特開 2024-118594 蓄電デバイスおよびこれを備えた蓄電モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024118594

(43)【公開日】2024-09-02

(54)【発明の名称】蓄電デバイスおよびこれを備えた蓄電モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/566 20210101AFI20240826BHJP

   H01M 50/103 20210101ALI20240826BHJP

   H01M 50/176 20210101ALI20240826BHJP

   H01M 50/562 20210101ALI20240826BHJP

   H01M 50/567 20210101ALI20240826BHJP

   H01M 50/505 20210101ALI20240826BHJP

   H01M 50/209 20210101ALI20240826BHJP

   H01M 50/557 20210101ALI20240826BHJP

   H01G 11/06 20130101ALI20240826BHJP

   H01G 11/74 20130101ALI20240826BHJP

【ＦＩ】

H01M50/566

H01M50/103

H01M50/176

H01M50/562

H01M50/567

H01M50/505

H01M50/209

H01M50/557

H01G11/06

H01G11/74

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023024956

(22)【出願日】2023-02-21

(71)【出願人】

【識別番号】520184767

【氏名又は名称】プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100117606

【弁理士】

【氏名又は名称】安部 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100121186

【弁理士】

【氏名又は名称】山根 広昭

(74)【代理人】

【識別番号】100130605

【弁理士】

【氏名又は名称】天野 浩治

(72)【発明者】

【氏名】宮村 幸延

(72)【発明者】

【氏名】脇元 亮一

【テーマコード（参考）】

5E078

5H011

5H040

5H043

【Ｆターム（参考）】

5E078AA10

5E078AB02

5E078AB06

5E078HA05

5E078KA04

5E078KA05

5H011AA04

5H011BB03

5H011EE04

5H040AA03

5H040AA07

5H040AA19

5H040AS07

5H040AT02

5H040AT06

5H040DD03

5H043AA19

5H043BA16

5H043BA17

5H043CA05

5H043CA21

5H043DA11

5H043DA13

5H043DA16

5H043DA20

5H043FA04

5H043KA08D

5H043KA09D

5H043LA11D

5H043LA14D

5H043LA34D

(57)【要約】

【課題】導通信頼性が向上した端子を備える蓄電デバイスを提供する。
【解決手段】ここで開示される蓄電デバイスは、第１導電部材４１と第２導電部材４２と金属接合部４５とを備える第１電極端子を備える。金属接合部４５は、第１金属が７０質量％以上を占める第１領域４５１と、第２金属が７０質量％以上を占める第２領域４５２と、を含む。第１領域４５１は、境界面Ｂよりも第１導電部材４１側に位置する領域Ａ１と、境界面Ｂよりも第２導電部材４２側に突出する第１突出領域Ｐ１と、を含み、第２領域４５２は、境界面Ｂよりも第２導電部材４２側に位置する領域Ａ２と、境界面Ｂよりも第１導電部材４１側に突出する第２突出領域Ｐ２と、を含む。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１電極および第２電極を有する電極体と、
前記電極体を収容し、かつ貫通孔が設けられた第１面を有する電池ケースと、
前記電池ケースの前記貫通孔を貫通し、前記第１電極と電気的に接続された第１電極端子と、
を備える、蓄電デバイスであって、
前記第１電極端子は、
第１金属が質量基準で最も大きい割合を占める第１導電部材と、
第２金属が質量基準で最も大きい割合を占め、かつ前記貫通孔内に配置される軸部を有する、第２導電部材と、
前記第１導電部材と前記第２導電部材とが接合された金属接合部と、
を備え、
前記金属接合部は、
前記第１面に対して垂直で、かつ前記軸部の軸心を通過し、前記軸部の径方向に延びる断面において、
前記第１金属が７０質量％以上を占める第１領域と、
前記第２金属が７０質量％以上を占める第２領域と、を含み、
ここで、前記金属接合部の周囲で前記第１導電部材と前記第２導電部材とが当接する境界部分を通過する面を境界面としたときに、
前記第１領域は、前記境界面よりも前記第１導電部材側に位置する領域と、前記境界面よりも前記第２導電部材側に突出する第１突出領域と、を含み、
前記第２領域は、前記境界面よりも前記第２導電部材側に位置する領域と、前記境界面よりも前記第１導電部材側に突出する第２突出領域と、を含む、
蓄電デバイス。

【請求項2】

前記断面において、前記第２領域の総面積に対する、前記第２突出領域の面積の比が、０．０３以上０．５以下である、
請求項１に記載の蓄電デバイス。

【請求項3】

前記第１導電部材が、アルミニウム又はアルミニウム合金製であり、
前記第２導電部材が、銅又は銅合金製である、
請求項１または２に記載の蓄電デバイス。

【請求項4】

前記第２金属は、前記第１金属よりも硬度が高く、
前記第１電極端子は、前記第１導電部材と前記第２導電部材とが機械的に締結された締結部をさらに備え、
前記断面において、前記第２突出領域が、前記第１突出領域よりも前記締結部の近くに配置されている、
請求項１または２に記載の蓄電デバイス。

【請求項5】

前記金属接合部は、前記第１領域と前記第２領域との境界に、前記第１金属の含有量が３０質量％以上７０質量％未満であり、かつ、前記第２金属の含有量が３０質量％以上７０質量％未満である第３領域をさらに含む、
請求項１または２に記載の蓄電デバイス。

【請求項6】

複数個の、請求項１または２に記載の蓄電デバイスと、
複数個の前記蓄電デバイスを相互に電気的に接続するバスバーと、
を備えた蓄電モジュール。

【請求項7】

前記第１導電部材は略矩形状で、前記第１導電部材の長辺方向の一方側に、前記バスバーが接続されるバスバー接続領域が設けられており、
前記第２金属は、前記第１金属よりも硬度が高く、
前記第１面に対して垂直、かつ前記第１面の前記長辺方向に沿って延びる断面において、前記第２突出領域が、前記第１突出領域よりも前記バスバー接続領域の近くに配置されている、
請求項６に記載の蓄電モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電デバイスおよびこれを備えた蓄電モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、銅材と、アルミニウム材と、アルミニウム材の一部が溶融し銅材の内部に流入してなる溶融混合部と、を含み、溶融混合部が、所定の幅寸法および深さ寸法を満たす、異種金属接合体（レーザ接合体）が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－２１１９８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明者らの検討によれば、上記技術を、例えば車両駆動用電源等に用いられる蓄電デバイスの電極端子に適用しようとすると、依然として改善の余地があった。すなわち、車両駆動用電源等の用途において、蓄電デバイスの使用時には、外部から振動や衝撃等の力が加わることが想定される。しかしながら、特許文献１の技術では、溶融部と未溶融部との境界部分の強度が弱いため、外部から力が加わった際に金属溶融部が破壊され、端子の導通接続が不安定になったり、接続不良となったりする虞があった。したがって、導通信頼性を向上することが望まれていた。

【0005】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、導通信頼性が向上した端子（異種金属接合体）を備える蓄電デバイスを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明により、第１電極および第２電極を有する電極体と、上記電極体を収容し、かつ貫通孔が設けられた第１面を有する電池ケースと、上記電池ケースの上記貫通孔を貫通し、上記第１電極と電気的に接続された第１電極端子と、を備える、蓄電デバイスが提供される。上記第１電極端子は、第１金属が質量基準で最も大きい割合を占める第１導電部材と、第２金属が質量基準で最も大きい割合を占め、かつ上記貫通孔内に配置される軸部を有する、第２導電部材と、上記第１導電部材と上記第２導電部材とが接合された金属接合部と、を備える。上記金属接合部は、上記第１面に対して垂直で、かつ上記軸部の軸心を通過し、上記軸部の径方向に延びる断面において、上記第１金属が７０質量％以上を占める第１領域と、上記第２金属が７０質量％以上を占める第２領域と、を含み、ここで、上記金属接合部の周囲で上記第１導電部材と上記第２導電部材とが当接する境界部分を通過する面を境界面としたときに、上記第１領域は、上記境界面よりも上記第１導電部材側に位置する領域と、上記境界面よりも上記第２導電部材側に突出する第１突出領域と、を含み、上記第２領域は、上記境界面よりも上記第２導電部材側に位置する領域と、上記境界面よりも上記第１導電部材側に突出する第２突出領域と、を含む。

