特許 5705687 異種金属接合体およびそれを用いた組電池

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5705687

(24)【登録日】2015年3月6日

(45)【発行日】2015年4月22日

(54)【発明の名称】異種金属接合体およびそれを用いた組電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/20 20060101AFI20150402BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/20 A

【請求項の数】5

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2011-190091(P2011-190091)

(22)【出願日】2011年8月31日

(65)【公開番号】特開2013-54823(P2013-54823A)

(43)【公開日】2013年3月21日

【審査請求日】2014年5月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001889

【氏名又は名称】三洋電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100123102

【弁理士】

【氏名又は名称】宗田 悟志

(72)【発明者】

【氏名】小原 泰浩

【審査官】 山下 裕久

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２１０４８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２１０４８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１２６７０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／１３７３５３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１金属体と、
前記第１金属体に接合された第２金属体と、
前記第２金属体との接合面に接する領域に露出部が形成されるように前記第１金属体の表面を被覆する保護用金属膜と、を備え、
前記第１金属体および前記第２金属体は略平板形状であり、一側面同士が接合されている、
端子接続部材用の異種金属接合体。

【請求項2】

前記接合面に接する側面に、第２金属体側に突出する複数の突出部が、異種金属接合体の厚さ方向に配列された形状の前記露出部を有する請求項１に記載の異種金属接合体。

【請求項3】

前記接合面に接する側面に、異種金属接合体の主表面と平行な方向の長さが、一主表面側から他主表面側に向かって単調に減少する形状の前記露出部を有する請求項１に記載の異種金属接合体。

【請求項4】

前記接合面に接する側面に、異種金属接合体の主表面と平行な方向の長さが、主表面側から中心側に近づくほど長くなる形状の前記露出部を有する請求項１に記載の異種金属接合体。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれか１項に記載の異種金属接合体と、複数の電池を備えた組電池であって、
前記異種金属接合体は、隣接する２つの電池のうち一方の電池の外部端子と他方の電池
の外部端子を電気的に接続し、
前記異種金属接合体の前記第１金属体側が前記一方の電池の外部端子に接続され、
前記異種金属接合体の前記第２金属体側が前記他方の電池の外部端子に接続された組電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、異種金属接合体と、当該異種金属接合体で構成され、隣接する電池の外部端子間を接続するための端子接続部材に関する。

【背景技術】

【0002】

一般にリチウムイオン電池は、アルミニウムからなる正極端子と銅からなる負極端子とを有する。複数のリチウムイオン電池を直列接続する場合、アルミニウムおよび銅を接合した異種金属接合体（クラッド材）からなるバスバーが用いられる場合がある。この場合、バスバーは、隣接する２つの電池の一方の正極端子にアルミニウム部分が接続され、他方の負極端子に銅部分が接続される。

【0003】

クラッド材を介して異種の金属同士を接合する方法として、クラッド材の鋼材層と被接合金属である鋼材とを抵抗溶接により接合し、クラッド材のアルミ層と被接合金属であるアルミ材とを摩擦攪拌接合等により接合する方法が知られている（特許文献１参照）。このように、接合させる金属の種類に合わせて最適な接合方法を採用することで、異種の金属同士を高い接合強度で接合させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５−８１３７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述のアルミニウムと銅が接合された異種金属接合体は、酸化、腐食の防止やレーザー溶接時のレーザーの吸収率増大等を目的として、銅部分にニッケルめっき膜等の保護用金属膜を被覆する場合がある。

【0006】

また、この異種金属接合体は、アルミニウム部分と銅部分とが互いに反対方向に引っ張られる力がかかった場合や、異種金属接合体が折り曲がる方向の力がかかった場合、両部分の境界面に応力が集中し歪みが生じやすい。銅部分が保護用金属膜で被覆されている場合、アルミニウム部分と銅部分との境界面に発生した歪みの影響により保護用金属膜にも歪みが生じ、保護用金属膜が銅の表面から剥離したり保護用金属膜にクラックが生じるおそれがあった。アルミニウム部分と銅部分の柔軟性および両者の接合強度に比べて、保護用金属膜は柔軟性が低いため、異種金属接合体に応力がかかり歪みが発生すると、保護用金属膜から破壊が進行する傾向にある。そのため、保護用金属膜に生じる歪みを低減することが望まれる。

【0007】

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、異種金属接合体の保護用金属膜に生じる歪みを低減することができる技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明のある態様は、異種金属接合体である。当該異種金属接合体は、第１金属体と、第１金属体に接合された第２金属体と、第２金属体との接合面に接する領域に露出部が形成されるように第１金属体の表面を被覆する保護用金属膜と、を備えることを特徴とする。

