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(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】P2024165157
(43)【公開日】2024-11-28
(54)【発明の名称】端子の接合構造及び端子の接合方法
(51)【国際特許分類】
H01M 50/557 20210101AFI20241121BHJP
H01M 50/566 20210101ALI20241121BHJP
H01M 50/562 20210101ALI20241121BHJP
H01M 50/533 20210101ALI20241121BHJP
H01M 50/176 20210101ALI20241121BHJP
【ＦＩ】
H01M50/557
H01M50/566
H01M50/562
H01M50/533
H01M50/176
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023081071
(22)【出願日】2023-05-16
(71)【出願人】
【識別番号】000207791
【氏名又は名称】大豊工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100162031
【弁理士】
【氏名又は名称】長田 豊彦
(74)【代理人】
【識別番号】100175721
【弁理士】
【氏名又は名称】高木 秀文
(72)【発明者】
【氏名】藪崎 雄太
(72)【発明者】
【氏名】野中 照美
【テーマコード（参考）】
5H011
5H043
【Ｆターム（参考）】
5H011AA09
5H011EE04
5H011FF04
5H011GG02
5H011HH02
5H043AA03
5H043BA19
5H043CA12
5H043DA13
5H043DA16
5H043HA17D
5H043HA17E
5H043JA22D
5H043KA08D
5H043KA09D
5H043LA11D
(57)【要約】
【課題】電気エネルギーの損失を低減することができる端子の接合構造及び端子の接合方法を提供する。
【解決手段】電池１に設けられる端子（正極端子３２、負極端子４２）の接合構造２であって、板形状の金属製の端子（正極端子３２、負極端子４２）と、板形状の金属製の部材で形成され、前記端子（正極端子３２、負極端子４２）の厚さ方向一方側の第一面４３ａと、前記端子（正極端子３２、負極端子４２）の前記厚さ方向他方側の第二面４４ａと、のうちの少なくとも一方の全面に対して接合される電極（第一電極３１、第一電極４１、第二電極３３、第二電極４５）と、を具備する。
【選択図】図２
【解決手段】電池１に設けられる端子（正極端子３２、負極端子４２）の接合構造２であって、板形状の金属製の端子（正極端子３２、負極端子４２）と、板形状の金属製の部材で形成され、前記端子（正極端子３２、負極端子４２）の厚さ方向一方側の第一面４３ａと、前記端子（正極端子３２、負極端子４２）の前記厚さ方向他方側の第二面４４ａと、のうちの少なくとも一方の全面に対して接合される電極（第一電極３１、第一電極４１、第二電極３３、第二電極４５）と、を具備する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電池に設けられる端子の接合構造であって、
板形状の金属製の端子と、
板形状の金属製の部材で形成され、前記端子の厚さ方向一方側の面と、前記端子の前記厚さ方向他方側の面と、のうちの少なくとも一方の全面に対して接合される電極と、
を具備する、
端子の接合構造。
板形状の金属製の端子と、
板形状の金属製の部材で形成され、前記端子の厚さ方向一方側の面と、前記端子の前記厚さ方向他方側の面と、のうちの少なくとも一方の全面に対して接合される電極と、
を具備する、
端子の接合構造。
【請求項2】
前記電極には、
前記端子の前記厚さ方向一方側の面の全面に対して接合される第一電極と、
前記端子の前記厚さ方向他方側の面の全面に対して接合される第二電極と、
が含まれる、
請求項１に記載の端子の接合構造。
前記端子の前記厚さ方向一方側の面の全面に対して接合される第一電極と、
前記端子の前記厚さ方向他方側の面の全面に対して接合される第二電極と、
が含まれる、
請求項１に記載の端子の接合構造。
【請求項3】
前記端子は、
前記電極を前記厚さ方向に貫通せずに、前記電極に対して接合される、
請求項１に記載の端子の接合構造。
前記電極を前記厚さ方向に貫通せずに、前記電極に対して接合される、
請求項１に記載の端子の接合構造。
【請求項4】
前記端子は、
複数の金属が積層されたクラッド材で形成されたクラッド端子を含む、
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の端子の接合構造。
複数の金属が積層されたクラッド材で形成されたクラッド端子を含む、
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の端子の接合構造。
【請求項5】
電池に設けられる端子の接合方法であって、
板形状の金属製の端子と、
板形状の金属製の部材で形成され、前記端子の厚さ方向一方側に配置される第一電極と、
板形状の金属製の部材で形成され、前記端子の前記厚さ方向他方側に配置される第二電極と、
を積層した状態で、超音波接合により前記端子、前記第一電極及び前記第二電極をそれぞれ接合する、
端子の接合方法。
板形状の金属製の端子と、
