が、平坦部と、その厚みが前記平坦部に比して厚く、その先端に接合面を持った凸状部とを有する形状であり、前記金属箔体の端縁のうちの前記金属部材と接合されるべく配列された端縁（接合端縁）の側面部と、前記金属部材の前記接合面とを、前記接合端縁近傍を屈曲することにより密着させた状態で前記凸状部にエネルギー線を照射し、前記凸状部を溶解して、前記凸状部と前記側面部とを溶着させることにより接合してなることを特徴とする金属箔体と金属部材との接合体が提供される。
【０００６】
本発明においては、金属箔体と金属部材とが銅又は銅合金から構成されていることが好ましく、金属箔体と金属部材との接合部分において、金属箔体から金属部材の方向へ柱状晶が形成されていることが好ましい。
【０００８】
本発明においては、凸状部の厚み（Ｌ２）と、平坦部の厚み（Ｌ１）との差が０．１ｍｍ以上であることが好ましく、平坦部の厚み（Ｌ１）が０．２ｍｍ以上であることが好ましく、凸状部の厚み（Ｌ２）が０．４ｍｍ以上であることが好ましい。
【０００９】
エネルギー線が、金属箔体の側面部を含む面の法線に対して、角度θ（０°≦θ≦３０°）で所定箇所に照射されてなることが好ましい。金属部材の凸状部が、側面部に垂直に交差するように配置されてなることが好ましい。エネルギー線が、側面部に垂直に交差する線に対して、角度が垂直で凸状部に照射されてなることが好ましい。エネルギー線が、金属箔体に直接照射しないでなることが好ましい。
【００１０】
本発明においては、エネルギー線の照射点におけるパワー密度が６ｋＷ／ｍｍ2以上であることが好ましく、凸状部の厚みをＬ2（ｍｍ）、パワー密度をＥ（ｋＷ／ｍｍ2）としたとき、下記式（４）を満足することが好ましい。
【００１１】
【数４】
Ｌ2≦Ｅ／７      …（４）
【００１２】
本発明においては、エネルギー線の照射点におけるスポット径が１ｍｍ以下であることが好ましく、金属部材におけるエネルギー線の照射点が平面状であることが好ましい。
【００１３】
本発明においては、隣り合う金属箔体どうしに間隙を保持して配列されてなることが好ましく、エネルギー線が、レーザー又は電子ビームによるものであることが好ましい。また、エネルギー線が連続波であることが好ましく、レーザーがＹＡＧレーザーであることが好ましい。
【００１４】
さらには、金属部材と金属箔体との接合を補助する接合材料が、金属箔体及び／若しくは凸状部に塗布され、又は金属箔体と凸状部との間に挟持されて、凸状部及び接合材料にエネルギー線を照射し、それらを溶解させて、溶解した凸状部及び接合材料を金属箔体の接合端縁に溶着させることにより形成されたものであってもよい。
【００１５】
これらの構成条件は、金属箔体及び金属部材が、それぞれ電気化学素子に用いられる金属箔体及び金属部材に好適に採用される。また、本発明によれば、金属箔体と金属部材との接合体を用いてなる電気化学素子が提供される。
【００１６】
また、本発明によれば、少なくとも１枚の金属箔体の端縁と金属部材の先端部とを接合して金属箔体と金属部材との接合体を製造する方法であって、前記金属部材の形状が、平坦部と、その厚みが前記平坦部に比して厚い凸状の前記先端部とを有する形状であり、前記金属箔体の端縁のうちの前記金属部材の先端部と接合されるべく配列された端縁（接合端縁）の側面部と、前記金属部材の前記先端部とを、前記接合端縁近傍を屈曲することにより密着させて前記金属箔体と前記金属部材を配置し、前記先端部にエネルギー線を照射し、それを溶解させて、溶解した前記先端部を側面部に溶着させて、金属箔体と金属部材との接合体を形成することを特徴とする金属箔体と金属部材との接合体の製造方法が提供される。
【００１７】
本発明においては、銅又は銅合金からなる金属箔体と金属部材を使用することが好ましい。
【００１８】
本発明においては、先端部の厚み（Ｌ２）と、平坦部の厚み（Ｌ１）との差が０．１ｍｍ以上である金属部材を使用することが好ましく、平坦部の厚み（Ｌ１）が０．２ｍｍ以上である金属部材を使用することが好ましく、先端部の厚み（Ｌ２）が０．４ｍｍ以上である金属部材を使用することが好ましい。
【００１９】
また、エネルギー線を、側面部を含む面の法線に対して、角度θ（０°≦θ≦３０°）で先端部に照射することが好ましい。金属部材の先端部を、側面部に垂直に交差するように配置することが好ましい。側面部に垂直に交差するエネルギー線を、エネルギー線発生装置により走査して照射することが好ましい。エネルギー線を、側面部に垂直に交差する線に対して、角度が垂直で先端部に照射することが好ましい。エネルギー線を金属箔体に直接照射しないことが好ましい。
【００２０】
本発明においては、照射点におけるパワー密度が６ｋＷ／ｍｍ２以上となるようにエネルギー線を照射することが好ましく、先端部の厚みをＬ２（ｍｍ）、前記パワー密度をＥ（ｋＷ／ｍｍ２）としたとき、下記式（５）を満足するように前記エネルギー線を照射することが好ましい。
【００２１】
【数５】
Ｌ2≦Ｅ／７      …（５）
【００２２】
本発明においては、エネルギー線の照射点が平面状である金属部材を用いることが好ましく、照射点におけるスポット径が１ｍｍ以下となるようにエネルギー線を照射することが好ましい。