【0007】

上記金属接合部では、第１領域が第１突出領域を含み、第２領域が第２突出領域を含むことで、第１領域と第２領域との境界が断面視で凹凸形状をなしている。これにより、第１導電部材と第２導電部材とが機械的嵌合となるため、境界部分の接合強度を向上できる。また、境界部分を湾曲させることで、境界の距離を長くすることができるため、たとえ金属接合部に亀裂が生じても、亀裂の進展を遅らせることができる。その結果、ここに開示される技術によれば、使用時に外部から振動や衝撃等の力が加わっても、第１導電部材と第２導電部材とが密接した状態を維持しやすくなり、第１導電部材と第２導電部材との導通接続を安定して保つことができる。したがって、金属接合部の導通信頼性が向上した端子を備えた蓄電デバイスを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、一実施形態に係る蓄電モジュールを模式的に示す斜視図である。

【図2】図２は、蓄電デバイスを模式的に示す斜視図である。

【図3】図３は、図２のIII－III線に沿う模式的な縦断面図である。

【図4】図４は、封口板アッセンブリを模式的に示す斜視図である。

【図5】図５は、図４の負極端子の近傍を模式的に示す平面図である。

【図6】図６は、図４、図５のＶI－ＶI線に沿う模式的な縦断面図である。

【図7】図７は、図６の負極端子のみを示す模式的な縦断面図である。

【図8】図８は、図７の金属接合部の近傍を模式的に示す拡大図である。

【図9】図９（Ａ）は、レーザー溶接の方法を説明する説明図であり、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）のIXB-IXB線に沿う金属接合部の近傍の模式的な縦断面図である。

【図10】図１０（Ａ）は、比較例に係るレーザー溶接の軌跡と金属接合部の断面ＳＥＭ観察画像であり、図１０（Ｂ）は、実施例に係るレーザー溶接の軌跡と金属接合部の断面ＳＥＭ観察画像である。

【図11】図１１（Ａ）は、例１に係るレーザー溶接の軌跡を模式的に示す平面図であり、図１１（Ｂ）は、例２に係るレーザー溶接の軌跡を模式的に示す平面図である。

【図12】図１２は、例１と例２の引張強度の比較である。

【図13】図１３（Ａ）、（Ｂ）は、第１変形例に係る図９（Ａ）、（Ｂ）相当図である。

【図14】図１４は、第２変形例に係る図５相当図である。

【図15】図１５は、図１４のXV-XV線に沿う金属接合部の近傍の模式的な縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しながら、ここで開示される技術のいくつかの好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄（例えば、本発明を特徴付けない蓄電デバイスおよび蓄電モジュールの一般的な構成や製造プロセス）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。

【0010】

なお、以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略または簡略化することがある。また、本明細書において、範囲を示す「Ｘ～Ｙ」の表記は、Ｘ以上Ｙ以下の意と共に、「Ｘより大きい」および「Ｙより小さい」の意を包含するものとする。

【0011】

図１は、一実施形態に係る蓄電モジュール５００を模式的に示す斜視図である。蓄電モジュール５００は、配列方向Ｘに沿って配置された複数の蓄電デバイス１００と、複数の蓄電デバイス１００を相互に電気的に接続する複数のバスバー２００と、を備えている。蓄電モジュール５００は、ここではさらに拘束機構３００を備えている。なお、以下の説明において、図面中の符号Ｌ、Ｒ、Ｆ、Ｒｒ、Ｕ、Ｄは、左、右、前、後、上、下を表し、図面中の符号Ｘ、Ｙ、Ｚは、蓄電デバイス１００の厚み方向、厚み方向と直交する長辺方向、厚み方向および長辺方向と直交する上下方向を、それぞれ表すものとする。厚み方向Ｘは、蓄電デバイス１００の配列方向でもある。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、蓄電モジュール５００の設置形態を何ら限定するものではない。

【0012】

拘束機構３００は、複数の蓄電デバイス１００に対して、配列方向Ｘから規定の拘束圧を印加するように構成されている。拘束機構３００は、ここでは、一対のエンドプレート３１０と、一対のサイドプレート３２０と、複数のビス３３０とで、構成されている。一対のエンドプレート３１０は、配列方向Ｘにおいて複数の蓄電デバイス１００の両端に配置されている。一対のエンドプレート３１０は、複数の蓄電デバイス１００を配列方向Ｘに挟み込んでいる。一対のエンドプレート３１０は、金属製であることが好ましい。

【0013】

一対のサイドプレート３２０は、一対のエンドプレート３１０を架橋している。一対のサイドプレート３２０は、金属製であることが好ましい。一対のサイドプレート３２０は、例えば、拘束荷重が概ね１０～１５ｋＮ程度となるように、複数のビス３３０によってエンドプレート３１０に固定されている。これにより、複数の蓄電デバイス１００に配列方向Ｘから拘束荷重が付与され、蓄電モジュール５００が一体的に保持されている。ただし、拘束機構の構成はこれに限定されるものではない。拘束機構３００は、例えばサイドプレート３２０にかえて複数の拘束バンドやバインドバー等を備えていてもよい。

【0014】

バスバー２００は、導電部材であり、複数の蓄電デバイス１００を相互に電気的に接続している。バスバー２００は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性金属からなっている。バスバー２００は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなることが好ましい。図１において、バスバー２００は、配列方向Ｘにおいて隣り合う蓄電デバイス１００の後述する正極端子３０（図２参照、詳しくは正極第１導電部材３１）と負極端子４０（図２参照、詳しくは負極第１導電部材４１）との間に、架け渡されている。バスバー２００は、例えばレーザー溶接等の溶接によって、正極端子３０および負極端子４０にそれぞれ取り付けられている。

【0015】

蓄電デバイス１００は、電力を蓄えることができ繰り返し充放電が可能な装置である。なお、本明細書において「蓄電デバイス」とは、リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池等のいわゆる二次電池と、リチウムイオンキャパシタや電気二重層キャパシタ等のキャパシタと、を包含する概念である。

【0016】

図１において、複数の蓄電デバイス１００は、一対のエンドプレート３１０の間に配列方向Ｘ（言い換えれば蓄電デバイス１００の厚み方向Ｘ）に沿って並んでいる。なお、蓄電モジュール５００を構成する複数の蓄電デバイス１００の形状、サイズ、個数、配置等は、ここに開示される態様に限定されることなく、適宜変更することができる。また、配列方向Ｘにおいて隣り合う蓄電デバイス１００の間には、スペーサ等の他の部材が介在していてもよい。複数の蓄電デバイス１００は、ここでは直列に接続されている。ただし、複数の蓄電デバイス１００の接続方法は、直列には制限されず、例えば、並列や多直列多並列等であってもよい。

【0017】

図２は、蓄電デバイス１００の斜視図である。図３は、図２のIII－III線に沿う模式的な縦断面図である。図３に示すように、蓄電デバイス１００は、電池ケース１０と、電極体２０と、正極端子３０と、負極端子４０と、正極集電部材５０と、負極集電部材６０と、を備えている。図示は省略するが、蓄電デバイス１００は、ここではさらに非水電解液（図示せず）を備えている。非水電解液は従来と同様でよく、特に制限はない。蓄電デバイス１００は、ここではリチウムイオン二次電池である。蓄電デバイス１００は、ここに開示される正極端子３０および／または負極端子４０を備えることによって特徴付けられ、それ以外の構成は従来同様であってよい。

【0018】

電池ケース１０は、電極体２０および非水電解液を収容する筐体である。図２に示すように、電池ケース１０は、ここでは扁平かつ有底の直方体形状（角形）の外形を有する。電池ケース１０の材質は、従来から使用されているものと同じでよく、特に制限はない。電池ケース１０は、金属製であることが好ましく、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、鉄合金等からなることがより好ましく、アルミニウム又はアルミニウム合金からなることが特に好ましい。図３に示すように、電池ケース１０は、開口１２ｈを有する外装体１２と、開口１２ｈを塞ぐ封口板（蓋体）１４と、を備えている。電池ケース１０は、外装体１２と封口板１４とを備えることが好ましい。

【0019】

外装体１２は、図２に示すように、開口１２ｈ（図３参照）と対向する略矩形状の底壁１２ａと、底壁１２ａの長辺から延び相互に対向する一対の長側壁１２ｂと、底壁１２ａの短辺から延び相互に対向する一対の短側壁１２ｃと、を備えている。長側壁１２ｂの面積は、短側壁１２ｃの面積よりも大きい。なお、本明細書において「略矩形状」とは、完全な矩形状（長方形状）に加えて、例えば、矩形状の長辺と短辺とを接続する角部がＲ状になっている形状や、角部に切り欠きを有する形状等をも包含する用語である。

【0020】

封口板１４は、図２のＸＹ平面に沿って広がる板状部材である。封口板１４は、「第１面」の一例である。図３に示すように、封口板１４は、開口１２ｈを塞ぐように外装体１２に取り付けられている。封口板１４は、外装体１２の底壁１２ａと対向している。封口板１４は、ここでは略矩形状である。封口板１４は、略矩形状であることが好ましい。電池ケース１０は、外装体１２の開口１２ｈの周縁に封口板１４が接合（好ましくは溶接接合）されることによって、一体化されている。電池ケース１０は、気密に封止（密閉）されている。