板形状の金属製の部材で形成され、前記端子の厚さ方向一方側に配置される第一電極と、
板形状の金属製の部材で形成され、前記端子の前記厚さ方向他方側に配置される第二電極と、
を積層した状態で、超音波接合により前記端子、前記第一電極及び前記第二電極をそれぞれ接合する、
端子の接合方法。
【請求項6】
前記厚さ方向に直交する方向の前記端子の移動を規制する規制部により、前記端子の位置ずれを規制した状態で、前記超音波接合を行う、
請求項５に記載の端子の接合方法。
請求項５に記載の端子の接合方法。
【請求項7】
前記電池は、
電極体を収容可能であり、一部が開口するケースと、
前記ケースの開口を閉塞すると共に、前記端子が挿通される孔が形成された蓋と、
を具備し、
前記規制部は、
前記端子と前記孔との隙間を閉塞可能なガスケットにより形成されている、
請求項６に記載の端子の接合方法。
電極体を収容可能であり、一部が開口するケースと、
前記ケースの開口を閉塞すると共に、前記端子が挿通される孔が形成された蓋と、
を具備し、
前記規制部は、
前記端子と前記孔との隙間を閉塞可能なガスケットにより形成されている、
請求項６に記載の端子の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電池の端子の接合構造及び端子の接合方法の技術に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、電池に設けられる端子の接合構造及び端子の接合方法の技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。
【0003】
特許文献１には、正極端子及び負極端子を備えるリチウムイオン電池が開示されている。リチウムイオン電池は、シート状の正極、負極及びセパレータがロール状に積層された蓄電素子をケース内に備えている。各端子（正極端子及び負極端子）のうちケースの内側の部分は、蓄電素子の正極及び負極に対して、集電体を介してそれぞれ電気的に接続されている。また、各端子のうちケースの外側の部分は、複数のリチウムイオン電池同士を接続する導体であるバスバーに対して電気的に接続されている。
【0004】
具体的には、特許文献１に記載のリチウムイオン電池の各端子（正極端子及び負極端子）は、上下方向に延出する円柱状の軸部と、軸部の上部において拡径する鍔部と、を有するリベット状に形成されている。上記リチウムイオン電池においては、各端子の軸部を、集電体に対してかしめて固定すると共に、軸部及び集電体をレーザ溶接により互いに接合している。また、上記リチウムイオン電池においては、各端子の鍔部とバスバーとをレーザ溶接により互いに接合している。上述のような接合を行うことにより、リチウムイオン電池の各部材（端子、集電体及びバスバー）同士が互いに電気的に接続される。
【0005】
しかしながら、特許文献１に記載の発明のように、かしめ加工や溶接により部材同士を接合した場合は、部材同士が線状に接するため、部材同士の接触面積、ひいては電気を導通させるための面積が比較的小さくなることが想定される。このため、電気エネルギーの損失が発生する可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０１６－８５９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、電気エネルギーの損失を低減することができる端子の接合構造及び端子の接合方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【0009】
即ち、請求項１においては、電池に設けられる端子の接合構造であって、板形状の金属製の端子と、板形状の金属製の部材で形成され、前記端子の厚さ方向一方側の面と、前記端子の前記厚さ方向他方側の面と、のうちの少なくとも一方の全面に対して接合される電極と、を具備するものである。
【0010】
請求項２においては、前記電極には、前記端子の前記厚さ方向一方側の面の全面に対して接合される第一電極と、前記端子の前記厚さ方向他方側の面の全面に対して接合される第二電極と、が含まれるものである。
【0011】
請求項３においては、前記端子は、前記電極を前記厚さ方向に貫通せずに、前記電極に対して接合されるものである。
【0012】
請求項４においては、前記端子は、複数の金属が積層されたクラッド材で形成されたクラッド端子を含むものである。
【0013】
請求項５においては、電池に設けられる端子の接合方法であって、板形状の金属製の端子と、板形状の金属製の部材で形成され、前記端子の厚さ方向一方側に配置される第一電極と、板形状の金属製の部材で形成され、前記端子の前記厚さ方向他方側に配置される第二電極と、を積層した状態で、超音波接合により前記端子、前記第一電極及び前記第二電極をそれぞれ接合するものである。
【0014】
請求項６においては、前記厚さ方向に直交する方向の前記端子の移動を規制する規制部により、前記端子の位置ずれを規制した状態で、前記超音波接合を行うものである。
【0015】
請求項７においては、前記電池は、電極体を収容可能であり、一部が開口するケースと、前記ケースの開口を閉塞すると共に、前記端子が挿通される孔が形成された蓋と、を具備し、前記規制部は、前記端子と前記孔との隙間を閉塞可能なガスケットにより形成されているものである。
【発明の効果】
【0016】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【0017】
請求項１においては、電気エネルギーの損失を軽減することができる。