【0009】

この態様によれば、異種金属接合体の保護用金属膜に生じる歪みを低減することができる。

【0010】

本発明のある態様は、端子接続部材である。当該端子接続部材は、上述したいずれかの態様の異種金属接合体を備え、隣接する２つの電池の一方の電池の外部端子に第１金属体が接続され、他方の電池の外部端子に第２金属体が接続されて、両者を電気的に接続することを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、異種金属接合体の保護用金属膜に生じる歪みを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態１に係る異種金属接合体で構成されたバスバーにより複数の電池が連結されてなる組電池の概略構造を示す斜視図である。

【図2】電池の概略構造を示す断面図である。

【図3】図３（Ａ）は、実施形態１に係るバスバーの概略構造を示す平面図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面の模式図である。図３（Ｃ）は、実施形態１に係るバスバーの概略構造を示す側面図である。

【図4】図４（Ａ）は、異種金属接合体の荷重負荷シミュレーションを説明するための模式図である。図４（Ｂ）および図４（Ｃ）は、シミュレーション結果を示す図である。

【図5】図５（Ａ）〜図５（Ｆ）は、実施形態１に係るバスバーの製造工程を説明するための工程模式図である。

【図6】図６（Ａ）は、実施形態２に係るバスバーの概略構造を示す平面図である。図６（Ｂ）は、実施形態２に係るバスバーの概略構造を示す側面図である。図６（Ｃ）は、実施形態２に係るバスバーの概略構造を示す底面図である。

【図7】実施形態２に係るバスバーと同一の接合面形状を有する異種金属接合体について実施した荷重負荷シミュレーションの結果を示す図である。

【図8】図８（Ａ）〜図８（Ｃ）は、実施形態２に係るバスバーの製造工程を説明するための工程模式図である。

【図9】図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、実施形態２に係るバスバーの製造工程を説明するための工程模式図である。

【図10】図１０（Ａ）は、実施形態３に係るバスバーの概略構造を示す平面図である。図１０（Ｂ）は、実施形態３に係るバスバーの概略構造を示す側面図である。

【図11】実施形態３に係るバスバーと同一の接合面形状を有する異種金属接合体について実施した荷重負荷シミュレーションの結果を示す図である。

【図12】実施形態３に係るバスバーの製造工程を説明するための工程模式図である。

【図13】図１３（Ａ）は、実施形態４に係るバスバーの概略構造を示す平面図である。図１３（Ｂ）は、実施形態４に係るバスバーの概略構造を示す側面図である。

【図14】実施形態４に係るバスバーと同等の接合面形状を有する異種金属接合体について実施した荷重負荷シミュレーションの結果を示す図である。

【図15】実施形態４に係るバスバーの製造工程を説明するための工程模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

【0014】

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る異種金属接合体で構成されたバスバー（端子接続部材）により複数の電池（単セル）が連結されてなる組電池の概略構造を示す斜視図である。図１に示すように、組電池１０は、複数の電池３０と、これらの電池３０を接続するバスバー１００とを有する。本実施形態では、計５個の電池３０が直列に接続されて組電池１０が形成されている。なお、電池３０の数は特に限定されない。また、５つの電池３０全てが直列に接続されているが、一部が並列に接続されていてもよい。

【0015】

５個の電池３０は、それぞれ扁平な直方体状の筐体を有し、主表面が対向して略平行となるように所定の間隔で並設されている。電池３０の筐体上面には、長手方向の一端寄りに負極端子５０が設けられ、他端寄りに正極端子６０が設けられている。以下では適宜、負極端子５０および正極端子６０を併せて外部端子と称する。隣接する電池３０の負極端子５０および正極端子６０は、互いに反対側になるように配列されている。

【0016】

隣接する２つの電池３０の一方の正極端子６０と他方の負極端子５０とがバスバー１００により電気的に接続されて、５個の電池３０が直列接続されている。具体的には、一方の電池３０の負極端子５０にバスバー１００の後述する第１金属体１１０が接続され、他方の電池３０の正極端子６０にバスバー１００の後述する第２金属体１３０が接続されて、両者が電気的に接続されている。

【0017】

電池３０は、ハウジング（図示せず）内に収容される。電池３０の直列接続の一方の終端となる正極端子６０’および他方の終端となる負極端子５０’は、ハウジングの外部に引き回される配線を介して外部負荷（ともに図示せず）と接続可能である。