【0021】

図３に示すように、封口板１４には、注液孔１５と、排出弁１７と、２つの端子引出孔１８、１９と、が設けられている。注液孔１５は、外装体１２に封口板１４を組み付けた後、非水電解液を注液するためのものである。注液孔１５は、封止部材１６により封止されている。排出弁１７は、電池ケース１０内の圧力が所定値以上になったときに破断して、電池ケース１０内のガスを外部に排出するように構成されている。

【0022】

図３に示すように、端子引出孔１８、１９は、封口板１４を上下方向Ｚに貫通している。端子引出孔１８、１９は、封口板１４（第１面）に設けられた「貫通孔」の一例である。平面視において、端子引出孔１８、１９は、平面視において環状（例えば円環状）に形成されている。端子引出孔１８は、後述する正極端子３０のかしめ加工前の（封口板１４に取り付けられる前の）軸柱部３２ｓを挿通可能な大きさの内径を有する。端子引出孔１９は、後述する負極端子４０のかしめ加工前の（封口板１４に取り付けられる前の）軸柱部４２ｓを挿通可能な大きさの内径を有する。

【0023】

電極体２０は、図３に示すように、電池ケース１０（詳しくは外装体１２）の内部に収容されている。図示は省略するが、電極体２０は、正極と負極とを有する。正極は、正極集電体と、正極集電体上に固着され、正極活物質を含む正極合剤層と、を有する。負極は、負極集電体と、負極集電体上に固着され、負極活物質を含む負極合剤層と、を有する。正極および負極のうちの一方は、「第１電極」の一例であり、他方は「第２電極」の一例である。本実施形態では、第１電極が負極であり、第２電極が正極である。第１電極は、負極であることが好ましく、第２電極は、正極であることが好ましい。

【0024】

電極体２０の構成は従来と同様でよく、特に制限はない。電極体２０は、ここでは、帯状の正極と帯状の負極とがセパレータを介して絶縁された状態で積層され、捲回軸を中心として捲回されて構成されてなる扁平な捲回電極体である。ただし、他の実施形態において、電極体２０は、複数枚の方形状の正極と、複数枚の方形状の負極とが、絶縁された状態で積み重ねられてなる積層型電極体であってもよい。１つの電池ケース１０の内部に配置される電極体２０の数は特に制限されず、１つであってもよいし複数であってもよい。

【0025】

図３に示すように、電極体２０の捲回軸方向（図３の長辺方向Ｙ）の一方の端部（図３の左端部）には、正極集電部２３が設けられている。正極集電部２３は、ここでは正極集電体の露出した部分であり、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性金属からなっている。正極集電部２３には、正極集電部材５０の後述する第２部分５２が取り付けられている。電極体２０の捲回軸方向の他方の端部（図３の右端部）には、負極集電部２５が設けられている。負極集電部２５は、ここでは負極集電体の露出した部分であり、例えば銅、銅合金、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性金属からなっている。負極集電部２５には、負極集電部材６０の後述する第２部分６２が取り付けられている。

【0026】

正極集電部材５０は、電極体２０の正極（第２電極）と正極端子３０とを電気的に接続する導通経路を構成している。正極集電部材５０は、正極集電部２３と同じ金属種、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性金属からなっていることが好ましい。図３に示すように、正極集電部材５０は、略Ｌ字状の第１部分５１と、第１部分５１と電気的に接続され、外装体１２の短側壁１２ｃに沿って延びる第２部分５２と、を含んでいる。第１部分５１は、かしめ加工によって、内部絶縁部材７０を介して絶縁された状態で封口板１４の内側の面に取り付けられている。第１部分５１は、正極端子３０と電気的に接続されている。第２部分５２は、正極集電部２３に取り付けられている。

【0027】

負極集電部材６０は、電極体２０の負極（第１電極）と負極端子４０とを電気的に接続する導通経路を構成している。負極集電部材６０は、負極集電部２５と同じ金属種、例えば銅、銅合金、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性金属からなっていることが好ましい。図３に示すように、負極集電部材６０は、略Ｌ字状の第１部分６１と、第１部分６１と電気的に接続され、外装体１２の短側壁１２ｃに沿って延びる第２部分６２と、を含んでいる。第１部分６１は、かしめ加工によって、内部絶縁部材７０を介して絶縁された状態で封口板１４の内側の面に取り付けられている。第１部分６１は、負極端子４０と電気的に接続されている。第２部分６２は、負極集電部２５に取り付けられている。

【0028】

図４は、封口板アッセンブリ、すなわち封口板１４に、正極端子３０と、負極端子４０と、正極集電部材５０の第１部分５１と、負極集電部材６０の第１部分６１と、が取り付けられた合体物を模式的に示す斜視図である。正極端子３０および負極端子４０は、封口板１４に取り付けられていることが好ましい。

【0029】

正極端子３０は、封口板１４の長辺方向Ｙの一方側の端部（図２～図４の左端部）に配置されている。図３に示すように、正極端子３０は、正極集電部材５０を介して、電極体２０の正極（第２電極）と電気的に接続されている。正極端子３０は、２種類の導電部材、すなわち、正極第１導電部材３１と、正極第２導電部材３２と、を備えている。正極第１導電部材３１と正極第２導電部材３２とは、一体化され、相互に電気的に接続されている。正極第１導電部材３１は、電池ケース１０の外部に配置されている。正極第１導電部材３１は、ここでは板状である。正極第１導電部材３１は、外部絶縁部材９０によって封口板１４の外側の面（図３の上面）と絶縁されている。蓄電モジュール５００（図１参照）を作製する際、正極第１導電部材３１には、バスバー２００が付設される。

【0030】

正極第２導電部材３２は、端子引出孔１８を貫通して電池ケース１０の内部から外部へと延びている。正極第２導電部材３２は、端子引出孔１８内に配置される軸柱部３２ｓを含んでいる。正極第２導電部材３２は、内部絶縁部材７０およびガスケット８０によって封口板１４と絶縁されている。ガスケット８０は、封口板１４と正極第２導電部材３２とを絶縁すると共に、端子引出孔１８を閉鎖する機能を有する。正極第２導電部材３２は、ここでは、かしめ加工により、封口板１４とは絶縁された状態で、封口板１４の端子引出孔１８を囲む周縁部分に、かしめ固定されている。正極第２導電部材３２の外装体１２の側の端部（図３の下端部）には、かしめ部３０ｃが形成されている。正極第２導電部材３２は、かしめ加工により、封口板１４に固定されると共に、第１部分５１と電気的に接続されている。

【0031】

負極端子４０は、封口板１４の長辺方向Ｙの他方側の端部（図２～図４の右端部）に配置されている。図３に示すように、負極端子４０は、負極集電部材６０を介して、電極体２０の負極（第１電極）と電気的に接続されている。本実施形態において、負極端子４０は「負極（第１電極）と電気的に接続された第１電極端子」の一例である。第１電極端子は、負極端子４０であることが好ましい。以下、第１電極端子が負極端子４０である場合について詳しく構成を説明する。ただし、他の実施形態において、第１電極端子は正極端子３０であってもよい。その場合、以下の記載において、「負極」の個所を適宜「正極」と読み替えることができる。

【0032】

図５は、図４の負極端子４０の近傍を模式的に示す平面図である。図６は、図４および図５のＶI－ＶI線に沿う模式的な縦断面図である。図７は、図６の負極端子４０のみを示す模式的な縦断面図である。図６に示すように、負極端子４０は、２種類の導電部材、すなわち、負極第１導電部材４１と、負極第２導電部材４２と、を備えている。負極第１導電部材４１は、「第１導電部材」の一例である。負極第２導電部材４２は、「第２導電部材」の一例である。負極第１導電部材４１と負極第２導電部材４２とは、後述する締結部４３および金属接合部４５によって一体化され、相互に電気的に接続されている。ただし、締結部４３は必須ではなく、他の実施形態において省略することもできる。

【0033】

負極第１導電部材４１は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性金属で構成されている。負極第１導電部材４１は、アルミニウム又はアルミニウム合金を含むことが好ましい。負極第１導電部材４１は、少なくとも金属接合部４５の近傍が、アルミニウム又はアルミニウム合金からなることが好ましい。負極第１導電部材４１は、アルミニウム又はアルミニウム合金製であることが好ましい。本実施形態において、負極第１導電部材４１は、第１金属を主体として構成されている。言い換えれば、第１金属が質量基準で最も大きい割合を占めている。第１金属は、負極第１導電部材４１の全体（ただし、金属接合部４５の形成された部分は除く）の５０質量％以上を占めることが好ましく、７０質量％以上を占めることがより好ましく、９０質量％以上を占めることが特に好ましい。第１金属は、アルミニウムであることが好ましい。第１金属は、バスバー２００と同じ金属種であることが好ましい。