【００２３】
本発明においては、隣り合う金属箔体どうしに間隙を保持して配列することが好ましく、エネルギー線としてレーザー又は電子ビームを用いることが好ましい。
【００２４】
また、本発明においては、レーザーとしてＹＡＧレーザーを用いることが好ましく、さらに、エネルギー線を、連続照射が可能なエネルギー線発生装置を用いて照射することが好ましい。エネルギー線を、側面部を含む面に平行な面上を移動して走査可能なエネルギー線発生装置を用いて照射することが好ましい。エネルギー線発生装置により、先端部にエネルギー線を走査して照射することが好ましい。配列された金属箔体の枚数に応じて金属部材を複数個用意し、複数個の金属部材を、それらの先端部が側面部に垂直に交差するようにして連続的に配置することが好ましい。
【００２５】
また、本発明によれば、少なくとも１枚の金属箔体の端縁と金属部材とを接合して金属箔体と金属部材との接合体を製造する方法であって、前記金属部材の形状が、平坦部と、その厚みが前記平坦部に比して厚く、その先端に接合面を持った凸状部とを有する形状であり、前記金属箔体の端縁のうち、前記金属部材と接合されるべく配列された端縁（接合端縁）の側面部と、前記金属部材の前記接合面とを、前記接合端縁近傍を屈曲することにより密着させて前記金属箔体と前記金属部材を配置し、前記凸状部にエネルギー線を照射し、それを溶解させて、溶解した前記凸状部を前記側面部に溶着させて、金属箔体と金属部材との接合体を形成することを特徴とする金属箔体と金属部材との接合体の製造方法が提供される。
【００２６】
本発明においては、銅又は銅合金からなる金属箔体と金属部材を使用することが好ましい。本発明においては、凸状部の厚み（Ｌ２）と、平坦部の厚み（Ｌ１）との差が０．１ｍｍ以上である金属部材を使用することが好ましく、平坦部の厚み（Ｌ１）が０．２ｍｍ以上である金属部材を使用することが好ましく、凸状部の厚み（Ｌ２）が０．４ｍｍ以上である金属部材を使用することが好ましい。
【００２７】
また、エネルギー線を、側面部を含む面の法線に対して、角度θ（０°≦θ≦３０°）で凸状部に照射することが好ましい。金属部材の凸状部を、側面部に垂直に交差するように配置することが好ましい。側面部に垂直に交差するエネルギー線を、エネルギー線発生装置により走査して照射することが好ましい。エネルギー線を、側面部に垂直に交差する線に対して、角度が垂直で凸状部に照射することが好ましい。エネルギー線を、金属箔体に直接照射しないことが好ましい。
【００２８】
本発明においては、照射点におけるパワー密度が６ｋＷ／ｍｍ2以上となるようにエネルギー線を照射することが好ましく、凸状部の厚みをＬ2（ｍｍ）、パワー密度をＥ（ｋＷ／ｍｍ2）としたとき、下記式（６）を満足するようにエネルギー線を照射することが好ましい。
【００２９】
【数６】
Ｌ2≦Ｅ／７      …（６）
【００３０】
本発明においては、照射点におけるスポット径が１ｍｍ以下となるようにエネルギー線を照射することが好ましく、エネルギー線の照射点が平面状である前記金属部材を用いることが好ましい。
【００３１】
本発明においては、隣り合う金属箔体どうしに間隙を保持して配列することが好ましく、エネルギー線として、レーザー又は電子ビームを用いることが好ましい。
【００３２】
また、本発明においては、レーザーとしてＹＡＧレーザーを用いることが好ましく、さらに、エネルギー線を、連続照射が可能なエネルギー線発生装置を用いて照射することが好ましい。エネルギー線を、側面部を含む面に平行な面上を移動して走査可能なエネルギー線発生装置を用いて照射することが好ましい。エネルギー線発生装置により、凸状部に前記エネルギー線を走査して照射することが好ましい。配列された金属箔体の枚数に応じて金属部材を複数個用意し、複数個の金属部材を、それらの凸状部が側面部に垂直に交差するようにして連続的に配置することが好ましい。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００３４】
図１に示すように、本発明の金属箔体１と金属部材４との接合体１１は、上述のように、少なくとも１枚の金属箔体１の端縁２と金属部材４とを接合してなる接合体である。なお、本発明に係る金属箔体と金属部材との接合体の構成材料である金属箔体１と金属部材４を構成する金属材料は、一般的な金属又はその合金等により構成されているものであればよいが、具体的にはチタン、銅、又はこれらの合金等から構成されていることが好ましく、特に銅又は銅合金から構成されていることが、接合状態の良好な接合体を提供できるために好ましい。
また、図２に示すように、本発明の接合体は、金属部材４の形状が、平坦部と、その厚みが平坦部に比して厚く、その先端に接合面を持った凸状部７とを有する形状であり、金属箔体１の接合端縁２の側面部１３と、金属部材４の接合面とを、接合端縁２近傍を屈曲することにより密着させた状態で凸状部７にエネルギー線を照射し、凸状部７を溶解して、凸状部７と側面部１３とを溶着させることにより接合してなるものである。
【００３５】