【0018】

図２は、電池の概略構造を示す断面図である。図２に示すように、電池３０は、外装缶（筐体）３１内に、正負極が渦巻状に巻回されてなる電極体３２が外装缶３１の缶軸方向に対し横向きに収納されている。外装缶３１の開口は、筐体の一部を構成する封口板３３により封口されている。封口板３３には、負極端子５０および正極端子６０が設けられている。また、封口板３３には、ガス排出弁（図示せず）が形成されている。

【0019】

負極端子５０は、側面に鍔部を有する略円柱状部材であり、ガスケット３４が当接した状態で封口板３３の負極用開口３３ａに嵌め込まれている。また、負極端子５０は、封口板３３の電池内側において負極タブ部材５３と接続している。負極端子５０の電池内側に位置する先端には、負極用開口３３ａに沿って側壁が形成されるような凹部５１が設けられている。凹部５１の縁部分が広がるようにかしめることで、負極端子５０が負極タブ部材５３に対して固定されている。負極端子５０は全体が銅で形成されている。

【0020】

負極タブ部材５３と封口板３３の電池内側面との間には、絶縁板３５が設けられている。負極用開口３３ａにおいて、絶縁板３５とガスケット３４とが当接している。これにより、負極タブ部材５３および負極端子５０が封口板３３から絶縁されている。負極タブ部材５３は、電極体３２の一方の端面から突出した負極集電板群３２ａに接続されている。なお、負極集電板群３２ａは、電極体３２の一方の端面から突出した複数の負極集電板を束ねたものである。

【0021】

正極端子６０は、側面に鍔部を有する略円柱状部材であり、側面にガスケット３４が当接した状態で封口板３３の正極用開口３３ｂに嵌め込まれている。また、正極端子６０は、封口板３３の電池内側において正極タブ部材６２と接続している。正極端子６０の電池内側に位置する先端には、正極用開口３３ｂに沿って側壁が形成されるような凹部６１が設けられている。凹部６１の縁部分が広がるようにかしめることで、正極端子６０が正極タブ部材６２に対して固定されている。正極端子６０は全体がアルミニウムで形成されている。

【0022】

正極タブ部材６２と封口板３３の電池内側面との間には、絶縁板３５が設けられている。正極用開口３３ｂにおいて、絶縁板３５とガスケット３４とが当接している。これにより、正極タブ部材６２および正極端子６０が封口板３３から絶縁されている。正極タブ部材６２は、電極体３２の他方の端面から突出した正極集電板群３２ｂに接続されている。なお、正極集電板群３２ｂは、電極体３２の他方の端面から突出した複数の正極集電板を束ねたものである。

【0023】

正極端子６０には、バスバー１００の第２金属体１３０部分が、溶接により固定される。具体的には、バスバー１００の第２金属体１３０に設けられた開口１００ａに正極用開口３３ｂから突出した正極端子６０が嵌め込まれて溶接固定される。また、負極端子５０には、バスバー１００の第１金属体１１０部分が、溶接により固定される。具体的には、バスバー１００の第１金属体１１０に設けられた開口１００ａに負極用開口３３ａから突出した負極端子５０が嵌め込まれて溶接固定される。なお、バスバー１００と外部端子の溶接構造は特に限定されず、バスバー１００と外部端子とが溶接補助部材を介して溶接されてもよい。

【0024】

図２では負極端子５０および正極端子６０の本体部分（鍔部を除いた部分）を略円柱状としているが、負極端子５０および正極端子６０の本体部分は、略円柱の軸芯に沿って中央部がくり抜かれてなる中空の円管状であってもよい。負極端子５０および正極端子６０が円管状である場合、中空部分には樹脂部材が埋め込まれていてもよい。

【0025】

続いて、本実施形態に係る異種金属接合体と、この異種金属接合体で構成されたバスバー１００について詳細に説明する。図３（Ａ）は、実施形態１に係るバスバーの概略構造を示す平面図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面の模式図である。図３（Ｃ）は、実施形態１に係るバスバーの概略構造を示す側面図である。

【0026】

本実施形態に係るバスバー１００は、第１金属体１１０、第２金属体１３０および保護用金属膜１４０を備える異種金属接合体で構成されている。第１金属体１１０は、銅を主成分とする金属で形成され、第２金属体１３０は、アルミニウムを主成分とする金属で形成されている。ここで、「銅を主成分とする」および「アルミニウムを主成分とする」という表現中、「主成分とする」は、銅またはアルミニウムの含有量が５０％よりも大きいことを意味する。