【0018】
請求項２においては、端子の厚さ方向の両面において、電気エネルギーの損失を軽減することができる。
【0019】
請求項３においては、電極に端子を貫通させる孔を形成することなく、各部材を接合することができる。
【0020】
請求項４においては、クラッド端子を好適に接合することができる。
【0021】
請求項５においては、電気エネルギーの損失を軽減することができる。
【0022】
請求項６においては、超音波接合において、振動による端子の位置ずれを規制することができる。
【0023】
請求項７においては、規制部とガスケットとを兼用することで、部材点数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の一実施形態に係る端子の接合構造を備えた電池を示す側面断面図。
【図2】本発明の一実施形態に係る端子の接合構造を示す拡大側面断面図。
【図3】（ａ）電池を示す斜視図。（ｂ）負極端子、蓋及びガスケットを示す分解側面断面図。
【図4】（ａ）超音波接合による端子の接合方法を模式的に示す側面断面図。（ｂ）従来の端子の接合構造を示す側面断面図。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下では、本発明の一実施形態に係る端子の接合構造２について説明する。また、以下では、図中の矢印Ｕ、矢印Ｄ、矢印Ｆ、矢印Ｂ、矢印Ｌ及び矢印Ｒで示した方向を、それぞれ上方向、下方向、前方向、後方向、左方向及び右方向と定義して説明する。
【0026】
端子の接合構造２は、電池１の正極側及び負極側の端子（後述する正極端子３２及び負極端子４２）と、電極（後述する第一電極３１、第二電極３３、第一電極４１及び第二電極４５）と、を接合した構造である。端子の接合構造２には、正極端子３２の接合構造である正極端子構造３０と、負極端子４２の接合構造である負極端子構造４０と、が含まれる。なお、正極端子構造３０及び負極端子構造４０の詳細な説明は後述する。以下では、まず電池１について説明する。
【0027】
図１に示す電池１は、化学反応により蓄電を行うものである。電池１は、例えば車両に搭載されたモータ等を駆動させる電源として用いられる。本実施形態では電池１として、蓄電池（二次電池）であるリチウムイオン電池を採用している。なお、電池１としては、リチウムイオン電池に限られず種々の電池を採用可能である。電池１は、ケース１０、電極体２０、正極端子構造３０、負極端子構造４０及びガスケット５０を具備する。
【0028】
【0029】
ケース１０の上部は、蓋１１によって閉塞される。蓋１１は、例えばアルミニウムにより形成される。図１に示すように、蓋１１には、後述する正極端子３２及び負極端子４２がそれぞれ挿通される一対の孔１１ａが形成されている。孔１１ａは、平面視において略円形状に形成される。また、蓋１１には、ケース１０の内部に電解液を供給するための注液口（不図示）が設けられる。
【0030】
図１に示す電極体２０は、蓄電を行う部分である。図示は省略するが、電極体２０は、アルミニウム箔で形成された正極と、銅箔で形成された負極と、正極と負極とを絶縁するシート状のセパレータと、を捲回して形成される。電極体２０は、絶縁シート（不図示）に覆われた状態で、ケース１０の内部に収容される。電極体２０は、ケース１０に収容された状態で電解液が浸透される。
【0031】
図１及び図３（ａ）に示す正極端子構造３０は、電池１の正極側の端子の構造（接合構造）である。正極端子構造３０は、電池１の右部に位置している。正極端子構造３０は、第一電極３１、正極端子３２及び第二電極３３を具備する。
【0032】
第一電極３１は、電極体２０の正極に電気的に接続されるものである。第一電極３１は、正極側の集電体を構成する。第一電極３１は、ケース１０の内側に配置される。第一電極３１は、電極体２０の正極と同様、アルミニウムにより形成されている。第一電極３１は、板形状の部材を略Ｌ字状（逆Ｌ字状）に折り曲げて形成される。第一電極３１は、接合部３１ａ及び延出部３１ｂを具備する。
【0033】
接合部３１ａは、後述する正極端子３２に接合される部分である。接合部３１ａは、厚さ方向を上下方向に向けて配置される。接合部３１ａは、平面視略矩形状に形成される。
【0034】
延出部３１ｂは、接合部３１ａの左右方向外側端部（右端部）から下方に延出する部分である。延出部３１ｂは、電極体２０の正極に接続される。延出部３１ｂは、厚さ方向を左右方向に向けて配置される。延出部３１ｂは、側面視略矩形状に形成される。
【0035】
正極端子３２は、第一電極３１の接合部３１ａに接合されるものである。正極端子３２は、蓋１１の孔１１ａに挿通される。正極端子３２は、アルミニウムにより形成されている。正極端子３２は、平面視略円形状の平板形状（略円盤形状）に形成される（図１及び図３（ａ）を参照）。
【0036】
第二電極３３は、正極端子３２の上面に接合されるものである。第二電極３３は、ケース１０の外側に配置される。第二電極３３は、アルミニウムにより形成されている。第二電極３３は、板形状の部材を略Ｌ字状に折り曲げて形成される。第二電極３３は、電池１の外部の機器に対して電気的に接続可能である。第二電極３３は、接合部３３ａ及び延出部３３ｂを具備する。
【0037】
接合部３３ａは、正極端子３２の上面に接合される部分である。接合部３３ａは、厚さ方向を上下方向に向けて配置される。接合部３３ａは、平面視略矩形状に形成される。
【0038】
延出部３３ｂは、接合部３３ａの左右方向外側端部（左端部）から上方に延出する部分である。延出部３３ｂは、厚さ方向を左右方向に向けて配置される。延出部３３ｂは、側面視略矩形状に形成される。