本発明の接合体に用いられる金属箔体の枚数は、１枚でもよいし、複数枚でも構わない。金属箔体の枚数が１枚である場合には、その端縁が金属部材の凸状部と複数箇所にて接合されるように金属箔体を構成する。その構成には特に制限はないが、例えば、１枚の金属箔体を同心円的に捲回したり、複数箇所を折り曲げることが挙げられる。金属箔体の枚数が複数枚である場合には、それらの接合端縁を大略揃えて配列して構成する。なお、金属箔体の枚数が複数枚である場合でも、そのうち１枚又は複数枚を同心円的に捲回したり、複数箇所を折り曲げて構成してもよい。
【００３６】
本発明の接合体に用いられる金属部材としては、特に制限はなく、例えば、汎用の成形方法により得られたものを使用することが出来る。
【００３７】
また、例えば図２に示す、金属部材４の形状については、平坦部と、その厚みが平坦部に比して厚く、その先端に接合面を持った凸状部７とを有する形状であれば特に制限はない。
前記凸状部の形状の具体的な例を図５、６に示す。本発明の接合体に用いられる金属部材４の凸状部７の形状は、図５に示すような台形状であってもよく、図６に示すような尖塔状であってもよい。
なお、図５、６においてＬ１は平坦部１２の厚み、Ｌ２は凸状部７の厚みを示す。
【００３８】
本発明の接合体においては、図５、６に示すように金属部材４は、平坦部１２と、その厚みが平坦部１２に比して厚く、その先端に接合面を持った凸状部７とを有する形状であり、凸状部７の厚み（Ｌ２）と、平坦部１２の厚み（Ｌ１）との差が０．１ｍｍ以上であることが好ましく、０．６ｍｍ以上であることがさらに好ましく、０．８ｍｍ以上であることが特に好ましい。凸状部７と平坦部１２との厚みの差が０．１ｍｍ未満である場合には、凸状部７の形状的な特徴が発揮されず、凸状部７と金属箔体１との接触状態が不安定となるために好ましくない。また、本発明の接合体においては凸状部７と平坦部１２との厚みの差の上限値については特に限定されないが、金属部材の加工精度及び強度等から適宜設定されればよく、例えば３ｍｍ以下であればよい。
【００３９】
接合に際して金属箔に金属部材を押さえ付けるときに、当該金属部材の変形や損傷等の発生を防止するといった観点からは、平坦部の厚み（Ｌ1）が０．２ｍｍ以上であることが好ましく、０．３ｍｍ以上であることがさらに好ましく、０．４ｍｍ以上であることが特に好ましい。なお、平坦部の厚みの上限値については特に限定されないが、溶接部分とは直接的には関係のない部分であるため金属部材の強度及び重量等から適宜設定されればよく、例えば２ｍｍ以下であればよい。
【００４０】
また、凸状部の厚み（Ｌ2）は０．４ｍｍ以上であることが好ましく、０．５ｍｍ以上であることがさらに好ましく、０．６ｍｍ以上であることが特に好ましい。このことにより、より強固に接合されてなる接合体とすることが出来る。なお、凸状部の厚みの上限値については特に限定されないが、照射されるエネルギー線のパワーの限界から適宜設定されればよい。
【００４１】
本発明の接合体に用いられる金属部材の形状に関して、以下に示す形状のものを好適な例として挙げることが出来る。
図２には、凸状部７を、その先端部６に有する金属部材４の例を示しているが、この場合には、金属部材４の上面側からエネルギー線８を照射することにより、金属部材４と金属箔体１の接合端縁２とを溶着させて接合させることが出来る。
【００４２】
図３には、図２の金属部材４に比べ、凸状部３３に厚みを有する金属部材３１の例を示している。この場合には、金属部材３１の上面側からエネルギー線３４を照射することによって、金属部材３１と金属箔体１の接合端縁２とを溶着させて接合させることが出来る。
【００４３】
図４には、金属部材の先端部ではない、所定箇所に凸状部５２を有する例を示しているが、この場合には、その凸状部５２を設けた金属部材５１の背面にエネルギー線５３を照射することにより、その金属部材５１と金属箔体１とを接合させることが出来る。
【００４４】
本発明においては、金属箔体と金属部材とが同種金属から構成されていることが好ましく、このことにより、金属箔体と金属部材とがよりよく溶着することとなるために、接合体の機械的強度が強く、信頼性の向上を図ることが出来る。
【００４５】
本発明の接合体の製造例として下記の方法を挙げることが出来る。すなわち、図２に示すように、平坦部と、その厚みが平坦部に比して厚く、その先端に接合面を持った凸状部７とを有する形状の金属部材４を用意し、金属箔体１の端縁のうちの金属部材４と接合されるべく配列された端縁（接合端縁）２近傍の側面部１３と、金属部材４の接合面とを、接合端縁２の近傍を屈曲することにより密着するように配置する。金属部材４の凸状部７にエネルギー線８を照射し、それを溶解させて、溶解した金属部材４の凸状部７を金属箔体１の接合端縁２に溶着させて、金属箔体１と金属部材４との接合体１１を形成する方法を挙げることが出来る。
【００４６】
このとき、接合端縁２近傍を屈曲することにより、側面部１３と、凸状部７の接合面とを密着させる。接合端縁２近傍を屈曲するには、予め適当な方法により接合端縁２近傍を屈曲しておくことの他、接合端縁２に接合されるべき金属部材４を適当な圧力で押さえ付けて屈曲する方法等を挙げることが出来る。