【0027】

第１金属体１１０および第２金属体１３０は略平板形状であり、互いに接合されている。具体的には、第１金属体１１０の主表面１１４ａと交わる方向に延在する一側面１１４ｂ_１と、第２金属体１３０の主表面１３４ａと交わる方向に延在する一側面１３４ｂ_１とが接合されている。さらに本実施形態では、第１金属体１１０および第２金属体１３０は帯状であり、一方の短辺側の側面１１４ｂ_１および側面１３４ｂ_１が接合されている。

【0028】

保護用金属膜１４０は、第２金属体１３０との接合面１０４に接する領域に露出部１１６が形成されるように第１金属体１１０の表面を被覆している。すなわち、第１金属体１１０は、接合面１０４と接する領域に、保護用金属膜１４０が非被覆の露出部１１６を有する。本実施形態では、接合面１０４の全周にわたって露出部１１６が設けられている。すなわち、第１金属体１１０の２つの主表面１１４ａ上と、接合面１０４に接する、言い換えれば接合面１０４と交わる方向に延在する、２つの側面１１４ｂ_２上とに露出部１１６が設けられている。したがって、保護用金属膜１４０は、第２金属体１３０および接合面１０４と非接触である。保護用金属膜１４０としては、ニッケルめっき膜等を挙げることができる。

【0029】

ここで、銅とアルミニウムが接合されてなる異種金属接合体に荷重が負荷された場合に発生するせん断歪みについて、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）を参照しながら説明する。図４（Ａ）は、異種金属接合体の荷重負荷シミュレーションを説明するための模式図である。図４（Ｂ）および図４（Ｃ）は、シミュレーション結果を示す図である。図４（Ｂ）は、異種金属接合体を斜めから見た図であり、図４（Ｃ）は、異種金属接合体の側面における接合面近傍の図である。ここでは、異種金属接合体への荷重負荷により発生する最大せん断歪み（スカラー量）を有限要素法解析ソフトＡＮＳＹＳを用いたシミュレーションにより評価した。

【0030】

図４（Ａ）に示すように、本シミュレーションでは、異種金属接合体の両端部を下方から支持して、接合面１０４に上方から荷重Ｇを負荷した。この場合、図４（Ｂ）および図４（Ｃ）に示すように、異種金属接合体の接合面１０４の近傍に歪みが集中する。また、異種金属接合体の側面における接合面１０４近傍では、主表面に近づくほど歪みが大きくなっている。すなわち、異種金属接合体の側面では、接合面１０４と主表面とがなす角部に最も大きな歪みが発生している。

【0031】

このように、異種金属接合体には、銅部分とアルミニウム部分との接合面に歪みが集中する。本実施形態のバスバー１００についても同様である。本実施形態のバスバー１００において接合面１０４近傍に歪みが集中すると、第１金属体１１０が露出部１１６を有しない場合、すなわち保護用金属膜１４０が接合面１０４まで延在している場合には、歪みが保護用金属膜１４０や保護用金属膜１４０と第１金属体１１０との境界面に生じ、保護用金属膜１４０の剥離や破壊を引き起こすおそれがある。これに対し、本実施形態では、第１金属体１１０が露出部１１６を有し、保護用金属膜１４０が接合面１０４から退避した位置にあるため、接合面１０４で発生した歪みによる保護用金属膜１４０の剥離等を回避することができる。

【0032】

露出部１１６の、第２金属体１３０と保護用金属膜１４０とが並ぶ方向、言い換えれば異種金属接合体の主表面と平行な方向、あるいは異種金属接合体の長辺方向の長さ（距離）Ｒ、すなわち接合面１０４側の端部から接合面１０４と反対側の端部までの長さＲは、接合面１０４に集中する歪みからの保護用金属膜１４０の保護と、第１金属体１１０の腐食防止とのバランスを考慮して適宜設定することができる。例えば、図４（Ｃ）に示すように、異種金属接合体の銅部分の側面において歪みが最も大きい領域（大きさが０．００１０８１２〜０．００１２６０９の領域：以下、適宜この領域を銅側最大歪み領域Ｙと称する）に合わせて露出部１１６の範囲を設定することができる。これにより、接合面１０４に集中する歪みにより保護用金属膜１４０が剥離等してしまうことを防ぐとともに、第１金属体１１０の露出面積を最小限に抑えて第１金属体１１０の腐食を抑制することができる。なお、銅側最大歪み領域Ｙのうち、銅部分の主表面と平行な方向（図４（Ｃ）の左右方向）の長さが長い方の寸法は、主表面と平行な方向の長さが０．９９ｍｍであり、主表面と垂直な方向（図４（Ｃ）における上下方向）の長さ（深さ）が０．１３０ｍｍである。