【0039】
図１から図３までに示す負極端子構造４０は、電池１の負極側の端子の構造（接合構造）である。負極端子構造４０は、電池１の左部に位置している。負極端子構造４０は、第一電極４１、負極端子４２及び第二電極４５を具備する。
【0040】
第一電極４１は、電極体２０の負極に電気的に接続されるものである。第一電極４１は、は、負極側の集電体を構成する。第一電極４１は、ケース１０の内側に配置される。第一電極４１は、電極体２０の負極と同様、銅により形成されている。第一電極４１は、板形状の部材を略Ｌ字状（逆Ｌ字状）に折り曲げて形成される。第一電極４１は、正極端子構造３０の第一電極３１に対して左右対称に配置される。第一電極４１は、接合部４１ａ及び延出部４１ｂを具備する。
【0041】
接合部４１ａは、後述する正極端子３２に接合される部分である。接合部４１ａは、第一電極３１の接合部３１ａと概ね同形状に形成される。
【0042】
延出部４１ｂは、接合部４１ａの左右方向外側端部（左端部）から下方に延出する部分である。延出部４１ｂは、電極体２０の負極に接続される。延出部４１ｂは、第一電極３１の延出部３１ｂと概ね同形状に形成される。
【0043】
図２に示す負極端子４２は、第一電極４１に接合されるものである。負極端子４２は、蓋１１の孔１１ａに挿通される。負極端子４２は、正極端子３２と同様、平面視略円形状の平板形状（略円盤形状）に形成される（図３（ａ）を参照）。負極端子４２は、二種類の金属による層が形成されたクラッド材で形成されている。負極端子４２は、第一金属層４３及び第二金属層４４を有する。
【0044】
第一金属層４３は、負極端子４２の下側の層を構成する部分である。第一金属層４３は、電極体２０の負極と同様、銅により形成されている。以下では、第一金属層４３の下面を第一面４３ａと称する。
【0045】
第二金属層４４は、負極端子４２の上側の層を構成する部分である。第二金属層４４は、アルミニウムにより形成されている。以下では、第二金属層４４の上面を第二面４４ａと称する。
【0046】
上述の如き負極端子４２は、例えば板形状のクラッド材を略円盤形状に打ち抜くことで形成可能である。なお、クラッド材を切り抜いて負極端子４２を形成してもよい。
【0047】
第二電極４５は、負極端子４２の上面（第二面４４ａ）に接合されるものである。第二電極４５は、ケース１０の外側に配置される。第二電極４５は、アルミニウムにより形成されている。第二電極４５は、板形状の部材を略Ｌ字状に折り曲げて形成される。第二電極４５は、正極端子構造３０の第二電極３３に対して左右対称に配置される。第二電極４５は、電池１の外部の機器に対して電気的に接続可能である。第二電極４５は、接合部４５ａ及び延出部４５ｂを具備する。
【0048】
接合部４５ａは、正極端子３２の第二面４４ａに接合される部分である。接合部４５ａは、第二電極３３の接合部３３ａと概ね同形状に形成される。
【0049】
延出部４５ｂは、接合部４５ａの左右方向外側端部（右端部）から上方に延出する部分である。延出部４５ｂは、第二電極３３の延出部３３ｂと概ね同形状に形成される。
【0050】
上述の如き正極端子構造３０の各部（第一電極３１、正極端子３２及び第二電極３３）及び負極端子構造４０の各部（第一電極４１、負極端子４２及び第二電極４５）は、それぞれ超音波接合により接合される。なお、超音波接合による接合の説明は後述する。
【0051】
図１、図２及び図３（ｂ）に示すガスケット５０は、各端子（正極端子３２及び負極端子４２）と、蓋１１の孔１１ａと、の間の隙間を閉塞する（シールする）と共に、各端子と蓋１１とを絶縁するものである。ガスケット５０は、絶縁性を有する材料で形成されている。本実施形態では、ガスケット５０を樹脂により形成している。
【0052】
以下では図２及び図３（ｂ）を参照して、負極端子構造４０に設けられるガスケット５０に注目して、ガスケット５０の構成について説明する。ガスケット５０は、内部ガスケット５１及び外部ガスケット５２を具備する。
【0053】
内部ガスケット５１は、ケース１０の内側において負極端子４２と蓋１１の孔１１ａと、の間の隙間を閉塞すると共に、蓋１１、第一電極４１及び負極端子４２を互いに絶縁するものである。また、内部ガスケット５１は、蓋１１、負極端子４２及び第一電極４１の水平方向の相対的な移動を規制する。内部ガスケット５１は、第一電極４１の接合部４１ａと、蓋１１と、負極端子４２と、の間に介在するように配置される。内部ガスケット５１は、板部５１ａ、開口部５１ｂ、突部５１ｃ及び係合部５１ｄを具備する。
【0054】
板部５１ａは、厚さ方向を上下方向に向けた略板形状に形成されたものである。板部５１ａは、平面視において、接合部４１ａに対応した形状（略矩形状）に形成される。
【0055】
開口部５１ｂは、負極端子４２が挿通される部分である。開口部５１ｂは、板部５１ａを上下に貫通するように形成される。開口部５１ｂの内径は、負極端子４２の外径に応じた寸法に形成される。
【0056】
突部５１ｃは、板部５１ａのうち開口部５１ｂが形成された部分を上方に突出させたものである。図２に示すように、突部５１ｃは、蓋１１の孔１１ａに挿通される。突部５１ｃは、孔１１ａの内径に応じた外径を有する略円筒形状に形成される。
【0057】
係合部５１ｄは、第一電極４１の接合部４１ａに対して係合する部分である。係合部５１ｄは、板部５１ａの外周端部から、接合部４１ａの側周面（四周の側面）に沿って下方に延出する。
【0058】