【0034】

負極第１導電部材４１は、電池ケース１０の外部に配置されている。負極第１導電部材４１は、ここでは板状である。図６に示すように、負極第１導電部材４１は、外部絶縁部材９０によって封口板１４の外側の面（図６の上面）と絶縁されている。負極第１導電部材４１と封口板１４との間には、外部絶縁部材９０が配置されることが好ましい。外部絶縁部材９０は、樹脂部材であることが好ましい。

【0035】

図５に示すように、負極第１導電部材４１は、ここでは略矩形状である。負極第１導電部材４１は、長辺方向Ｙに２つに区分けされた部分であって、負極第２導電部材４２と電気的に接続された接続部４１ａと、接続部４１ａの長辺方向Ｙの一方側（図５の左方）に配置された延伸部４１ｂと、を有する。延伸部４１ｂは、蓄電モジュール５００（図１参照）を作製する際、バスバー２００が付設される部位である。延伸部４１ｂは、「バスバー接続領域」の一例である。延伸部４１ｂを有することで、バスバー２００との接地面積を十分に確保することができ、蓄電モジュール５００の導通信頼性を向上することができる。なお、図５、図７では、バスバー２００および、バスバー２００と負極第１導電部材４１との溶接部Ｗを、仮想線（二点鎖線）で示している。

【0036】

図７に示すように、負極第１導電部材４１は、ここでは平板状であり、下面４１ｄと、上面４１ｕと、を有する。下面４１ｄは、負極第２導電部材４２と接している。図６からわかるように、下面４１ｄは、電池ケース１０（具体的には封口板１４）と対向する側の面である。上面４１ｕは、電池ケース１０および負極第２導電部材４２から離れた面である。図７に示すように、負極第１導電部材４１は、上面４１ｕから凹んで、延伸部４１ｂよりも厚みが薄く形成された薄肉部４１ｔと、上下方向Ｚに貫通した貫通孔４１ｈと、下面４１ｄから凹んだ凹部４１ｒと、を有する。

【0037】

薄肉部４１ｔは、図５に示すように、平面視において貫通孔４１ｈを囲むように環状（例えば円環状）に形成されている。薄肉部４１ｔには、金属接合部４５が設けられている。貫通孔４１ｈは、平面視において薄肉部４１ｔの中心部に形成されている。貫通孔４１ｈは、溶接の際に発生したガスや熱による歪の逃げ道として機能しうる。貫通孔４１ｈは、平面視において円形に形成されている。貫通孔４１ｈは、締結部４３および金属接合部４５よりも内周側に設けられている。貫通孔４１ｈからは、負極第２導電部材４２（具体的には、後述するフランジ部４２ｆ）が露出している。

【0038】

凹部４１ｒは、図７に示すように、金属接合部４５よりも外周側に設けられている。図示は省略するが、凹部４１ｒは、平面視において環状（例えば円環状）に形成されている。凹部４１ｒは、ここでは負極第１導電部材４１の下面４１ｄに向かって（言い換えれば、負極第２導電部材４２に近づくほど）縮径するテーパ形状に形成されている。凹部４１ｒには、締結部４３が設けられている。凹部４１ｒには、後述する負極第２導電部材４２のくびれ部４２ｎが挿入されている。

【0039】

負極第２導電部材４２は、例えば銅、銅合金、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性金属で構成されている。負極第２導電部材４２は、銅又は銅合金を含むことが好ましい。負極第２導電部材４２は、少なくとも金属接合部４５の近傍が、銅又は銅合金からなることが好ましい。負極第２導電部材４２は、銅又は銅合金製であることが好ましい。本実施形態において、負極第２導電部材４２は、第２金属を主体として構成されている。言い換えれば、第２金属が質量基準で最も大きい割合を占めている。第２金属は、負極第２導電部材４２の全体（ただし、金属接合部４５の形成された部分は除く）の５０質量％以上を占めることが好ましく、７０質量％以上を占めることがより好ましく、９０質量％以上を占めることが特に好ましい。第２金属は、銅であることが特に好ましい。第２金属は、第１金属よりも硬度（例えばビッカース硬さ（ＨＶ)）が高い金属であることが好ましい。第２金属は、負極集電部２５および／または負極集電部材６０と同じ金属種であることが好ましい。負極第２導電部材４２は、銅又は銅合金を主体として、一部または全部の表面に、Ｎｉ等の金属が被覆された金属被覆部を備えていてもよい。これにより、電解質に対する耐性を高めて、耐食性を向上することができる。

【0040】

図６に示すように、負極第２導電部材４２は、端子引出孔１９を貫通して電池ケース１０の内部から外部へと延びている。負極第２導電部材４２は、内部絶縁部材７０およびガスケット８０によって封口板１４と絶縁されている。ガスケット８０は、封口板１４と負極第２導電部材４２とを絶縁すると共に、端子引出孔１９を閉鎖する機能を有する。負極第２導電部材４２は、ここでは、かしめ加工により、封口板１４とは絶縁された状態で、封口板１４の端子引出孔１９を囲む周縁部分に、かしめ固定されている。負極第２導電部材４２の外装体１２の側の端部（図６の下端部）には、かしめ部４０ｃが形成されている。負極第２導電部材４２は、かしめ加工により、封口板１４に固定されると共に、第１部分６１と電気的に接続されている。

【0041】

負極第２導電部材４２は、ここでは略円柱状である。負極第２導電部材４２は、柱状であることが好ましい。図７に示すように、負極第２導電部材４２は、軸心Ｃを有する。負極第２導電部材４２は、負極第１導電部材４１と電気的に接続されるフランジ部４２ｆと、フランジ部４２ｆの下端部に連結する軸柱部４２ｓと、を有する。負極第２導電部材４２は、上部にフランジ部４２ｆを有し、フランジ部４２ｆの下方に軸柱部４２ｓを含むことが好ましい。

【0042】

フランジ部４２ｆは、図６に示すように、封口板１４の端子引出孔１９から電池ケース１０の外部に突出した部位である。フランジ部４２ｆは、軸柱部４２ｓよりも外形が大きい。図示は省略するが、フランジ部４２ｆの外形は、ここでは略円柱形状である。フランジ部４２ｆは、封口板１４の端子引出孔１９よりも外形が大きい。図７に示すように、フランジ部４２ｆの軸心は、負極第２導電部材４２の軸心Ｃと一致している。フランジ部４２ｆは、下面４２ｄと、下面４２ｄから上方に延びる側面（外周面）４２ｏと、側面４２ｏの一部がくびれたくびれ部４２ｎと、上面４２ｕと、を有する。上面４２ｕは、負極第１導電部材４１の凹部４１ｒと接している。上面４２ｕには、金属接合部４５が設けられている。

【0043】

くびれ部４２ｎは、図７に示すように、フランジ部４２ｆの側面４２ｏの一部に、連続的或いは間欠的に設けられている。図示は省略するが、くびれ部４２ｎは、平面視において環状（例えば円環状）に形成されている。くびれ部４２ｎが環状に形成されていると、高強度な締結部４３を形成することができる。くびれ部４２ｎは、フランジ部４２ｆの軸心Ｃに対して軸対称に形成されている。くびれ部４２ｎは、上面４１ｕに向かって（言い換えれば、軸柱部４２ｓから離れるほど）拡径する逆テーパ形状に形成されている。くびれ部４２ｎには、締結部４３が設けられている。くびれ部４２ｎは、負極第１導電部材４１の凹部４１ｒに挿入されている。くびれ部４２ｎは、ここでは負極第１導電部材４１の凹部４１ｒに嵌入され、凹部４１ｒと嵌合している。

【0044】

軸柱部４２ｓは、図７に示すように、フランジ部４２ｆの下端部から下方に延びている。軸柱部４２ｓは、「軸部」の一例である。図示は省略するが、軸柱部４２ｓは、ここでは円筒形状である。軸柱部４２ｓの軸心は、フランジ部４２ｆの軸心Ｃと一致している。かしめ加工前において、軸柱部４２ｓの下端部、すなわちフランジ部４２ｆが位置する側と反対側の端部は、中空状である。図６に示すように、軸柱部４２ｓは、封口板１４の端子引出孔１９内に配置されている。軸柱部４２ｓの下端部は、かしめ加工によって押し広げられ、かしめ部４０ｃを構成している。軸柱部４２ｓは、かしめ加工によって負極集電部材６０の第１部分６１と電気的に接続されている。