【0033】

本実施形態における第１金属体１１０および第２金属体１３０の厚さ、長辺側の長さ、短辺側の長さは、例えばそれぞれ２ｍｍ、５０ｍｍ、２０ｍｍである。また、保護用金属膜１４０の厚さは、例えば２μｍ〜１０μｍである。また、露出部１１６の長さＲは、例えば１ｍｍである。

【0034】

上述の構成を備えた異種金属接合体からなるバスバー１００は、例えば次のようにして製造することができる。図５（Ａ）〜図５（Ｆ）は、実施形態１に係るバスバーの製造工程を説明するための工程模式図である。

【0035】

まず、図５（Ａ）に示すように、第１金属体１１０のブロックと第２金属体１３０のブロックとを圧延ローラ１５０を用いて圧延してクラッド材を形成する。圧延ローラ１５０の圧力は、アルミニウムおよび銅の耐力以上あるいは降伏応力以上に設定する。

【0036】

次に、図５（Ｂ）に示すように、クラッド材を第１金属体１１０と第２金属体１３０の接合面１０４に垂直な方向にスライスして所定厚さの板状クラッド材１０１を形成する。

【0037】

次に、図５（Ｃ）に示すように、たとえばプレス加工により、板状クラッド材１０１の第１金属体１１０部分および第２金属体１３０部分のそれぞれに、開口１００ａを形成する。

【0038】

次に、図５（Ｄ）に示すように、第２金属体１３０と、接合面１０４から連続する第１金属体１１０の所定領域とを、マスキングテープ１６０でマスクする。なお、図示は省略するが、第１金属体１１０部分に形成された開口１００ａにも、その内壁にめっき膜が形成されないようマスクを施してもよい。

【0039】

次に、図５（Ｅ）に示すように、マスキングテープ１６０でマスクされていない第１金属体１１０の表面に、めっき前処理としての表面処理を施し、第１金属体１１０の表層を除去する。続いて、電解めっき法などにより、露出した第１金属体１１０の表面にニッケルめっき膜等の保護用金属膜１４０を形成する。

【0040】

次に、図５（Ｆ）に示すように、マスキングテープ１６０を除去する。以上の工程により、バスバー１００を形成することができる。

【0041】

なお、本実施形態では、第１金属体１１０の表面処理量を、保護用金属膜１４０の膜厚と同程度とすることで、第１金属体１１０および保護用金属膜１４０の総厚と第２金属体１３０の厚さとをほぼ均等にしている。しかしながら、特にこれに限定されず、第１金属体１１０の表面処理量よりも保護用金属膜１４０の膜厚が大きくても小さくてもよい。

【0042】

また、圧延ローラ１５０による圧延後に弾性変形分だけ第１金属体１１０および第２金属体１３０の厚みが戻るが、弾性変形分のひずみ量の差によって第１金属体１１０と第２金属体１３０の厚さが異なり得る。しかしながら、その差は第１金属体１１０および第２金属体１３０の厚さに比べて数百分の１から千分の１程度と極めて小さいため、図示を省略している。また、本実施形態に係る異種金属接合体あるいはバスバー１００は、第１金属体１１０が第２金属体１３０よりも厚い（太い）形状、第２金属体１３０が第１金属体１１０よりも厚い形状、および両者の厚さが等しい形状のいずれも取り得るが、いずれの場合であっても同様の効果を奏することができる。

【0043】

以上説明したように、本実施形態に係る異種金属接合体は、第１金属体１１０と、第１金属体１１０に接合された第２金属体１３０と、接合面１０４に接する領域に露出部１１６が形成されるように第１金属体１１０の表面を被覆する保護用金属膜１４０とを備える。これにより、異種金属接合体に荷重がかかり、接合面１０４にせん断歪みが発生した場合であっても、保護用金属膜１４０に生じるせん断歪みを低減することができる。そのため、保護用金属膜１４０の剥離や破壊を抑制することができ、ひいては異種金属接合体の破壊を抑制することができる。

【0044】

また、本実施形態に係るバスバー１００は、上述した構造の異種金属接合体を備え、隣接する２つの電池３０の一方の負極端子５０に第１金属体１１０が接続され、他方の正極端子６０に第２金属体１３０が接続されて、両者を電気的に接続する。本実施形態に係る異種金属接合体によれば、接合面１０４に集中する歪みにより保護用金属膜１４０が破壊に至ることを抑制できるため、このような異種金属接合体をバスバー１００に用いた場合には、バスバー１００の接続信頼性を向上させることができる。