【００４７】
本発明の接合体においては、金属箔体と前記金属部材との接合部分に、金属箔体から金属部材の方向へ柱状晶が形成されていることが好ましい。一般に溶接金属は、溶融金属が母材（未溶融部）の結晶粒上に同一結晶方位をもって成長（エピタキシャル成長）する。このように形成された固相は熱源の移動に伴い、溶接ビード（溶融部分）内部へ成長する。この成長は、温度勾配の最も大きい方向に成長しやすく、その方向へほぼ一方向にのびた形態で成長し、このように成長した結晶は柱状晶と呼ばれる。
【００４８】
金属部材の溶融化した部分は、冷却されるにしたがって再結晶化するが、金属箔体を通じて溶融部分の熱が急速に拡散する。すなわち、金属箔体に密着した部分の溶融金属の温度が低下し、金属箔体と溶融金属の界面が核となって金属箔体から金属部材の方向へ柱状晶が形成しやすくなると考えられる。さらに、本発明では金属箔体の接合端縁近傍の側面部が金属部材と隙間なく密着して接触状態が良好であるために、金属箔体を通じた冷却効果により、柱状晶が形成しやすい状態となる。接合部分において金属箔体から金属部材の方向へ柱状晶が形成している本発明の接合体は、金属箔体と金属部材との接合状態が良好、すなわち、接合部分の機械的強度が強く信頼性に優れた接合体である。
【００４９】
また、本発明の接合体においては、図２に示すように、エネルギー線８が、金属箔体１の接合端縁２近傍の側面部１３を含む面の法線３に対して、角度θ（０°≦θ≦３０°）で凸状部７に照射されてなることが好ましく、角度θ（０°≦θ≦１０°）で照射されてなることがさらに好ましく、角度θ（０°≦θ≦５°）で照射されてなることが特に好ましい。また、エネルギー線８が、金属部材の凸状部７の表面に又はその前後近傍に合焦させてなることが好ましく、エネルギー線８が、金属箔体１に直接照射しないでなることが好ましい。
【００５０】
さらには、金属部材４の凸状部７が、側面部１３に垂直に交差するように配置されてなり、エネルギー線８が、側面部１３に垂直に交差する線をエネルギー線発生装置により走査、すなわち金属部材４の凸状部７を走査して照射することが好ましい。このとき、上述した、エネルギー線８が、金属箔体１の側面部１３を含む面の法線３に対して、角度θ（０°≦θ≦３０°）で凸状部７に照射されてなるということに加え、エネルギー線８が、側面部１３に垂直に交差する線に対して、角度が垂直で凸状部７に照射されてなることが好ましい。
これらにより、図１に示すように、ろう材を必要とせずに、金属箔体１と金属部材４の溶解体とを溶着させて、金属箔体１と金属部材４との接合体１１を形成することが出来るためにコストを低減することが出来る。また隣り合う金属箔体１が平行に並んでいなくてもその大略端縁を揃えて配列されていれば、複数枚の金属箔体１を一度の照射によって金属部材４と接合することも出来る。さらに、金属箔体１に損傷を与えずに、金属部材４の所定箇所（凸状部）のみを溶解させて金属箔体１と金属部材４とを溶着・接合することが出来、接合の機械的強度を向上させることが出来るために信頼性の向上を図ることが出来る。
【００５１】
なお、本発明でいう「接合端縁」とは、１枚の金属箔体における複数箇所の接合される端縁、或いは複数枚の金属箔体における、複数箇所に渡る、各金属箔体の接合される端縁を意味している。また、「側面部に略垂直に交差する」とは、複数の接合端縁近傍の側面部の全てを略垂直に交差することを意味している。
【００５２】
本発明の接合体においては、金属部材の凸状部にエネルギー線が照射されるに際して、当該エネルギー線の照射点におけるパワー密度が６ｋＷ／ｍｍ2以上であることが好ましく、７ｋＷ／ｍｍ2以上であることがさらに好ましく、８ｋＷ／ｍｍ2以上であることが特に好ましい。６ｋＷ／ｍｍ2未満であると、接合状態が良好ではなく、機械的強度が不充分となる場合が想定されるためである。なお、前記パワー密度の上限については特に限定されないが、金属部材やこれに接合される金属箔への損傷発生の回避等の観点から適宜決定されればよく、例えば６０ｋＷ／ｍｍ2以下であればよい。ここで、本発明にいうエネルギー線の「パワー密度」とは、エネルギー線のパワー（ｋＷ）を、金属部材の所定箇所において当該エネルギー線が照射される照射点のスポット面積（ｍｍ2）で除して得た値を意味する。
【００５３】
また、本発明の接合体においては、凸状部の厚みをＬ2（ｍｍ）、前述のパワー密度をＥ（ｋＷ／ｍｍ2）としたとき、下記式（７）を満足することが好ましい。下記式（７）を満足するような条件でエネルギー線が照射されていることにより、本発明の接合体は金属箔体への損傷が抑制されており、接合部分の機械的強度も強いといった特性を有する接合体である。
【００５４】
【数７】
Ｌ2≦Ｅ／７      …（７）
【００５５】
なお、より、接合の安定性を向上させ、接合部分の機械的強度も強いといった特性を有する接合体を得るといった観点からは、下記式（８）、（９）を満足することが好ましい。
【００５６】
【数８】
Ｌ2≦Ｅ／９      …（８）
【００５７】
【数９】
Ｌ2≦Ｅ／１０      …（９）
【００５８】