【0045】

締結部４３は、負極第１導電部材４１と負極第２導電部材４２との機械的な固定部である。ここでは、凹部４１ｒとフランジ部４２ｆ（詳しくはくびれ部４２ｎ）との機械的な固定部である。金属接合部４５に加えて締結部４３を備えることで、負極端子４０の導通信頼性をさらに向上することができる。締結部４３の形成方法は、力学的エネルギーによる機械的接合であれば特に限定されず、例えば、圧入、かしめ、焼きばめ、リベット、折り込み、ボルト接合等であってよい。

【0046】

図６に示すように、本実施形態において、締結部４３は、負極第１導電部材４１の下面４１ｄに設けられている。締結部４３は、ここでは負極第１導電部材４１の凹部４１ｒと負極第２導電部材４２のくびれ部４２ｎとが嵌合された嵌合部である。具体的には、締結部４３は、負極第２導電部材４２のくびれ部４２ｎが圧入によって負極第１導電部材４１の凹部４１ｒに嵌合された圧入嵌合部である。締結部４３は、負極第１導電部材４１の凹部４１ｒの内壁が負極第２導電部材４２のくびれ部４２ｎで固定（例えば押圧固定）されることによって構成されている。これにより、例えば負極第１導電部材４１と負極第２導電部材４２とが異種金属で構成されていても、これらを好適に固定することができる。

【0047】

締結部４３は、ここでは金属接合部４５よりもフランジ部４２ｆの外周側に設けられている。図示は省略するが、締結部４３は、平面視において環状（例えば円環状）に形成されている。締結部４３は、ここでは連続的に形成されている。これにより、締結部４３の強度を高めて、負極端子４０の導通信頼性をさらに向上することができる。

【0048】

金属接合部４５は、負極第１導電部材４１と負極第２導電部材４２との冶金的な接合部である。ここでは、薄肉部４１ｔとフランジ部４２ｆとの接合部である。金属接合部４５は、負極第１導電部材４１と負極第２導電部材４２とがエネルギー線の照射によって溶かされ、溶融し凝固してなる溶融凝固部を含んでいる。溶融凝固部は、例えば、光エネルギー、電子エネルギー、熱エネルギー等を用いて形成できる。なかでも溶接が好ましい。溶接によれば、高強度の金属接合部４５を比較的簡便に且つ安定して実現することができる。溶接の方法は特に限定されないが、例えば、レーザー溶接、電子ビーム溶接、超音波溶接、抵抗溶接、TIG（Tungsten Inert Gas）溶接等が挙げられる。金属接合部４５は、レーザー溶接によって形成されたレーザー溶接部であることが好ましい。なお、レーザー溶接の好適な条件は、後述する製造方法にて示す。

【0049】

図６に示すように、本実施形態において、金属接合部４５は、負極第１導電部材４１の上面４１ｕに設けられている。金属接合部４５は、貫通孔４１ｈから離れた位置に設けられている。金属接合部４５は、貫通孔４１ｈの外周側に設けられている。金属接合部４５は、締結部４３から離れた位置に設けられている。これにより、締結部４３等に与える熱の影響を低減できる。金属接合部４５は、例えば締結部４３に比べて、相対的に剛性が高い接合部でありうる。

【0050】

金属接合部４５は、ここでは平面視において締結部４３よりも内周側（フランジ部４２ｆの中心側）に設けられている。言い換えれば、負極第２導電部材４２の中心４２ｃに近い側に設けられている。金属接合部４５は、締結部４３に比べて相対的に強度が低い（脆い）接合部でありうる。このような金属接合部４５を締結部４３の内周側に配設することで、金属接合部４５を安定して維持し、長期にわたって負極端子４０の導通信頼性を高めることができる。

【0051】

金属接合部４５は、ここでは薄肉部４１ｔに設けられている。これにより、接合時のエネルギーが少なくて済み、溶接性を向上することができる。金属接合部４５は、連続的或いは間欠的に形成されている。金属接合部４５は、フランジ部４２ｆの軸心Ｃに対して、軸対称に形成されている。これにより、金属接合部４５の強度を高めて、負極端子４０の導通信頼性をさらに向上することができる。

【0052】

図５に示すように、金属接合部４５は、平面視において環状（例えば円環状）に形成されている。これにより、金属接合部４５の強度（例えば引張強度）を高めて、負極端子４０の導通信頼性をさらに向上することができる。金属接合部４５は、ここではフランジ部４２ｆの中心４２ｃを全周にわたって囲むように設けられている。図７に示すように、金属接合部４５は、フランジ部４２ｆの軸心Ｃを中心として、貫通孔４１ｈの外縁を囲むように設けられている。貫通孔４１ｈの周縁に金属接合部４５を設けることで、溶接時の熱による歪や変形を逃がすことができ、締結部４３等への影響を低減することができる。なお、図７の断面図では、延伸部４１ｂに近い側（図７の左側）を金属接合部４５Ａ、延伸部４１ｂから離れた側（図７の右側）を金属接合部４５Ｂ、と区別している。

【0053】

図８は、図７の延伸部４１ｂに近い側（図７の左側）の金属接合部４５Ａの近傍を模式的に示す拡大図である。図８に示すように、封口板１４（第１面）に対して垂直で、かつ軸柱部４２ｓの軸心Ｃを通過し、軸柱部４２ｓの径方向に延びる断面において、金属接合部４５は、第１領域４５１と、第２領域４５２と、を含んでいる。図８に破線で示すように、負極端子４０は、金属接合部４５の周囲で負極第１導電部材４１と負極第２導電部材４２とが当接する境界部分を通過する境界面Ｂを有している。境界面Ｂは、封口板１４（詳しくは、封口板１４の外側の面、あるいは封口板１４の内側の面）と平行な方向に延びている。図８において、境界面Ｂは、金属接合部４５を通過している。境界面Ｂは、金属接合部４５を、負極第１導電部材４１側（図８の上方）と負極第２導電部材４２側（図８の下方）とに、大別している。

【0054】

なお、本実施形態において、上記断面は、負極第２導電部材４２の軸心Ｃを通過し、封口板１４（第１面）の長辺方向Ｙに沿って延びる第１断面（図４、図５のVI－VI線断面）である。ただし、例えば金属接合部４５が環状以外の形状で、この第１断面に金属接合部４５が形成されていない場合、上記断面は、負極第２導電部材４２の軸心Ｃを通過し、負極第２導電部材４２の径方向に延びる断面のうち、上記第１断面とのなす角が最も小さい第２断面であってもよい。

【0055】

第１領域４５１は、第１金属（ここではＡｌ）が７０質量％以上を占める領域である。第１領域４５１は、負極第１導電部材４１に負極第２導電部材４２を構成する金属（主には第２金属）が溶融した領域でありうる。第１領域４５１は、第１金属以外の金属の溶け込みを３０質量％未満に抑えることで、脆性の金属間化合物が生成されることを抑制でき、強度（例えば引張強度）を高めることができる。第１領域４５１は、その大半が境界面Ｂよりも負極第１導電部材４１側（図８の上方）に位置すると共に、一部が負極第２導電部材４２側（図８の下方）に突出している。第１領域４５１は、境界面Ｂよりも負極第１導電部材４１側（図８の上方）に位置する領域Ａ１と、境界面Ｂよりも負極第２導電部材４２側（図８の下方）に突出する第１突出領域Ｐ１と、を含んでいる。

【0056】

第２領域４５２は、第２金属（ここではＣｕ）が７０質量％以上を占める領域である。第２領域４５２は、負極第２導電部材４２に負極第１導電部材４１を構成する金属（主には第１金属）が溶融した領域でありうる。第２領域４５２は、第２金属以外の金属の溶け込みを３０質量％未満に抑えることで、脆性の金属間化合物が生成されることを抑制でき、強度（例えば引張強度）を高めることができる。第２領域４５２は、第１領域４５１とは逆に、その大半が境界面Ｂよりも負極第２導電部材４２側（図８の下方）に位置すると共に、一部が負極第１導電部材４１側（図８の上方）に突出している。第２領域４５２は、境界面Ｂよりも負極第２導電部材４２側（図８の下方）に位置する領域Ａ２と、境界面Ｂよりも負極第１導電部材４１側（図８の上方）に突出する第２突出領域Ｐ２と、を含んでいる。

