特許 7583761 バスバー及びそれを備えた組電池

(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】

(24)【登録日】2024-11-06

(45)【発行日】2024-11-14

(54)【発明の名称】バスバー及びそれを備えた組電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/526 20210101AFI20241107BHJP

   H01M 50/505 20210101ALI20241107BHJP

   H01M 50/51 20210101ALI20241107BHJP

   H01M 50/503 20210101ALI20241107BHJP

   H01M 50/522 20210101ALI20241107BHJP

   H01M 50/516 20210101ALI20241107BHJP

   H01G 11/12 20130101ALI20241107BHJP

   H01G 11/76 20130101ALI20241107BHJP

【ＦＩ】

H01M50/526

H01M50/505

H01M50/51

H01M50/503

H01M50/522

H01M50/516

H01G11/12

H01G11/76

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2022071277

(22)【出願日】2022-04-25

(65)【公開番号】P2023161114

(43)【公開日】2023-11-07

【審査請求日】2023-05-08

(73)【特許権者】

【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】100136423

【弁理士】

【氏名又は名称】大井 道子

(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】内田 陽三

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 友紀

【審査官】山田 倍司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０６７７６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１８７９１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２２２６２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２１３７８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０６１７４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０７３３３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／５０－５０／５９８

Ｈ０１Ｇ １１／００－１１／８６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

板状部分と、前記板状部分を厚み方向に貫通する窓部と、を有する第１金属部材と、
前記第１金属部材の前記板状部分に重ねられる板状部分を有する第２金属部材と、
前記第１金属部材の前記板状部分と前記第２金属部材の前記板状部分とを塑性変形させることによってかしめ接合してなる、複数のかしめ接合部と、
前記第１金属部材の前記板状部分と前記第２金属部材の前記板状部分とを金属接合してなる、複数の金属接合部と、
を備え、
複数の前記かしめ接合部および複数の前記金属接合部は、それぞれ、前記第１金属部材の前記窓部の外側に設けられている、バスバー。

【請求項2】

前記かしめ接合部は、環状の塑性変形部を有し、
平面視において、前記金属接合部は、環状の前記塑性変形部の内側に設けられている、請求項１に記載のバスバー。

【請求項3】

前記第１金属部材の前記板状部分は矩形状であり、少なくとも前記矩形状の長辺方向の両端部に、前記かしめ接合部および前記金属接合部がそれぞれ設けられている、
請求項１または２に記載のバスバー。

【請求項4】

前記金属接合部は、断面視において、櫛歯状に設けられた複数の溶融凝固部を有する、
請求項１または２に記載のバスバー。

【請求項5】

前記第１金属部材と前記第２金属部材とは、異種金属から構成されている、
請求項１または２に記載のバスバー。

【請求項6】

前記第１金属部材はアルミニウムを主体として構成され、前記第２金属部材は銅を主体として構成されている、
請求項１または２に記載のバスバー。

【請求項7】

前記第２金属部材は、表面にニッケルメッキもしくはレーザ粗化が施されている、
請求項６に記載のバスバー。

【請求項8】

複数の電池間を電気的に接続するために用いられる、
請求項１または２に記載のバスバー。

【請求項9】

複数の前記かしめ接合部および複数の前記金属接合部は、それぞれ、前記第１金属部材の前記窓部を少なくとも一方向から挟み込むように設けられている、
請求項１または２に記載のバスバー。

【請求項10】

正極と負極とを有する少なくとも２つの電池と、
一方の前記電池の前記正極と、他方の前記電池の前記負極とを、電気的に接続するバスバーと、を備え、
前記バスバーが、
板状部分と、前記板状部分を厚み方向に貫通する窓部と、を有する第１金属部材と、
前記第１金属部材の前記板状部分に重ねられる板状部分を有する第２金属部材と、
前記第１金属部材の前記板状部分と前記第２金属部材の前記板状部分とを塑性変形させることによってかしめ接合してなる、かしめ接合部と、
前記第１金属部材の前記板状部分と前記第２金属部材の前記板状部分とを金属接合してなる、金属接合部と、
を備え、
前記かしめ接合部および前記金属接合部は、それぞれ、前記第１金属部材の前記窓部の外側に設けられている、組電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バスバー及びそれを備えた組電池に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両駆動用電源等の用途では、高出力化のために複数の電池（単電池）を電気的に接続してなる組電池が広く利用されている。組電池では、複数の電池の電極端子がバスバーを介して電気的に接続されている。これに関連する技術として、例えば特許文献１には、銅とアルミニウムをレーザで異種金属接合して金属溶融部を形成した異種金属接合体（バスバー）が記載されている。また、特許文献２には、自動車用ワイヤーハーネス等を分岐接続するための電気接続箱に収容するバスバーにタブ端子をリベットかしめし、リベットかしめとは別の位置でさらにレーザ溶接することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－２１１９８１号公報