図２に示すように、内部ガスケット５１を取り付けた状態では、ケース１０の内側において負極端子４２と孔１１ａとの間の隙間が閉塞される。また、この状態では、蓋１１と第一電極４１との間に板部５１ａが介在することで、蓋１１及び第一電極４１が絶縁される。また、蓋１１と負極端子４２との間に突部５１ｃが介在することで、蓋１１及び負極端子４２が絶縁される。また、この状態では、蓋１１、負極端子４２及び第一電極４１の水平方向の相対的な移動が内部ガスケット５１により規制される。
【0059】
外部ガスケット５２は、ケース１０の外側において負極端子４２と蓋１１の孔１１ａと、の間の隙間を閉塞すると共に、蓋１１及び第二電極４５を互いに絶縁するものである。外部ガスケット５２は、第二電極４５の接合部４５ａと、蓋１１と、の間に介在するように配置される。外部ガスケット５２は、開口部５２ａを具備する。
【0060】
開口部５２ａは、負極端子４２が挿通される部分である。開口部５２ａは、外部ガスケット５２を上下に貫通するように形成される。開口部５２ａの内径は、負極端子４２の外径に応じた寸法に形成される。
【0061】
図２に示すように、外部ガスケット５２を取り付けた状態では、ケース１０の外側において負極端子４２と孔１１ａとの間の隙間が閉塞される。また、この状態では、蓋１１と第二電極４５との間に内部ガスケット５１が介在することで、蓋１１及び第二電極４５が絶縁される。
【0062】
以上、負極端子構造４０に設けられるガスケット５０の構成について説明した。ガスケット５０は、正極端子構造３０側においても、負極端子構造４０側と概ね同様に取り付けられる。
【0063】
次に、超音波接合による各端子（正極端子３２及び負極端子４２）の接合方法について説明する。なお以下では、図４（ａ）を参照して、負極端子構造４０の各部（第一電極４１、負極端子４２及び第二電極４５）を超音波接合装置３を用いて接合する場合の説明を行う。また図４（ａ）では、負極端子構造４０の各部を模式的に示している。
【0064】
図４（ａ）に示すように、超音波接合装置３は、接合対象に振動エネルギーを伝達するホーン４と、接合対象を下方から支持するアンビル５と、を備えている。接合対象である負極端子構造４０の各部（第一電極４１、負極端子４２及び第二電極４５）は、ホーン４とアンビル５によって上下に挟まれる。
【0065】
超音波接合の工程において、ホーン４は、圧力を加えた状態で負極端子構造４０の各部（第一電極４１、負極端子４２及び第二電極４５）に対して超音波振動を加える。これにより、負極端子構造４０の各部が高速で擦り合わされ、摩擦により各部の界面のコンタミネーションが排斥されると共に、清浄な界面（新生面）が形成される。また、更なる超音波振動が加えられることで上記各部の新生面同士が結合し、上記各部が接合（溶着）される。
【0066】
ここで、本実施形態に係る各端子（正極端子３２及び負極端子４２）及び各電極（後述する第一電極３１、第二電極３３、第一電極４１及び第二電極４５）は、上記超音波接合でのホーン４の加圧による荷重（押さえ荷重）によっては塑性変形しないように形成されている。すなわち、上記各端子及び各電極を構成する金属製の板状の部材は、上記ホーン４の押さえ荷重によっては塑性変形しない程度の剛性を有するように、板厚や強度（弾性限やヤング率等）が設定されている。
【0067】
上述のように上記各端子及び各電極を形成した場合は、例えば各端子及び各電極を上記ホーン４の押さえ荷重で塑性変形可能な金属箔等で形成した場合と比べて、ホーン４の振動による各端子の位置ずれが生じ易くなる可能性がある。
【0068】
そこで本実施形態では、図４（ａ）に示すように、ケース１０の蓋１１や第一電極４１に対する負極端子４２の水平方向の移動を、ガスケット５０で規制した状態で超音波接合を行っている。図４（ａ）に示す図では、ガスケット５０を介在させて蓋１１の孔１１ａに負極端子４２を挿通させた状態で、当該負極端子４２に対して、第一電極４１及び第二電極４５を超音波接合する例を示している。図２に示すように、この状態では、負極端子４２が、内部ガスケット５１を介して孔１１ａに挿通されることで、蓋１１に対する負極端子４２の水平方向の移動が規制される。また、この状態では、内部ガスケット５１の係合部５１ｄが、第一電極４１の接合部４１ａに対して係合することで、蓋１１及び負極端子４２に対する第一電極４１の水平方向の移動が規制される。本実施形態では、上述のようにして蓋１１及び第一電極４１に対する負極端子４２の水平方向の移動を規制した状態で超音波接合を行うことができる。これにより、ホーン４の振動による負極端子４２の位置ずれを規制することができる。
【0069】
上述の如き超音波接合により接合された負極端子構造４０は、負極端子４２の第一面４３ａの全面が、第一電極４１の接合部４１ａの上面に対して接合（溶着）される。また、負極端子４２の第二面４４ａの全面が、第二電極４５の接合部４５ａの下面に対して接合（溶着）される。
【0070】
図２において二点鎖線で囲った第一面４３ａ及び接合部４１ａの上面の接合箇所（第一接合箇所Ａ）と、第二面４４ａ及び接合部４５ａの下面の接合箇所（第二接合箇所Ｂ）と、には、超音波接合による溶着組織が形成される。
【0071】
上記第一接合箇所Ａ及び第二接合箇所Ｂは、平面視において負極端子４２と接合部４１ａとが重複する領域、及び負極端子４２と接合部４５ａとが重複する領域の全体に形成されている。このように、超音波接合によれば、例えばかしめや溶接等により各部を接合した場合とは異なり、各部の全体を接合することができる。
【0072】