【0057】

このように、本実施形態では、第１領域４５１が第１突出領域Ｐ１を含み、第２領域４５２が第２突出領域Ｐ２を含み、第１領域４５１と第２領域４５２との境界が、凹凸形状をなしている。通常、第１領域４５１と第２領域４５２との境界部分は滑りやすく、強度が弱くなりがちであるが、境界部分をこのように凹凸形状とし、負極第１導電部材４１と負極第２導電部材４２とを機械的嵌合することで、境界部分が滑りにくくなって接合強度（例えば引張強度）を向上できる。また、境界部分を湾曲させることで、境界部分の距離を長くすることができるため、金属接合部４５に亀裂（クラック）が生じても、亀裂の進展を遅らせることができる。その結果、ここに開示される技術によれば、使用時に外部から振動や衝撃等の力が加わっても、負極第１導電部材４１と負極第２導電部材４２とが密接した状態を維持しやすくなり、負極第１導電部材４１と負極第２導電部材４２との導通接続を安定して保つことができる。

【0058】

なお、詳しくは後述するが、図８のように、第１領域４５１が第１突出領域Ｐ１を含み、第２領域４５２が第２突出領域Ｐ２を含む金属接合部４５は、例えば溶接時に、円周状溶接（ウォブリング）を行うことによって実現することができる。

【0059】

特に限定されるものではないが、図８に示すように、封口板１４（第１面）に対して垂直であって、かつ軸柱部４２ｓの軸心Ｃを通過し、軸柱部４２ｓの径方向に延びる断面において、第１領域４５１の総面積に対する第１突出領域Ｐ１の面積の比Ｃ１は、０．０１～０．４（１～４０％）であることが好ましく、０．０３～０．２（３～２０％）であることがより好ましい。第２領域４５２の総面積に対する第２突出領域Ｐ２の面積の比Ｃ２は、０．０３～０．５（３～５０％）であることが好ましく、０．０５～０．３（５～３０％）であることがより好ましい。上記比の範囲とすることで、負極第１導電部材４１と負極第２導電部材４２とをより強固に機械的嵌合することができる。また、亀裂の進展を効果的に遅らせることができる。したがって、ここに開示される技術の効果をより高いレベルで発揮できる。第２突出領域Ｐ２の面積の比Ｃ２は、第１突出領域Ｐ１の面積の比Ｃ１よりも大きいことが好ましい。なお、上記面積の比Ｃ１、Ｃ２は、後述する溶接の条件（例えば、レーザーの出力、ウォブリングの周波数や幅等）を調整することによって実現することができる。

【0060】

図８に示すように、封口板１４（第１面）に対して垂直で、かつ軸柱部４２ｓの軸心Ｃを通過し、軸柱部４２ｓの径方向に延びる断面（ここでは、図４、図５のVI－VI線断面）において、境界面Ｂのうち、金属接合部４５を通過する部分を、線分ＬＢとする。このとき、線分ＬＢの半分（５０％）以上が、第２領域４５２を横断していることが好ましい。線分ＬＢが、硬度の高い第２金属（ここではＣｕ）を多く含んだ第２領域４５２を半分以上の確率で横断することにより、金属接合部４５の強度（例えば引張強度）や耐久性を向上できる。

【0061】

負極端子４０が締結部４３を有する場合、図７の断面に含まれる２つの金属接合部４５（金属接合部４５Ａおよび金属接合部４５Ｂ）のうちの少なくとも一方（好ましくは両方）では、図８に示すように、封口板１４（第１面）に対して垂直で、かつ軸柱部４２ｓの軸心Ｃを通過し、軸柱部４２ｓの径方向に延びる断面（ここでは図４、図５のVI－VI線断面）において、第２突出領域Ｐ２が、第１突出領域Ｐ１よりも締結部４３の近くに配置されていることが好ましい。本発明者らの検討によれば、締結部４３に振動や衝撃等が加わると、金属接合部４５は締結部４３側から破壊が始まる。そのため、相対的に硬度の高い第２金属（ここではＣｕ）を多く含んだ第２突出領域Ｐ２を、相対的に硬度の低い第１金属（ここではＡｌ）を多く含んだ第１突出領域Ｐ１よりも締結部４３側に配置することで、金属接合部４５の強度（例えば引張強度）や耐久性を向上できる。なお、第１突出領域Ｐ１と第２突出領域Ｐ２との位置関係は、後述する溶接の条件（具体的には、ウォブリングの回転の向き）によって調整できる。

【0062】

負極端子４０が延伸部４１ｂを有し、延伸部４１ｂにバスバー２００が接続されている場合、金属接合部４５Ａおよび金属接合部４５Ｂのうちの少なくとも一方（好ましくは両方）では、図８に示すように、封口板１４（第１面）に対して垂直、かつ封口板１４（第１面）の長辺方向Ｙに沿って延びる断面において、第２突出領域Ｐ２が、第１突出領域Ｐ１よりも延伸部４１ｂ（バスバー接続領域）の近くに配置されていることが好ましい。なかでも、延伸部４１ｂに近い側（図７の左側）の金属接合部４５Ａで、第２突出領域Ｐ２が、第１突出領域Ｐ１よりも延伸部４１ｂの近くに配置されていることが好ましい。

【0063】

延伸部４１ｂには、バスバー２００を介して振動や衝撃等の力が加わりやすい。延伸部４１ｂに力が加わると、金属接合部４５は延伸部４１ｂ側から破壊が始まる。そのため、相対的に硬度の高い第２金属（ここではＣｕ）を多く含んだ第２突出領域Ｐ２を、相対的に硬度の低い第１金属（ここではＡｌ）を多く含んだ第１突出領域Ｐ１よりも延伸部４１ｂ側に配置することで、金属接合部４５の強度（例えば引張強度）や耐久性を向上できる。なお、第１突出領域Ｐ１と第２突出領域Ｐ２との位置関係は、後述する溶接の条件（具体的には、ウォブリングの回転の向き）によって調整できる。

【0064】

本実施形態の金属接合部４５は、図８に示すように、第１領域４５１と第２領域４５２との境界に、さらに第３領域４５３を含んでいる。第３領域４５３は、第１金属の含有量が３０質量％以上７０質量％未満であり、かつ、第２金属の含有量が３０質量％以上７０質量％未満である領域である。ただし、第３領域４５３は必須ではなく、他の実施形態において省略することもできる。

【0065】

特に限定されるものではないが、上記したような負極端子４０は、例えば、上記したような負極第１導電部材４１と負極第２導電部材４２とを用意し、締結工程と溶接接合工程とを含む製造方法によって製造することができる。なお、締結工程と溶接接合工程との順序は特に限定されないが、締結部４３の形成時に金属接合部４５が損傷することを抑制する観点からは、締結工程の後に溶接接合工程を行うことが好ましい。ただし、溶接接合工程の後に締結工程を行ってもよく、両工程を略同時に行ってもよい。また、ここに開示される製造方法は、任意の段階でさらに他の工程を含んでもよい。

【0066】

締結工程では、負極第１導電部材４１と負極第２導電部材４２のフランジ部４２ｆとを機械的に固定して、締結部４３を形成する。締結部４３は、例えば、負極第１導電部材４１の凹部４１ｒに負極第２導電部材４２のくびれ部４２ｎを挿入し、負極第２導電部材４２のくびれ部４２ｎの外形に沿って負極第１導電部材４１の凹部４１ｒを変形させることで、凹部４１ｒの内壁を負極第２導電部材４２で固定することにより形成しうる。これにより、締結部４３の強度を向上することができる。いくつかの好適な実施形態において、締結部４３は、負極第１導電部材４１の凹部４１ｒと負極第２導電部材４２のくびれ部４２ｎとを嵌合することで形成される。例えば、負極第１導電部材４１の凹部４１ｒに負極第２導電部材４２のくびれ部４２ｎを水平圧入することで形成しうる。これにより、締結工程の作業性を向上することができる。

【0067】

溶接接合工程では、負極第１導電部材４１の薄肉部４１ｔと負極第２導電部材４２のフランジ部４２ｆとを溶接によって接合して、金属接合部４５を形成する。締結工程の後に溶接接合工程を行うことで、形状の安定した金属接合部４５を精度よく形成することができる。金属接合部４５は、例えば、負極第１導電部材４１の薄肉部４１ｔと負極第２導電部材４２のフランジ部４２ｆとを積層し、負極第１導電部材４１（薄肉部４１ｔ）の側からエネルギー線を照射し、当該エネルギーが薄肉部４１ｔを貫通してフランジ部４２ｆの少なくとも上面４２ｕまで至るように溶接することで形成しうる。溶接は、上述したような方法、例えばレーザー溶接によって行うことが好ましい。