【0045】

（実施形態２）
実施形態２に係る異種金属接合体は、露出部１１６の形状を除き、実施形態１に係る異種金属接合体の構成と共通する。以下、実施形態２に係る異種金属接合体について実施形態１と異なる構成を中心に説明する。

【0046】

図６（Ａ）は、実施形態２に係るバスバーの概略構造を示す平面図である。図６（Ｂ）は、実施形態２に係るバスバーの概略構造を示す側面図である。図６（Ｃ）は、実施形態２に係るバスバーの概略構造を示す底面図である。図７は、実施形態２に係るバスバーと同一の接合面形状を有する異種金属接合体について実施した荷重負荷シミュレーションの結果を示す図である。なお、図７は、異種金属接合体の側面における接合面近傍の図である。シミュレーション方法は実施形態１と同様である（図４（Ａ）参照）。

【0047】

本実施形態のバスバー１００（異種金属接合体）は、接合面１０４に接する側面１１４ｂ_２に、側面１１４ｂ_２と交わる方向から見て、第２金属体１３０と保護用金属膜１４０とが並ぶ方向の長さＲが、一主表面１１４ａ_１側から他主表面１１４ａ_２側に向かって単調に減少する形状の露出部１１６を有する。すなわち、露出部１１６は、接合面１０４から保護用金属膜１４０までの距離Ｒが、一主表面１１４ａ_１側から他主表面１１４ａ_２側に近づくほど短くなるような形状を有する。

【0048】

図７に示すように、銅部分の側面において歪みが最も大きい領域のうち、図４（Ｃ）の接合面１０４と同一位置に設定した破線Ｓ_１から、アルミニウムと反対側に延在する部分を、本実施形態の接合面形状における銅側最大歪み領域Ｙとする。そして、接合面１０４が異種金属接合体の厚さ方向に対して傾斜した形状（図７の形状）と、接合面１０４が同厚さ方向に対して平行な形状（図４（Ｃ）に示す形状）とで銅側最大歪み領域Ｙの大きさを比較すると、図７の形状の方が銅側最大歪み領域Ｙが小さくなっている。具体的には、破線Ｓ_１から延在する銅側最大歪み領域Ｙの寸法は、接合面１０４と破線Ｓ_１とが交わる側の領域（図７における上側）で長さ０．６１ｍｍ、深さ０．０６２ｍｍであり、反対側の領域（図７における下側）で長さ０．８６ｍｍ、深さ０．０８０ｍｍであった。そのため、実施形態２に係るバスバー１００によれば、保護用金属膜１４０を実施形態１と同じ領域に形成した場合、保護用金属膜１４０の剥離や破壊を引き起こすおそれをより確実に回避することができる。

【0049】

上述の構成を備えた異種金属接合体からなるバスバー１００は、例えば次のようにして製造することができる。図８（Ａ）〜図８（Ｃ）および図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、実施形態２に係るバスバーの製造工程を説明するための工程模式図である。なお、図９（Ａ）〜図９（Ｃ）における（ｉ）は平面図であり、（ｉｉ）は側面図である。

【0050】

まず、図８（Ａ）に示すように、第１金属体１１０のブロックおよび第２金属体１３０のブロックのそれぞれに、形成すべき露出部１１６の形状に合わせた切削加工を施す。具体的には、第１金属体１１０の端部を切り欠いて、露出部１１６の形状に合わせた傾斜面１１０ａを形成する。また、第２金属体１３０の端部を切り欠いて、第１金属体１１０の傾斜面１１０ａと対向する傾斜面１３０ａを形成する。

【0051】

次に、図８（Ｂ）に示すように、切削加工した第１金属体１１０および第２金属体１３０を、切削加工により形成した傾斜面同士を合わせた状態で圧延ローラ１５０に通す。これにより、図８（Ｃ）に示すように、板状クラッド材１０１が形成される。

【0052】

次に、図９（Ａ）に示すように、プレス加工により、板状クラッド材１０１の第１金属体１１０部分および第２金属体１３０部分のそれぞれに、開口１００ａを形成する。

【0053】

次に、図９（Ｂ）に示すように、第２金属体１３０と、接合面１０４から連続する第１金属体１１０の所定領域とを、マスキングテープ１６０でマスクする。そして、マスキングテープ１６０でマスクされていない第１金属体１１０部分に表面処理を施した後、電解めっき法などにより、露出した第１金属体１１０の表面にニッケルめっき膜等の保護用金属膜１４０を形成する。