【文献】特開平１１－２９７３７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、本発明者らの検討によれば、特許文献１の技術では、異種金属接合によって脆性の金属間化合物が多く形成される。これにより、電池の使用時に外部から振動や衝撃等の外力が加わった際に、金属溶融部が破壊される虞がある。その結果、導通接続が不安定になったり、接続不良となったりすることがあり得る。また、特許文献２の技術を組電池に適用しようとすると、リベットによる重量や体積の増加で組電池のエネルギー密度が低下することが課題となる。

【0005】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、導通信頼性に優れ、かつ組電池のエネルギー密度の低下を抑えられるバスバーを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明により、板状部分を有する第１金属部材と、板状部分を有する第２金属部材と、上記第１金属部材の上記板状部分と上記第２金属部材の上記板状部分とを塑性変形させることによってかしめ接合してなる、かしめ接合部と、上記第１金属部材の上記板状部分と上記第２金属部材の上記板状部分とを金属接合してなる、金属接合部と、を備える、バスバーが提供される。

【0007】

上記バスバーは、連結方法の異なる２種類の接合部、すなわち、かしめ接合部と金属接合部とを備えている。このような構成により、外部から振動や衝撃等が加わっても、第１金属部材と第２金属部材とが密接した状態を維持しやすくなる。そのため、第１金属部材と第２金属部材との導通接続を安定して保つことができ、導通信頼性の高いバスバーを実現できる。また、リベットが不要となり、組電池のエネルギー密度の低下を抑制できる。

【0008】

ここに開示されるバスバーの好適な一態様において、上記かしめ接合部は、環状の塑性変形部を有し、平面視において、上記金属接合部は、環状の上記塑性変形部の内側に設けられている。金属接合部は、かしめ接合部に比べて相対的に剛性が低い（脆い）接合部であり得る。このような金属接合部を塑性変形部の内側に配することで、接合部を安定して維持し、長期にわたって導通信頼性を高めることができる。

【0009】

ここに開示されるバスバーの好適な一態様において、上記第１金属部材の上記板状部分は矩形状であり、少なくとも上記矩形状の長辺方向の両端部に、上記かしめ接合部および上記金属接合部がそれぞれ設けられている。これにより、第１金属部材と第２金属部材との接合強度を高めて、導通信頼性を向上できる。また、金属接合部の形成時（例えば、溶接接合時）に発生し得るガスや熱を逃がしやすくなり、接合不良（例えば、溶接不良）の発生を抑制できる。

【0010】

ここに開示されるバスバーの好適な一態様において、上記金属接合部は、断面視において、櫛歯状に設けられた複数の溶融凝固部を有する。これにより、第１金属部材と第２金属部材とが異種金属で構成されていても、金属間化合物の生成を抑制することができる。また、アンカー効果が発揮されて、強固な金属接合部を実現できる。

【0011】

ここに開示されるバスバーの好適な一態様において、上記第１金属部材と上記第２金属部材とは、異種金属から構成されている。例えば、上記第１金属部材はアルミニウムを主体として構成され、上記第２金属部材は銅を主体として構成されている。

【0012】

ここに開示されるバスバーの好適な一態様において、上記第２金属部材は、表面にニッケルメッキもしくはレーザ粗化が施されている。これにより、金属接合部を溶接接合で形成する際に、溶接性を向上できる。

【0013】

ここに開示されるバスバーは、複数の二次電池間を電気的に接続するために好適に用いられる。これにより、高エネルギー密度で信頼性にも優れた組電池を実現できる。

【0014】

また、本発明により、正極と負極とを有する少なくとも２つの電池と、一方の上記電池の上記正極と、他方の上記電池の上記負極とを、電気的に接続する上記バスバーと、を備える組電池が提供される。これにより、電池特性や信頼性に優れた組電池を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】一実施形態に係る組電池を模式的に示す斜視図である。

【図2】図１のバスバーを模式的に示す斜視図である。

【図3】図１のバスバーを模式的に示す平面図である。

【図4】図１のバスバーの要部を模式的に示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照しながら、ここで開示される技術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組電池の一般的な構成および製造プロセス）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。

【0017】

＜組電池１００＞
図１は、組電池１００の斜視図である。組電池１００は、複数の電池１０と、複数の電池１０を相互に電気的に接続する複数のバスバー２０と、を備えている。バスバー２０は、導電性の連結部材である。組電池１００に用いられるバスバー２０の個数は、典型的には（電池の個数－１）個である。