図４（ｂ）は、特許文献１に記載の従来の端子（負極端子６１）を用いた負極端子構造６０を模式的に示したものである。なお、図４（ｂ）では、本発明の実施形態の符号に対応するように、特許文献１とは符号を適宜変更している。
【0073】
負極端子６１は、銅により形成された第一金属層６２と、アルミニウムにより形成された第二金属層６３と、を有するクラッド材を加工して形成されている。負極端子６１は、上下方向に延出する円柱状の軸部６４と、軸部６４の上端部において拡径する鍔部６５と、を有するリベット状に形成されている。負極端子６１は、板形状のクラッド材に、押し出し加工を施すことで形成される。また、負極端子６１には、鍔部６５の上面において、軸部６４を上方に延長させるように突出させたアルミニウム製の突部６４ａが設けられている。突部６４ａは、例えば溶接等により鍔部６５に設けられる。
【0074】
負極端子構造６０においては、上記負極端子６１に、第一電極４１及び第二電極４５が接合される。図４（ｂ）に示す例では、第一電極４１の接合部４１ａ及び第二電極４５の接合部４５ａのそれぞれに軸部６４及び突部６４ａが挿通される孔が形成されている。
【0075】
負極端子６１は、鍔部６５に対して下方に延出する軸部６４が、蓋１１、ガスケット５０及び接合部４１ａの孔に挿通された状態で、軸部６４の下端部にかしめ加工が施されることで、第一電極４１（接合部４１ａ）に対して接合される。これにより、軸部６４の下端部と第一電極４１との接合箇所（二点鎖線で示すかしめ接合箇所Ｃ）が形成される。なお、かしめ接合箇所Ｃにおいて、更にレーザ溶接を施すようにしてもよい。
【0076】
また、負極端子６１は、鍔部６５に対して上方に突出する突部６４ａが、接合部４５ａの孔に挿通された状態で、突部６４ａと接合部４５ａとの境界部分にレーザ溶接が施されることで、第二電極４５（接合部４５ａ）に対して接合される。これにより、突部６４ａと接合部４５ａとの接合箇所（二点鎖線で示す溶接接合箇所Ｄ）が形成される。
【0077】
負極端子構造６０においては、かしめ接合箇所Ｃ及び溶接接合箇所Ｄにより各部（負極端子６１、第一電極４１及び第二電極４５）が線状に接合されている。このような場合、接合された部材同士が線状に接するため、部材同士の接触面積、ひいては電気を導通させるための面積が比較的小さくなることが想定される。また、この場合、部材同士の間で電気の導通に伴う抵抗率が場所によって変化する（均一ではなくなる）ことが想定される。このため、電気エネルギーの損失が発生する可能性がある。
【0078】
一方、本実施形態に係る負極端子構造４０によれば、超音波接合を採用したことで、負極端子４２の第一面４３ａ及び第二面４４ａの全体を、第一電極４１及び第二電極４５に対して面で接合することができる。これにより、接合箇所に隙間が発生することで電気を導通させるための面積が減少することを抑制することができる。また、第一接合箇所Ａ及び第二接合箇所Ｂにおいて、電気の導通に伴う抵抗率が概ね均一となる。このため、電気エネルギーの損失を軽減することができる。
【0079】
また、超音波接合を採用したことで、かしめによる接合とは異なり、接合に伴う異物の発生を抑制することができる。また、本実施形態に係る略円盤形状の負極端子４２は、負極端子６１とは異なり、クラッド材を打ち抜くことで比較的容易に形成することができる。また、負極端子６１のように、押し出し加工によりクラッド材を形成した場合、加工に伴い一方の金属層の表面に他方の金属層が露出するおそれがあるが、本実施形態に係る負極端子４２においては、そのような不具合の発生を抑制することができる。
【0080】
以上、負極端子構造４０に注目して超音波接合による接合について説明した。なお説明は省略するが、正極端子構造３０においても、上述した説明と概ね同様の工程によって超音波接合が行われる。また、正極端子構造３０においても、負極端子構造４０と概ね同様に、電気エネルギーの損失を軽減することができる。
【0081】
以上の如く、本実施形態に係る端子の接合構造２は、
電池１に設けられる端子（正極端子３２、負極端子４２）の接合構造２であって、
板形状の金属製の端子（正極端子３２、負極端子４２）と、
板形状の金属製の部材で形成され、前記端子（正極端子３２、負極端子４２）の厚さ方向一方側の面（第一面４３ａ）と、前記端子（正極端子３２、負極端子４２）の前記厚さ方向他方側の面（第二面４４ａ）と、のうちの少なくとも一方の全面に対して接合される電極（第一電極３１、第一電極４１、第二電極３３、第二電極４５）と、
を具備するものである。
このように構成することにより、電気エネルギーの損失を軽減することができる。すなわち、端子（正極端子３２、負極端子４２）の全体を、電極（第一電極３１、第一電極４１、第二電極３３、第二電極４５）に対して面で接合したことで、各部の接合箇所（第一接合箇所Ａ及び第二接合箇所Ｂ）において、電気の導通に伴う抵抗率が概ね均一となる。このため、電気エネルギーの損失を軽減することができる。
電池１に設けられる端子（正極端子３２、負極端子４２）の接合構造２であって、
板形状の金属製の端子（正極端子３２、負極端子４２）と、
板形状の金属製の部材で形成され、前記端子（正極端子３２、負極端子４２）の厚さ方向一方側の面（第一面４３ａ）と、前記端子（正極端子３２、負極端子４２）の前記厚さ方向他方側の面（第二面４４ａ）と、のうちの少なくとも一方の全面に対して接合される電極（第一電極３１、第一電極４１、第二電極３３、第二電極４５）と、
を具備するものである。