本発明の接合体においては、金属部材におけるエネルギー線の照射点が平面状であることが好ましい。このことにより、エネルギー線の乱反射が抑制され、特に金属箔体への損傷が抑制されているために、本発明の接合体は良好な接合状態であるという特性を有する。なお、エネルギー線の乱反射を抑制するといった観点からは、少なくとも照射点よりも広い範囲で平面状であればよい。
【００５９】
さらに本発明の接合体においては、照射点のスポット径が１ｍｍ以下であることが好ましい。このことにより、不要な箇所へのエネルギー線の照射が抑制され、特に金属箔体への損傷が抑制されているために、本発明の接合体は良好な接合状態であるという特性を有する。なお、本発明の接合体は、隣り合う金属箔体どうしが間隙を保持して配列されている場合に特に好適である。
【００６０】
また、例えば図２に示す、かかるエネルギー線８が、エネルギー密度が高く、発熱量も小さいレーザー又は電子ビームによるものであることが好ましく、また、エネルギー線が連続波であることが好ましい。このことにより、凸状部７の表面にエネルギーを集中させて照射することが出来るために凸状部７を効率的に溶解させることが出来、また金属箔体１の損傷を抑制することが出来る。なお、レーザーの中でも、ＹＡＧレーザーは焦点をよりよく絞ることが出来、焦点からはずれた部分に配置された金属箔体１の位置ではエネルギー密度はより小さくなり、金属箔体１の損傷をよりよく抑制することが出来ることから、特に好ましい。
【００６１】
また、本発明に係る接合体を製造するに際しては、例えば図２に示すエネルギー線８を、連続照射が可能なエネルギー線発生装置を用いて照射することが好ましく、エネルギー線８を、側面部１３を含む面に平行な面を走査可能なエネルギー線発生装置を用いて照射することが好ましい。なお、照射するエネルギー線の走査速度は、０．１〜１００ｍ／ｍｉｎであることが好ましく、１〜３０ｍ／ｍｉｎであることがさらに好ましく、２〜１０ｍ／ｍｉｎであることが特に好ましい。また、エネルギー線発生装置により、凸状部７にエネルギー線を走査して照射することが好ましい。さらに、本発明においては、配列された金属箔体１の枚数に応じ、金属部材４を複数個用意し、複数の金属部材４を、それらの凸状部７が側面部１３に垂直に交差するようにして、連続的に配置することが好ましい。これらのことにより、複数枚の金属箔体１を一度の照射によって接合することが出来ることとなる。
【００６２】
本発明の接合体を製造するに際して、ろう材等の接合補助材料は必要としないが、もちろん使用しても構わない。その場合には、金属部材と金属箔体との接合を補助する接合補助材料が、金属箔体及び／若しくは金属部材の凸状部に塗布され、又は金属箔体と金属部材の凸状部の間に挟持されて、凸状部及び接合材料にエネルギー線を照射し、それらを溶解させて、溶解した凸状部及び接合材料を金属箔体の接合端縁に溶着させることにより接合されたものであることが好ましい。
【００６３】
本発明の接合体は、その用途には特に制限はないが、電気化学素子に用いられることを好適例として挙げることが出来る。具体的には、金属箔体を電気化学素子の集電基板として、金属部材を集電基板から電流を導出するための集電部材として適用するものである。また、この電気化学素子としては、特に制限はないが、積層型電気化学素子や捲回型電気化学素子を好適例として挙げることが出来る。本発明の接合体は、金属箔体及び金属部材を構成する金属が銅又は銅合金である場合においては、例えば、捲回型電気化学素子を備えてなるリチウム二次電池の負極用材料として好適に用いることが出来る。この場合、銅又は銅合金から構成されている金属箔体の厚みは７μｍ〜１５μｍであることが好ましい。
【００６４】
次に、本発明に係る金属箔体と金属部材の接合体の製造方法の実施の形態を、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００６５】
図７に示すように、本発明の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法は、少なくとも１枚の金属箔体１の端縁２と金属部材４の先端部５とを接合して接合体１０を製造する方法であって、金属部材４の形状が、平坦部と、その厚みが平坦部に比して厚い凸状の先端部６（凸状部７）とを有する形状であり、金属箔体１の端縁のうちの金属部材４の先端部６と接合されるべく配列された端縁（接合端縁）２の側面部１３と、金属部材４の先端部６とを、接合端縁２近傍を屈曲することにより密着させて金属箔体１と金属部材４を配置し、金属部材４の先端部５にエネルギー線７を照射し、それを溶解させて、溶解した金属部材４の先端部６を金属箔体１の側面部１３に溶着させて、金属箔体１と金属部材４との接合体１１を形成することを特徴とする。なお、本発明においては、金属箔体１と金属部材４を構成する金属材料として、一般的な金属又はその合金等を使用すればよく、具体的にはチタン、銅、又はこれらの合金等からなる金属箔体と金属部材を使用することが好ましく、特に銅又は銅合金からなる金属箔体と金属部材を使用することが、接合状態の良好な接合体が得られるために好ましい。
【００６６】