【0054】

次に、図９（Ｃ）に示すように、マスキングテープ１６０を除去する。以上の工程により、バスバー１００を形成することができる。

【0055】

以上説明した本実施形態に係る異種金属接合体およびバスバー１００によれば、保護用金属膜１４０に生じる歪みをより低減することができる。

【0056】

（実施形態３）
実施形態３に係る異種金属接合体は、露出部１１６の形状を除き、実施形態１に係る異種金属接合体の構成と共通する。以下、実施形態３に係る異種金属接合体について実施形態１と異なる構成を中心に説明する。

【0057】

図１０（Ａ）は、実施形態３に係るバスバーの概略構造を示す平面図である。図１０（Ｂ）は、実施形態３に係るバスバーの概略構造を示す側面図である。図１１は、実施形態３に係るバスバーと同一の接合面形状を有する異種金属接合体について実施した荷重負荷シミュレーションの結果を示す図である。なお、図１１は、異種金属接合体の側面における接合面近傍の図である。シミュレーション方法は実施形態１と同様である（図４（Ａ）参照）。

【0058】

本実施形態のバスバー１００は、接合面１０４に接する側面１１４ｂ_２に、側面１１４ｂ_２と交わる方向から見て、第２金属体１３０と保護用金属膜１４０とが並ぶ方向の長さＲが、主表面１１４ａ側から中心側に近づくほど長くなる形状の露出部１１６を有する。したがって、第２金属体１３０に接合された第１金属体１１０の側面は、凸状に屈曲した形状を有し、第１金属体１１０に接合された第２金属体１３０の側面は、凹状に屈曲した形状を有する。

【0059】

図１１に示すように、接合面１０４を異種金属接合体の厚さ方向の中心で屈折させた場合、実施形態２と同様に定義した銅側最大歪み領域Ｙの大きさを、図４（Ｃ）に示す形状に比べて小さくすることができる。具体的には、破線Ｓ_１から延在する銅側最大歪み領域Ｙの寸法は、長さが長い方の領域で長さ０．９０ｍｍ、深さ０．０５８ｍｍであった。そのため、実施形態３に係るバスバー１００によれば、保護用金属膜１４０を実施形態１と同じ領域に形成した場合、保護用金属膜１４０の剥離や破壊を引き起こすおそれをより確実に回避することができる。

【0060】

また、露出部１１６を主表面１１４ａ側から中心側に近づくほど長くなる形状とすることで、実施形態２に係るバスバー１００のように露出部１１６を一方の主表面側から他方の主表面側に向かって単調に減少する形状とした場合に比べて、主表面側における銅の露出面積を小さくすることができる。したがって、バスバー１００全体で露出部１１６の面積を小さくすることができる。また、本実施形態に係るバスバー１００よれば、銅側最大歪み領域Ｙの長さが短くなる分だけ保護用金属膜１４０の形成領域を第２金属体１３０側に拡げることで、実施形態１に係るバスバー１００と比べて露出部１１６の面積の縮小化を図り得る。

【0061】

上述の構成を備えた異種金属接合体からなるバスバー１００は、例えば次のようにして製造することができる。図１２は、実施形態３に係るバスバーの製造工程を説明するための工程模式図である。本実施形態に係るバスバー１００の製造工程では、まず、図１２に示すように、第１金属体１１０のブロックおよび第２金属体１３０のブロックのそれぞれに、形成すべき露出部１１６の形状に合わせた切削加工を施す。具体的には、第１金属体１１０の端部を切り欠いて、露出部１１６に合わせた凸部１１０ｂを形成する。また、第２金属体１３０の端部を切り欠いて、第１金属体１１０の凸部１１０ｂに対応する凹部１３０ｂを形成する。続く工程は、図８（Ｂ）〜図９（Ｃ）と同様であるため、図示および説明は省略する。

【0062】

以上説明した本実施形態に係る異種金属接合体およびバスバー１００によれば、保護用金属膜１４０に生じる歪みをより低減するとともに、外部露出により酸化される銅部分の面積の増大を抑制することができる。

【0063】

（実施形態４）
実施形態４に係る異種金属接合体は、露出部１１６の形状を除き、実施形態１に係る異種金属接合体の構成と共通する。以下、実施形態４に係る異種金属接合体について実施形態１と異なる構成を中心に説明する。