このように構成することにより、電気エネルギーの損失を軽減することができる。すなわち、端子（正極端子３２、負極端子４２）の全体を、電極（第一電極３１、第一電極４１、第二電極３３、第二電極４５）に対して面で接合したことで、各部の接合箇所（第一接合箇所Ａ及び第二接合箇所Ｂ）において、電気の導通に伴う抵抗率が概ね均一となる。このため、電気エネルギーの損失を軽減することができる。
【0082】
また、前記電極には、
前記端子（正極端子３２、負極端子４２）の前記厚さ方向一方側の面（第一面４３ａ）の全面に対して接合される第一電極（第一電極３１、第一電極４１）と、
前記端子（正極端子３２、負極端子４２）の前記厚さ方向他方側の面（第二面４４ａ）の全面に対して接合される第二電極（第二電極３３、第二電極４５）と、
が含まれるものである。
このように構成することにより、端子（正極端子３２、負極端子４２）の厚さ方向の両面において、電気エネルギーの損失を軽減することができる。
前記端子（正極端子３２、負極端子４２）の前記厚さ方向一方側の面（第一面４３ａ）の全面に対して接合される第一電極（第一電極３１、第一電極４１）と、
前記端子（正極端子３２、負極端子４２）の前記厚さ方向他方側の面（第二面４４ａ）の全面に対して接合される第二電極（第二電極３３、第二電極４５）と、
が含まれるものである。
このように構成することにより、端子（正極端子３２、負極端子４２）の厚さ方向の両面において、電気エネルギーの損失を軽減することができる。
【0083】
また、前記端子（正極端子３２、負極端子４２）は、
前記電極（第一電極３１、第一電極４１、第二電極３３、第二電極４５）を前記厚さ方向に貫通せずに、前記電極（第一電極３１、第一電極４１、第二電極３３、第二電極４５）に対して接合されるものである。
このように構成することにより、例えば端子をリベット状に形成したものとは異なり（図４（ｂ）を参照）、電極（第一電極３１、第一電極４１、第二電極３３、第二電極４５）に端子（正極端子３２、負極端子４２）を貫通させる孔を形成することなく、各部材（電極及び端子）を接合することができる。これにより、各部材同士を接触させる面積を確保することができ、電気エネルギーの損失を軽減することができる。
前記電極（第一電極３１、第一電極４１、第二電極３３、第二電極４５）を前記厚さ方向に貫通せずに、前記電極（第一電極３１、第一電極４１、第二電極３３、第二電極４５）に対して接合されるものである。
このように構成することにより、例えば端子をリベット状に形成したものとは異なり（図４（ｂ）を参照）、電極（第一電極３１、第一電極４１、第二電極３３、第二電極４５）に端子（正極端子３２、負極端子４２）を貫通させる孔を形成することなく、各部材（電極及び端子）を接合することができる。これにより、各部材同士を接触させる面積を確保することができ、電気エネルギーの損失を軽減することができる。
【0084】
また、前記端子は、
複数の金属が積層されたクラッド材で形成されたクラッド端子（負極端子４２）を含むものである。
このように構成することにより、クラッド端子（負極端子４２）を好適に接合することができる。また、本実施形態のように、超音波接合により負極端子４２を接合する場合は、例えばかしめ加工等により接合を行う場合とは異なり、負極端子４２をリベット状に加工する必要がない。このため、容易にクラッド材による負極端子４２を形成することができる。また、クラッド材に押し出し加工を施してリベット状の端子を形成する場合には、加工に伴い一方の金属層の表面に他方の金属層が露出するような不具合が発生するおそれがあるが、本実施形態に係る負極端子４２においては、そのような不具合の発生を抑制することができる。
複数の金属が積層されたクラッド材で形成されたクラッド端子（負極端子４２）を含むものである。
このように構成することにより、クラッド端子（負極端子４２）を好適に接合することができる。また、本実施形態のように、超音波接合により負極端子４２を接合する場合は、例えばかしめ加工等により接合を行う場合とは異なり、負極端子４２をリベット状に加工する必要がない。このため、容易にクラッド材による負極端子４２を形成することができる。また、クラッド材に押し出し加工を施してリベット状の端子を形成する場合には、加工に伴い一方の金属層の表面に他方の金属層が露出するような不具合が発生するおそれがあるが、本実施形態に係る負極端子４２においては、そのような不具合の発生を抑制することができる。
【0085】
また、本実施形態に係る端子の接合方法は、
電池１に設けられる端子（正極端子３２、負極端子４２）の接合方法であって、
板形状の金属製の端子（正極端子３２、負極端子４２）と、
板形状の金属製の部材で形成され、前記端子（正極端子３２、負極端子４２）の厚さ方向一方側に配置される第一電極（第一電極３１、第一電極４１）と、
板形状の金属製の部材で形成され、前記端子（正極端子３２、負極端子４２）の前記厚さ方向他方側に配置される第二電極（第二電極３３、第二電極４５）と、
を積層した状態で、超音波接合により前記端子（正極端子３２、負極端子４２）、前記第一電極（第一電極３１、第一電極４１）及び前記第二電極（第二電極３３、第二電極４５）をそれぞれ接合するものである。
このように構成することにより、電気エネルギーの損失を軽減することができる。すなわち、超音波接合を採用したことで、端子（正極端子３２、負極端子４２）の全体を、第一電極（第一電極３１、第一電極４１）及び第二電極（第二電極３３、第二電極４５）に対して面で接合することができる。これにより、例えばかしめ加工や溶接等による接合とは異なり、各部の接合箇所（第一接合箇所Ａ及び第二接合箇所Ｂ）に隙間が発生することを抑制することができ、各部の接合箇所において、電気の導通に伴う抵抗率が概ね均一となる。このため、電気エネルギーの損失を軽減することができる。