本発明の接合体の製造方法においては、接合端縁側に突出する凸状部６を先端部５に有する金属部材４を使用し、凸状部６と少なくとも１以上の接合端縁２近傍の側面部１３とが密着するように当該金属部材４を配置する。
【００６７】
このとき、接合端縁２近傍を屈曲することにより、側面部１３と、接合面を有する先端部６（凸状部７）とを密着させる。接合端縁２近傍を屈曲するには、予め適当な方法により接合端縁２近傍を屈曲しておくことの他、接合端縁２に接合されるべき金属部材４を適当な圧力で押さえ付けて屈曲する方法等を挙げることが出来る。
【００６８】
本発明の接合体の製造方法に用いられる金属箔体の枚数は、１枚でもよいし、複数枚でも構わない。金属箔体の枚数が１枚である場合には、その端縁が金属部材の先端部と複数箇所にて接合されるように金属箔体を構成する。その構成には特に制限はないが、例えば、１枚の金属箔体を同心円的に捲回したり、複数箇所を折り曲げることが挙げられる。金属箔体の枚数が複数枚である場合には、それらの接合端縁を大略揃えて配列して構成する。なお、金属箔体の枚数が複数枚である場合でも、そのうち１枚又は複数枚を同心円的に捲回したり、複数箇所を折り曲げて構成してもよい。
【００６９】
本発明の接合体の製造方法に用いられる金属部材としては、特に制限はなく、例えば、汎用の成形方法により得られたものを使用することが出来る。
【００７０】
また、例えば図７に示す、金属部材４の形状については、平坦部と、その厚みが平坦部に比して厚く、その先端に接合面を持った凸状の先端部６とを有する形状であれば特に制限はない。
【００７１】
本発明の接合体の製造方法においては、図５、６に示すように、平坦部１２と、その厚みが平坦部１２に比して厚く、その先端に接合面を持った凸状部７とを有する形状であり、凸状部の厚み（Ｌ２）と、平坦部の厚み（Ｌ１）との差が０．１ｍｍ以上である金属部材４を使用することが好ましく、０．６ｍｍ以上である金属部材４を使用することがさらに好ましく、０．８ｍｍ以上である金属部材４を使用することが特に好ましい。凸状部と平坦部との厚みの差が０．１ｍｍ未満である場合には、凸状部７の形状的な特徴が発揮されず、凸状部７と金属箔体１との接触状態が不安定となるために好ましくない。また、本発明の接合体の製造方法においては凸状部と平坦部との厚みの差の上限値については特に限定されないが、金属部材の加工精度及び強度等から適宜設定すればよく、例えば３ｍｍ以下であればよい。
【００７２】
接合に際して金属箔に金属部材を押さえ付けるときに、当該金属部材の変形や損傷等の発生を防止するといった観点からは、平坦部の厚み（Ｌ1）が０．２ｍｍ以上である金属部材を使用することが好ましく、０．３ｍｍ以上である金属部材を使用することがさらに好ましく、０．４ｍｍ以上である金属部材を使用することが特に好ましい。なお、平坦部の厚みの上限値については特に限定されないが、溶接部分とは直接的には関係のない部分であるため金属部材の強度及び重量等から適宜設定すればよく、例えば２ｍｍ以下であればよい。
【００７３】
また、凸状の先端部の厚み（Ｌ２）が０．４ｍｍ以上である金属部材を使用することが好ましく、０．５ｍｍ以上である金属部材を使用することがさらに好ましく、０．６ｍｍ以上である金属部材を使用することが特に好ましい。このことにより、より強固に接合された接合体を得ることが出来る。なお、先端部の厚みの上限値については特に限定されないが、照射するエネルギー線のパワーの限界から適宜設定されればよい。
【００７４】
本発明の接合体の製造方法においては、図７に示すように、エネルギー線８を、金属箔体１の接合端縁２近傍の側面部１３を含む面の法線３に対して、角度θ（０°≦θ≦３０°）で金属部材４の先端部６に照射することが好ましく、角度θ（０°≦θ≦１０°）で照射することがさらに好ましく、角度θ（０°≦θ≦５°）で照射することが特に好ましい。また、エネルギー線８を、金属部材４の先端部６（凸状部７）の表面に又はその前後近傍に合焦させることが好ましく、エネルギー線８を、金属箔体１に直接照射しないことが好ましい。
【００７５】
エネルギー線８を金属部材４の先端部６（凸状部７）に照射する具体的な方法としては、図７に示すように、金属部材４を、その先端部６が接合端縁２近傍の側面部１３に垂直に交差するように配置し、エネルギー線８を、側面部１３に垂直に交差する線をエネルギー線発生装置により走査、すなわち金属部材４の先端部６（凸状部７）を走査して照射する方法を挙げることが出来る。このとき、エネルギー線８を、金属箔体１の側面部１３を含む面の法線３に対して、角度θ（０°≦θ≦３０°）で先端部６に照射するという上述の条件に加え、エネルギー線８を、側面部１３に垂直に交差する線に対して、角度が垂直で先端部６に照射することが好ましい。これらの方法により、ろう材を必要とせずに金属箔体１と金属部材４の溶解体とを溶着させて、金属箔体１と金属部材４との接合体１１を形成することが出来るためにコストを低減することが出来る。また隣り合う金属箔体１が平行に並んでいなくてもその大略端縁を揃えて配列されていれば、複数枚の金属箔体１を一度の照射によって金属部材４と接合できるために生産性の向上を図ることが出来る。さらに、上述した条件によれば、金属箔体１に損傷を与えずに、金属部材４の先端部６（凸状部７）のみを溶解させて金属箔体１と金属部材４とを溶着・接合することが出来、接合の機械的強度を向上させることが出来るために信頼性の向上を図ることが出来る。