【0064】

図１３（Ａ）は、実施形態４に係る異種金属接合体で構成されたバスバーの概略構造を示す平面図である。図１３（Ｂ）は、実施形態４に係る異種金属接合体で構成されたバスバーの概略構造を示す側面図である。図１４は、実施形態４に係るバスバーと同等の接合面形状を有する異種金属接合体について実施した荷重負荷シミュレーションの結果を示す図である。なお、図１４は、異種金属接合体の側面における接合面近傍の図である。図１４の接合面では、シミュレーション方法は実施形態１と同様である（図４（Ａ）参照）。

【0065】

本実施形態に係るバスバー１００は、接合面１０４に接する側面１１４ｂ_２に、側面１１４ｂ_２と交わる方向から見て、第２金属体１３０側に突出する複数の突出部１１６ａが、突出方向と交わる方向、言い換えれば異種金属接合体の厚さ方向、あるいは異種金属接合体の主表面と交わる方向に配列された形状の露出部１１６を有する。本実施形態の露出部１１６は、第２金属体１３０側に歯が延びる鋸歯形状を有する。なお、櫛歯の数は特に限定されない。したがって、第２金属体１３０に接合された第１金属体１１０の側面と第１金属体１１０に接合された第２金属体１３０の側面とは、互いに噛み合うように凹凸が形成された形状を有する。

【0066】

図１４に示すように、接合面１０４を複数の突出部が配列された形状とした場合、実施形態２と同様に定義した銅側最大歪み領域Ｙの大きさを、図４（Ｃ）に示す形状に比べて小さくすることができる。具体的には、破線Ｓ_１から延在する銅側最大歪み領域Ｙの寸法は、長さが長い方の領域で長さ０．７６ｍｍ、深さ０．０９３ｍｍであった。そのため、実施形態４に係るバスバー１００によれば、保護用金属膜１４０を実施形態１と同じ領域に形成した場合、保護用金属膜１４０の剥離や破壊を引き起こすおそれをより確実に回避することができる。

【0067】

また、露出部１１６を複数の突出部が配列された形状とすることで、実施形態２に係るバスバー１００のように露出部１１６を一方の主表面側から他方の主表面側に向かって単調に減少する形状とした場合に比べて、主表面側における銅の露出面積を小さくすることができる。したがって、バスバー１００全体で露出部１１６の面積を小さくすることができる。また、本実施形態に係るバスバー１００よれば、銅側最大歪み領域Ｙの長さが短くなる分だけ保護用金属膜１４０の形成領域を第２金属体１３０側に拡げることで、実施形態１に係るバスバー１００と比べて露出部１１６の面積の縮小化を図り得る。なお、図１３（Ｂ）と図１４とで接合面の折り返しの数が異なるが、接合面形状を蛇腹状とすることで銅側最大歪み領域Ｙが小さくなるという傾向は同様である。

【0068】

上述の構成を備えた異種金属接合体からなるバスバー１００は、例えば次のようにして製造することができる。図１５は、実施形態４に係るバスバーの製造工程を説明するための工程模式図である。本実施形態に係るバスバー１００の製造工程では、まず、図１５に示すように、第１金属体１１０のブロックおよび第２金属体１３０のブロックのそれぞれに、形成すべき接合面１０４および露出部１１６の形状に合わせた切削加工を施す。具体的には、第１金属体１１０の端部を切り欠いて、接合面１０４に合わせた鋸歯部１１０ｃを形成する。また、第２金属体１３０の端部を切り欠いて、第１金属体１１０の鋸歯部１１０ｃの各歯に対応する複数の凹部１３０ｃを形成する。続く工程は、図８（Ｂ）〜図９（Ｃ）と同様であるため、図示および説明は省略する。

【0069】

以上説明した本実施形態に係る異種金属接合体およびバスバー１００によれば、保護用金属膜１４０に生じる歪みをより低減するとともに、外部露出により酸化される銅部分の面積の増大を抑制することができる。

【0070】

本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうるものである。

【符号の説明】

【0071】

３０ 電池、 ５０ 負極端子， ６０ 正極端子，１００ バスバー、 １００ａ 開口、 １０４ 接合面、 １１０ 第１金属体、 １１４ａ，１１４ｂ 側面、 １１６ 露出部、 １３０ 第２金属体、 １３４ａ，１３４ｂ 側面、 １４０ 保護用金属膜。

【図1】

【図2】

【図3】

【図5】

【図6】

【図8】

【図9】

【図10】

【図12】

【図13】

【図15】

【図4】

【図7】

【図11】

【図14】