電池１に設けられる端子（正極端子３２、負極端子４２）の接合方法であって、
板形状の金属製の端子（正極端子３２、負極端子４２）と、
板形状の金属製の部材で形成され、前記端子（正極端子３２、負極端子４２）の厚さ方向一方側に配置される第一電極（第一電極３１、第一電極４１）と、
板形状の金属製の部材で形成され、前記端子（正極端子３２、負極端子４２）の前記厚さ方向他方側に配置される第二電極（第二電極３３、第二電極４５）と、
を積層した状態で、超音波接合により前記端子（正極端子３２、負極端子４２）、前記第一電極（第一電極３１、第一電極４１）及び前記第二電極（第二電極３３、第二電極４５）をそれぞれ接合するものである。
このように構成することにより、電気エネルギーの損失を軽減することができる。すなわち、超音波接合を採用したことで、端子（正極端子３２、負極端子４２）の全体を、第一電極（第一電極３１、第一電極４１）及び第二電極（第二電極３３、第二電極４５）に対して面で接合することができる。これにより、例えばかしめ加工や溶接等による接合とは異なり、各部の接合箇所（第一接合箇所Ａ及び第二接合箇所Ｂ）に隙間が発生することを抑制することができ、各部の接合箇所において、電気の導通に伴う抵抗率が概ね均一となる。このため、電気エネルギーの損失を軽減することができる。
【0086】
また、本実施形態に係る端子の接合方法は、
前記厚さ方向に直交する方向（水平方向）の前記端子（正極端子３２、負極端子４２）の移動を規制する規制部（ガスケット５０）により、前記端子（正極端子３２、負極端子４２）の位置ずれを規制した状態で、前記超音波接合を行うものである。
このように構成することにより、超音波接合において、振動による負極端子４２の位置ずれを規制することができる。
前記厚さ方向に直交する方向（水平方向）の前記端子（正極端子３２、負極端子４２）の移動を規制する規制部（ガスケット５０）により、前記端子（正極端子３２、負極端子４２）の位置ずれを規制した状態で、前記超音波接合を行うものである。
このように構成することにより、超音波接合において、振動による負極端子４２の位置ずれを規制することができる。
【0087】
前記電池１は、
電極体２０を収容可能であり、一部が開口するケース１０と、
前記ケース１０の開口を閉塞すると共に、前記端子（正極端子３２、負極端子４２）が挿通される孔１１ａが形成された蓋１１と、
を具備し、
前記規制部は、
前記端子（正極端子３２、負極端子４２）と前記孔１１ａとの隙間を閉塞可能なガスケット５０により形成されているものである。
このように構成することにより、規制部とガスケット５０とを兼用することで、部材点数を削減することができる。
電極体２０を収容可能であり、一部が開口するケース１０と、
前記ケース１０の開口を閉塞すると共に、前記端子（正極端子３２、負極端子４２）が挿通される孔１１ａが形成された蓋１１と、
を具備し、
前記規制部は、
前記端子（正極端子３２、負極端子４２）と前記孔１１ａとの隙間を閉塞可能なガスケット５０により形成されているものである。
このように構成することにより、規制部とガスケット５０とを兼用することで、部材点数を削減することができる。
【0088】
なお、本実施形態に係る負極端子４２は、本発明に係るクラッド端子の実施の一形態である。
また、本実施形態に係るガスケット５０は、本発明に係る規制部の実施の一形態である。
また、本実施形態に係るガスケット５０は、本発明に係る規制部の実施の一形態である。
【0089】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、電池１を構成する各部材の形状等は、上述したものに限定されず、適宜変更可能である。
【0090】
また、電池１の各端子（正極端子３２及び負極端子４２）及び各電極（後述する第一電極３１、第二電極３３、第一電極４１及び第二電極４５）を構成する金属の種類は、上述したものに限定されず、種々の金属を採用可能である。
【0091】
また、本実施形態では、負極端子４２を２つの金属層を有するクラッド材で形成した例を示したが、上記クラッド材としては、３つ以上の金属層を有するものを採用可能である。
【0092】
また、本実施形態では、各端子（正極端子３２、負極端子４２）の厚さ方向の両面（第一面４３ａ及び第二面４４ａ）に対して、各電極（第一電極３１、第二電極３３、第一電極４１及び第二電極４５）を超音波接合した例を示したが、このような態様に限定されない。例えば、各端子（正極端子３２、負極端子４２）の厚さ方向の一方側の面（第一面４３ａ又は第二面４４ａ）のみに、超音波接合を施すようにしてもよい。
【0093】
また、本実施形態では、各端子（正極端子３２及び負極端子４２）及び各電極（第一電極３１、第二電極３３、第一電極４１及び第二電極４５）を超音波接合により接合した例を示したが、各部の接合方法としては超音波接合に限定されない。各部の接合方法としては、端子（正極端子３２、負極端子４２）の全面を、第一電極（第一電極３１、第一電極４１）及び第二電極（第二電極３３、第二電極４５）に対して接合可能な種々の接合方法を採用可能である。
【符号の説明】
【0094】
１ 電池
２ 端子の接続構造
３０ 正極端子構造
４０ 負極端子構造
２ 端子の接続構造
３０ 正極端子構造
４０ 負極端子構造
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】