【００７６】
本発明の接合体の製造方法においては、照射点におけるパワー密度が６ｋＷ／ｍｍ２以上となるように、金属部材の凸状の先端部にエネルギー線を照射することが好ましく、７ｋＷ／ｍｍ２以上となるように照射することがさらに好ましく、８ｋＷ／ｍｍ２以上となるように照射することが特に好ましい。６ｋＷ／ｍｍ２未満であると、接合状態が良好ではなく、得られる接合体の機械的強度が不充分となる場合が想定されるためである。なお、前記パワー密度の上限については特に限定されないが、金属部材やこれに接合される金属箔への損傷発生の回避等の観点からは、適宜決定すればよく、例えば６０ｋＷ／ｍｍ２以下であればよい。
【００７７】
また、本発明の接合体の製造方法においては、凸状の先端部の厚みをＬ２（ｍｍ）、前述のパワー密度をＥ（ｋＷ／ｍｍ２）としたとき、下記式（１０）を満足するようにエネルギー線を照射することが好ましい。下記式（１０）を満足するような条件でエネルギー線を照射することにより、金属箔体への損傷が抑制され、接合部分の機械的強度も強い接合体を製造することが出来る。
【００７８】
【数１０】
Ｌ2≦Ｅ／７      …（１０）
【００７９】
なお、より、接合の安定性を向上させ、接合部分の機械的強度にも信頼性を付与するといった観点からは、下記式（１１）、（１２）を満足することが好ましい。
【００８０】
【数１１】
Ｌ2≦Ｅ／９      …（１１）
【００８１】
【数１２】
Ｌ2≦Ｅ／１０      …（１２）
【００８２】
本発明の接合体の製造方法においては、エネルギー線の照射点が平面状である金属部材を用いることが好ましい。このことにより、エネルギー線の乱反射を抑制することが出来、特に金属箔体への損傷を抑制することが出来るために、良好な接合状態である接合体を得ることが出来る。なお、エネルギー線の乱反射を抑制するといった観点からは、少なくとも照射点よりも広い範囲で平面状であればよい。
【００８３】
さらに本発明の接合体の製造方法においては、照射点におけるスポット径が１ｍｍ以下となるようにエネルギー線を照射することが好ましい。このことにより、不要な箇所へのエネルギー線の照射を抑制することが出来、特に金属箔体への損傷を抑制することが出来るために、良好な接合状態である接合体を得ることが出来る。なお、本発明の接合体の製造方法においては、隣り合う金属箔体どうしに間隙を保持して配列する場合に特に好適である。
【００８４】
また、例えば図７に示す、かかるエネルギー線８としては、エネルギー密度が高く、発熱量も小さい、レーザー又は電子ビームを用いることが好ましく、また、連続波であるエネルギー線を用いることが好ましい。このことにより、凸状の先端部６の表面上にエネルギーを集中させて照射することが出来るために先端部６を効率的に溶解させることが出来、また金属箔体１の損傷を抑制することが出来る。なお、レーザーの中でも、ＹＡＧレーザーは、焦点をよりよく絞ることが出来、焦点からはずれた部分に配置された金属箔体１の位置では、エネルギー密度はより小さくなり、金属箔体１の損傷をよりよく抑制することが出来ることから、特に好ましい。
【００８５】
また、本発明の接合体の製造方法においては、エネルギー線８を連続照射が可能なエネルギー線発生装置を用いて照射することが好ましく、エネルギー線８を、側面部１３を含む面に平行な面上を移動して走査可能なエネルギー線発生装置を用いて照射することが好ましい（図７）。なお、照射するエネルギー線の走査速度は、０．１〜１００ｍ／ｍｉｎであることが好ましく、１〜３０ｍ／ｍｉｎであることがさらに好ましく、２〜１０ｍ／ｍｉｎであることが特に好ましい。また、凸状の先端部６をエネルギー線発生装置により走査することによりエネルギー線８を照射することが好ましい。さらに、本発明の接合体の製造方法においては、配列された金属箔体１の枚数に応じ、金属部材４を複数個用意し、複数の金属部材４を、それらの凸状部６が側面部１３に垂直に交差するようにして、連続的に配置することが好ましい。これらのことにより、複数枚の金属箔体１を一度の照射によって接合することが出来るために、生産性の向上を図ることが出来る。
【００８６】
図３は、本発明の接合体の製造方法に用いることが出来る金属部材の一例を示す説明図である。
図３には、図７の金属部材４に比べ、凸状部３３に厚みを有する金属部材３１の例を示しており、この場合には、金属部材３１の上面側からエネルギー線３４を照射することによって、金属部材３１と金属箔体１の接合端縁２を溶着させて接合させることが出来る。
【００８７】