【0068】

特に限定されるものではないが、好適な一態様では、シングルモードファイバーレーザーを用い、円周状溶接（ウォブリング）を行う。図９（Ａ）は、図５のような環状の金属接合部４５を形成する場合のレーザー溶接の方法を説明する説明図である。図９（Ａ）には、平面視で、溶接を行う薄肉部４１ｔの部分のみを表している。特に限定されるものではないが、環状の金属接合部４５を形成する場合、図９（Ａ）に示すように、（１）の溶接開始点から溶接を開始し、レーザーの全体の進行方向を時計回りとし、ウォブリングの回転の向きを反時計回りとして、貫通孔４１ｈの外縁を囲むように（２）の溶接終点まで環状の軌跡を描くようにレーザー光を照射するとよい。

【0069】

なお、溶接の条件（例えば、レーザーの出力、溶接速度、ウォブリングの条件（周波数や幅）等）は、例えば負極第１導電部材４１および負極第２導電部材４２の材質や、負極第１導電部材４１の厚み等に応じて適宜調節することができる設計事項である。一例では、レーザーの出力を、概ね５００～１５００Ｗとすることが好ましく、１３００Ｗ以下とすることがより好ましく、６００～１０００Ｗとすることがさらに好ましい。また、溶接速度は、概ね１０～１０００ｍｍ／ｓとすることが好ましく、５０～１００ｍｍ/ｓとすることがより好ましい。また、ウォブリングの周波数は、概ね１０００Ｈｚ以下、例えば１００～６００Ｈｚとすることが好ましい。また、ウォブリングの幅は、０．１～１０ｍｍとすることが好ましく、例えば０．２～１ｍｍとすることがより好ましい。このような条件により、相対的に溶融しにくい負極第２導電部材４２（Ｃｕ）を、安定して溶融させることができる。また、溶融深さが深くなりすぎることを防止して、負極第２導電部材４２を構成するＣｕの溶け込みを抑えることができる。

【0070】

図９（Ｂ）は、図９（Ａ）のIXB-IXB線に沿う金属接合部４５Ａ、４５Ｂの近傍の模式的な縦断面図である。図９（Ａ）のように、ウォブリングの回転の向きが同じまま貫通孔４１ｈの外縁を囲むようにレーザー光を1周照射すると、封口板１４（第１面）に対して垂直で、かつ軸柱部４２ｓの軸心Ｃを通過し、軸柱部４２ｓの径方向に延びる断面（図９（Ａ）のIXB-IXB線断面）において、延伸部４１ｂに近い側の金属接合部４５Ａでは、第２突出領域Ｐ２が第１突出領域Ｐ１よりも延伸部４１ｂ側に配置される。一方、延伸部４１ｂから離れた側の金属接合部４５Ｂでは、第１突出領域Ｐ１が第２突出領域Ｐ２よりも延伸部４１ｂ側に配置される。

【0071】

なお、金属接合部４５は、ここでは締結部４３よりも内周側に形成される。これにより、接合箇所がずれにくくなり、溶接接合工程の作業性を向上することができる。また、金属接合部４５を形成する際に溶接個所がぐらつきにくくなり、溶接性を向上することができる。さらに、ここでは薄肉部４１ｔを溶接しているので、エネルギーが少なくて済み、溶接性を向上することができる。

【0072】

蓄電デバイス１００および蓄電モジュール５００は各種用途に利用可能であるが、使用時に振動や衝撃等の外力が加わりうる用途、典型的には、各種の車両、例えば、乗用車、トラック等に搭載されるモータ用の動力源（駆動用電源）として好適に用いることができる。乗用車の種類は特に限定されないが、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ；Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ；Hybrid Electric Vehicle）、電気自動車（ＢＥＶ；Battery Electric Vehicle）等が挙げられる。

【0073】

以下、本発明に関するいくつかの実施例を説明するが、本発明をかかる実施例に限定することを意図したものではない。

【0074】

≪試験例Ｉ－金属接合部の形成≫
まず、板状の第１導電部材（材質：アルミニウム（Ａ１０５０））と、円柱状の第２導電部材（材質：銅（Ｃ１１００））と、を用意した。次に、実施例と比較例の各例につき、第１導電部材と第２導電部材とを重ね合わせ、第１導電部材の側からシングルモードファイバーレーザーを当てて、表１に示す条件で溶接を行った。これにより、金属接合部を形成した。

【0075】

【表1】

【0076】

まず、実施例と比較例の各例につき、金属接合部の形成された部分を、第２導電部材の金属接合部の中心に沿った断面で切断し、それぞれ包埋研磨して観察用試料を作製した。次に、作製した観察用試料をエッチング液（１４％に希釈したアンモニア水と０．３５％に希釈した過酸化水素水を１：１の割合で混合攪拌した腐食液）でエッチング処理し、金属接合部を変色させて、その境界を識別可能に現出させた。次に、日立電子顕微鏡システムＳＵ１０００で、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope）を用いて観察用試料を撮影し、断面画像を得た。なお、測定条件は、以下の通りとした。ＳＥＭ観察画像を図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に示す。また、図示は省略するが、得られたＳＥＭ観察画像をエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ：energy dispersive X-ray spectroscopy）で解析して、金属元素（Ａｌ，Ｃｕ）の分布を解析した。
≪測定条件≫
・加速電圧 ：１５ｋＶ
・スポット強度 ：９０
・フォーカス距離：１０ｍｍ

【0077】

図１０（Ａ）は、比較例に係るレーザー溶接の軌跡と、金属接合部の断面ＳＥＭ観察画像であり、図１０（Ｂ）は、実施例に係るレーザー溶接の軌跡と、金属接合部の断面ＳＥＭ観察画像である。図１０（Ａ）に示すように、直線状溶接を行った比較例の金属接合部は、溶接した側の面から遠ざかる（言い換えれば、溶融深度が深くなる）ほど細くなるように形成されていた。これに対して、図１０（Ｂ）に示すように、円周状溶接（ウォブリング）を行った実施例の金属接合部は、図８に模式的に示したように、Ａｌ（第１金属）が７０質量％以上を占め、かつ第１突出領域を有する第１領域と、Ｃｕ（第２金属）が７０質量％以上を占め、かつ第２突出領域を有する第２領域と、を含み、第１領域と第２領域との境界部分が凹凸形状に湾曲していた。したがって、ここに開示される金属接合部は、例えば円周状溶接（ウォブリング）によって好適に形成できることが確認された。

【0078】

≪試験例ＩＩ－突出領域の位置関係≫
本試験例では、試験例Ｉの実施例において、ウォブリングの回転の向きを変える（時計回り、反時計回り）ことにより、金属接合部の第１突出領域Ｐ１と第２突出領域Ｐ２との位置関係を変化させた負極端子をそれぞれ複数作製した。図１１（Ａ）は、例１に係るレーザー溶接の軌跡を模式的に示す負極端子の平面図であり、図１１（Ｂ）は、例２に係るレーザー溶接の軌跡を模式的に示す負極端子の平面図である。

【0079】

すなわち、例１では、図１１（Ａ）に示すように、レーザー溶接において、（１）の溶接開始点から溶接を開始し、レーザーの全体の進行方向を図１１（Ａ）の下から上（時計回り）とし、ウォブリングの回転の向きを時計回りとして、（２）の溶接終点までライン状の軌跡を描くようにレーザー光を照射した。一方、例２では、図１１（Ｂ）に示すように、レーザー溶接において、（１）の溶接開始点から溶接を開始し、レーザーの全体の進行方向を図１１（Ｂ）の下から上（時計回り）とし、ウォブリングの回転の向きを反時計回り（例１の逆回転）として、（２）の溶接終点までライン状の軌跡を描くようにレーザー光を照射した。なお、例１、例２につき、レーザーの出力は、８００Ｗに変更した。

【0080】

このように作成した金属接合部をＳＥＭ観察したところ、図１２に示すように、例１では、第１突出領域Ｐ１が、第２突出領域Ｐ２よりもバスバー接続領域側（図１２の左側）に、位置していた。一方、例２では、第２突出領域Ｐ２が、第１突出領域Ｐ１よりもバスバー接続領域側に位置していた。例２は、第１突出領域Ｐ１と第２突出領域Ｐ２との位置関係が、上記した実施形態の図８の金属接合部４５と同じ例である。例１は、例２の金属接合部を左右対称にミラー反転させた形状をなす金属接合部の例である。

【0081】

次に、各例の負極端子の延伸部（バスバー接続領域）に、バスバーを溶接した。次に、市販の引張試験機を用意し、第２導電部材を引張試験機のクランプで把持した。そして、ＪＩＳ Ｋ ６８５４－１（はく離接着強さ試験方法 第一部：９０°剥離）に基づいて、バスバーを、引張試験機で第１導電部材から引きはがすように垂直方向（９０°の方向）に引張り、金属接合部が破断する強度を引張強度（Ｎ）として測定した。結果を図１２に示す。なお、引張強度は、数値が大きいほど接合強度が高いことを示している。