また、図８に示すように、本発明の金属箔体と金属部材との接合体の製造方法は、少なくとも１枚の金属箔体１の端縁２と金属部材５１を接合して金属箔体１と金属部材５１との接合体５５を製造する方法であって、金属部材５１の形状が、平坦部１２と、その厚みが平坦部１２に比して厚く、その先端に接合面を持った凸状部５２とを有する形状であり、金属箔体１の端縁のうちの金属部材５１と接合されるべく配列された端縁（接合端縁）２の側面部１３と、金属部材５１の接合面とを、接合端縁２近傍を屈曲することにより密着させて金属箔体１と金属部材５１を配置し、金属部材５１の凸状部５２にエネルギー線５３を照射し、それを溶解させて、溶解した金属部材５１の凸状部５２を金属箔体１の側面部１３に溶着させて、金属箔体１と金属部材５１との接合体５５を形成することを特徴とする。本発明における具体的な製造方法とその技術的効果は上述しているので、重複する部分は省略することとする。
【００８８】
本発明の接合体の製造方法によれば、図８に示すような、金属部材の先端部ではない所定箇所に凸状部５２を有する場合に、その凸状部５２を設けた金属部材５１の背面にエネルギー線５３を照射することにより、その金属部材５１と金属箔体１の接合端縁２とを溶着させて接合体５５を製造することが出来る。
【００８９】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
（実施例１〜３、比較例１、２）
エネルギー線として連続波のＹＡＧレーザーを使用し、金属部材の接合部（凸状部）の形状、金属箔体と金属部材の接触のさせ方、及びＹＡＧレーザーの出力、走査速度等の種々の接合条件を設定して接合試験を実施し、得られた接合体の断面を顕微鏡観察した。なお、金属箔体と金属部材を構成する金属は銅（ＪＩＳ
Ｃ１１００）である。結果を図９〜１３に示す。
【００９０】
（考察）
金属部材と金属箔体との接合状態が良好な接合体では、金属箔体側から金属部材の方向へと形成されている柱状晶を観察することが出来た（実施例１〜３）。一方、比較例１のように金属部材と金属箔体とが接合されていない箇所においては柱状晶を観察することは出来ず、代わりに等軸晶を観察することが出来た。
【００９１】
さらに、比較例２では柱状晶は観察されないものの、部分的に金属箔体と金属部材との接合が起こっていることが判明した。しかし、実施例に比して、接合面積が小さく、安定的な接合状態ではないことが判明した。
以上のことから、金属箔体と金属部材との接合部分において、金属箔体から金属部材の方向へ柱状晶が形成されるような条件であれば、良好な接合状態である接合体を製造できることが判明した。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によって、ろう材を必要としないためにコスト性に優れ、また、金属箔体に損傷を与えずに金属部材のみを溶解させて金属箔体と金属部材とを溶着・接合させることにより、接合体の機械的強度が強く信頼性に優れた金属箔体と金属部材との接合体を提供することが出来る。さらに、本発明によって、ろう材を必要としないためにコストが低減され、また、隣り合う金属箔体が平行に並んでいなくてもその大略端縁を揃えて配列されていれば、複数枚の金属箔体を一度の照射によって金属部材と接合することが出来るために生産性に優れ、さらに、金属箔体に損傷を与えずに金属部材のみを溶解させて金属箔体と金属部材とを溶着・接合することが出来、接合の機械的強度を向上させることが出来るために信頼性に優れた金属箔体と金属部材との接合体の製造方法を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の接合体の一実施例を模式的に示す斜視図である。
【図２】  本発明の接合体の製造に用いられる金属部材の一例を模式的に示す斜視図である。
【図３】  本発明の接合体の製造に用いられる金属部材の別の例を模式的に示す斜視図である。
【図４】  本発明の接合体の製造に用いられる金属部材のさらに別の一例を模式的に示す斜視図である。
【図５】  本発明の接合体の製造に用いられる金属部材の、凸状部の形状の一例を示す模式図である。
【図６】  本発明の接合体の製造に用いられる金属部材の、凸状部の形状の別の例を示す模式図である。
【図７】  本発明の接合体の製造方法の一実施例を模式的に示す説明図である。
【図８】  本発明の接合体の製造方法の別の実施例を模式的に示す説明図である。
【図９】  実施例１の接合体の断面における金属組織を示す顕微鏡写真である。
【図１０】  実施例２の接合体の断面における金属組織を示す顕微鏡写真である。
【図１１】  実施例３の接合体の断面における金属組織を示す顕微鏡写真である。
【図１２】  比較例１の接合体の断面における金属組織を示す顕微鏡写真である。
【図１３】  比較例２の接合体の断面における金属組織を示す顕微鏡写真である。
【符号の説明】
１…金属箔体、２…端縁（接合端縁）、３…側面部を含む面の法線、４…金属部材、５…接合部、６…先端部、７…凸状部、８…エネルギー線、９…接合面、１０…間隙、１１…接合体、１２…平坦部、１３…側面部、３１…金属部材、３２…先端部、３３…凸状部、３４…エネルギー線、３５…エネルギー線、５１…金属部材、５２…凸状部、５３…エネルギー線。
【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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