【0082】

図１２に示すように、第２突出領域Ｐ２がバスバー接続領域の近くに配置されている例２は、第１突出領域Ｐ１がバスバー接続領域の近くに配置されている例１に比べて、相対的に引張強度が高かった。したがって、第２突出領域Ｐ２をバスバー接続領域側に配置することで、金属接合部の強度や耐久性を向上できることがわかった。

【0083】

以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、上記実施形態は一例に過ぎない。本発明は、他にも種々の形態にて実施することができる。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。請求の範囲に記載の技術には、上記に例示した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、上記した実施形態の一部を他の変形態様に置き換えることも可能であり、上記した実施形態に他の変形態様を追加することも可能である。また、その技術的特徴が必須なものとして説明されていなければ、適宜削除することも可能である。

【0084】

＜第１変形例＞ 例えば、上記した実施形態では、図５に示すように、金属接合部４５が平面視において環状（例えば円環状）に形成されていた。そして、図９（Ａ）に示すように、金属接合部４５は、環状の軌跡を描くようにレーザーを照射することで形成されていた。しかしこれには限定されない。変形例において、金属接合部４５は、平面視において、Ｃ字状、半円弧状、二重以上の円形状、渦巻形状、直線状、破線状等の形状に形成されていてもよい。また、金属接合部４５は、２回以上に分けてレーザー溶接することによって形成してもよい。

【0085】

図１３（Ａ）は、第１変形例に係る図９（Ａ）相当図である。例えば２つの半円弧状の部分からなる略環状の金属接合部１４５を形成する場合、図１３（Ａ）に示すように、例えばまず、（１）の溶接開始点から溶接を開始し、レーザーの全体の進行方向を時計回りとし、ウォブリングの回転の向きを時計回りとして、貫通孔４１ｈの外縁に沿って（２）の溶接終点まで半円状の軌跡を描くようにレーザー光を照射するとよい。次に、（３）の溶接開始点から溶接を開始し、レーザーの全体の進行方向を時計回りとし、ウォブリングの回転の向きを反時計回りとして（回転の向きを変えて）、貫通孔４１ｈの外縁に沿って（４）の溶接終点まで半円状の軌跡を描くようにレーザー光を照射するとよい。

【0086】

図１３（Ｂ）は、第１変形例に係る図９（Ｂ）相当図である。図１３（Ａ）のように、ウォブリングの回転の向きを途中で変えてレーザー光を照射すると、図１３（Ａ）のXIIIB-XIIIB線断面において、２つの金属接合部１４５（金属接合部１４５Ａおよび金属接合部１４５Ｂ）の両方で、第２突出領域Ｐ２が第１突出領域Ｐ１よりも延伸部４１ｂ側に配置される。これにより、金属接合部１４５の強度や耐久性を、上記した実施形態よりもさらに向上できる。

【0087】

＜第２変形例＞ 例えば、上記した実施形態では、負極第１導電部材４１が、長辺方向Ｙにおいて接続部４１ａと延伸部４１ｂとに区画され、延伸部４１ｂが、長辺方向Ｙの一方側に配置されていた。そして、バスバー２００が、接続部４１ａを避けて、延伸部４１ｂに取り付けられていた。しかしこれには限定されない。変形例において、負極第１導電部材４１は、長辺方向Ｙにおいて接続部４１ａと延伸部４１ｂとに区画されていなくてもよい。その場合、バスバー２００は、例えば負極第１導電部材４１の長辺方向Ｙの中央部に取り付けられていてもよく、負極第１導電部材４１の外縁部分に取り付けられていてもよい。

【0088】

図１４は、第２変形例に係る図５相当図である。図１４に示すように、本変形例の負極端子２４０では、接続部２４１ａが、負極第１導電部材２４１の長辺方向Ｙの中央部に配置されている。そして、バスバー２１０が、薄肉部２４１ｔの全体を上方から覆うように、長辺方向Ｙの中央部に取り付けられている。この場合、バスバー２１０と負極第１導電部材２４１との溶接部Ｗは、金属接合部２４５の外周部分に設けられている。なお、負極第２導電部材２４２については、上記した実施形態の負極第２導電部材４２と同様であってよい。

【0089】

図１５は、図１４のXV-XV線に沿う金属接合部２４５Ａ、２４５Ｂの近傍の模式的な縦断面図である。図１４のXV-XV線に沿う断面において、金属接合部２４５Ａ、２４５Ｂでは、いずれも、第２突出領域Ｐ２が、第１突出領域Ｐ１よりもバスバー２００との溶接部Ｗ側に配置されている。これにより、第１変形例の場合と同様に、金属接合部２４５の強度や耐久性をさらに向上できる。なお、このような金属接合部２４５は、上記した実施形態と同様に作製できる。

【0090】

以上の通り、ここで開示される技術の具体的な態様として、以下の各項に記載のものが挙げられる。
項１：第１電極および第２電極を有する電極体と、上記電極体を収容し、かつ貫通孔が設けられた第１面を有する電池ケースと、上記電池ケースの上記貫通孔を貫通し、上記第１電極と電気的に接続された第１電極端子と、を備える、蓄電デバイスであって、上記第１電極端子は、第１金属が質量基準で最も大きい割合を占める第１導電部材と、第２金属が質量基準で最も大きい割合を占め、かつ上記貫通孔内に配置される軸部を有する、第２導電部材と、上記第１導電部材と上記第２導電部材とが接合された金属接合部と、
を備え、上記金属接合部は、上記第１面に対して垂直で、かつ上記軸部の軸心を通過し、上記軸部の径方向に延びる断面において、上記第１金属が７０質量％以上を占める第１領域と、上記第２金属が７０質量％以上を占める第２領域と、を含み、ここで、上記金属接合部の周囲で上記第１導電部材と上記第２導電部材とが当接する境界部分を通過する面を境界面としたときに、上記第１領域は、上記境界面よりも上記第１導電部材側に位置する領域と、上記境界面よりも上記第２導電部材側に突出する第１突出領域と、を含み、上記第２領域は、上記境界面よりも上記第２導電部材側に位置する領域と、上記境界面よりも上記第１導電部材側に突出する第２突出領域と、を含む、蓄電デバイス。
項２：上記断面において、上記第２領域の総面積に対する、上記第２突出領域の面積の比が、０．０３以上０．５以下である、項１に記載の蓄電デバイス。
項３：上記第１導電部材が、アルミニウム又はアルミニウム合金製であり、上記第２導電部材が、銅又は銅合金製である、項１または項２に記載の蓄電デバイス。
項４：上記第２金属は、上記第１金属よりも硬度が高く、上記第１電極端子は、上記第１導電部材と上記第２導電部材とが機械的に締結された締結部をさらに備え、上記断面において、上記第２突出領域が、上記第１突出領域よりも上記締結部の近くに配置されている、項１から項３のいずれか１つに記載の蓄電デバイス。
項５：上記金属接合部は、上記第１領域と上記第２領域との境界に、上記第１金属の含有量が３０質量％以上７０質量％未満であり、かつ、上記第２金属の含有量が３０質量％以上７０質量％未満である第３領域をさらに含む、項１から項４のいずれか１つに記載の蓄電デバイス。
項６：複数個の、項１から項５のいずれか１つに記載の蓄電デバイスと、複数個の上記蓄電デバイスを相互に電気的に接続するバスバーと、を備えた蓄電モジュール。
項７：上記第１導電部材は略矩形状で、上記第１導電部材の長辺方向の一方側に、上記バスバーが接続されるバスバー接続領域が設けられており、上記第２金属は、上記第１金属よりも硬度が高く、上記第１面に対して垂直、かつ上記第１面の長辺方向に沿って延びる断面において、上記第２突出領域が、上記第１突出領域よりも上記バスバー接続領域の近くに配置されている、項６に記載の蓄電モジュール。

【符号の説明】

【0091】

１０ 電池ケース
１４ 封口板（第１面）
２０ 電極体
４０ 負極端子（第１電極端子）
４１、２４１ 負極第１導電部材（第１導電部材）
４１ｂ 延伸部（バスバー接続領域）
４２、２４２ 負極第２導電部材（第２導電部材）
４２ｓ 軸柱部（軸部）
４３ 締結部
４５、４５Ａ、４５Ｂ、１４５、２４５ 金属接合部
４５１ 第１領域
Ｐ１ 第１突出領域
４５２ 第２領域
Ｐ２ 第２突出領域
４５３ 第３領域
１００ 蓄電デバイス
２００、２１０ バスバー
５００ 蓄電モジュール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】