【0018】

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、以下の図面において、符号Ｕ、Ｄ、Ｆ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒは、それぞれ上、下、前、後、左、右を表し、符号Ｙは電池１０の配列方向、符号Ｘは符号Ｙと直交し電池１０の長辺に沿う延伸方向、符号Ｚは電池１０の高さ方向を、それぞれ表すものとする。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、組電池１００の設置形態を何ら限定するものではない。

【0019】

複数の電池１０は、いずれも扁平な角型であり、ここでは同一形状を有している。複数の電池１０は、一対の平坦な側面（幅広面）が相互に対向するように、配列方向Ｙに沿って一列に並んでいる。なお、複数の電池１０は、拘束バンド等の拘束機構によって一体的に保持されていてもよい。複数の電池１０は、バスバー２０によってここでは直列に電気接続されている。ただし、組電池１００を構成する電池１０の形状やサイズ、個数、配置、接続方法等は特に限定されず、適宜変更することができる。また、複数の電池１０の間には、例えば、電池１０で発生する熱を効率よく放散させるための放熱部材や、長さ調整手段としてのスペーサ等が配置されていてもよい。

【0020】

なお、本明細書において「電池」とは、電気エネルギーを取り出し可能な蓄電デバイス全般を指す用語であって、一次電池と二次電池とを包含する概念である。また、本明細書において「二次電池」とは、繰り返し充放電が可能な蓄電デバイス全般を指す用語であって、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蓄電池（化学電池）と、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ（物理電池）と、を包含する概念である。

【0021】

電池１０は、筐体となる電池ケース１１に発電要素（図示せず）が収容されて構成されている。電池１０の構成については従来と同様でよく、特に限定されない。電池１０は、典型的には二次電池、ここではリチウムイオン二次電池である。電池ケース１１は、ここでは扁平かつ有底の直方体形状（角形）に形成されている。ただし、他の実施形態において、電池ケース１１は、円柱等の任意の形状であってよい。電池ケース１１は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の軽量で熱伝導性の良い金属材料で構成されている。

【0022】

発電要素は、典型的には正極と負極と電解質とを有している。図示は省略するが、正極は、正極集電体と、正極集電体上に固着された正極合剤層と、を有する。正極集電体は、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。正極合剤層は、電荷担体を可逆的に吸蔵及び放出可能な正極活物質（例えば、リチウム遷移金属複合酸化物）を含んでいる。負極は、負極集電体と、負極集電体上に固着された負極合剤層と、を有する。負極集電体は、例えば銅、銅合金、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性金属からなっている。負極合剤層は、電荷担体を可逆的に吸蔵及び放出可能な負極活物質（例えば、黒鉛等の炭素材料）を含んでいる。電解質は、例えば、非水溶媒とリチウム塩等の支持塩とを含む非水電解液である。ただし、電解質は固体状（固体電解質）で、正極及び負極と一体化されていてもよい。

【0023】

電池１０の上面１０ｕには、正極端子１２と負極端子１４が付設されている。正極端子１２と負極端子１４は、延伸方向Ｘ（図１の左右方向）において、電池１０の左右の端部に配置されている。正極端子１２は、電池ケース内の正極と電気的に接続されている。正極端子１２は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス鋼等の金属製である。正極端子１２は、正極集電体と同じ金属種からなっていてもよい。負極端子１４は、電池ケース内の負極と電気的に接続されている。負極端子１４は、例えば、銅、銅合金、ニッケル、ステンレス鋼等の金属製である。負極端子１４は、負極集電体と同じ金属種からなっていてもよい。電池１０は、正極端子１２と負極端子１４を介して充放電される。

【0024】

本実施形態では、正極端子１２および負極端子１４は、それぞれ、上端が矩形な平板形状に形成されている。正極端子１２および負極端子１４は、それぞれ、電池１０の上面１０ｕと平行な平坦面を有している。また、本実施形態では、正極端子１２と負極端子１４は、それぞれ、延伸方向Ｘの幅が配列方向Ｙの幅よりも長い。ただし、正極端子１２および負極端子１４の形状やサイズ、配置等は特に限定されず、適宜変更することができる。配列方向Ｙに隣り合う電池１０の正極端子１２と負極端子１４は、それぞれバスバー２０で交互に接続されている。

【0025】

バスバー２０は、複数の電池１０間を電気的に接続するために用いられる金属部材である。バスバー２０は、ここでは、配列方向Ｙに隣り合う第１の電池１０の正極端子１２と、第２の電池１０の負極端子１４とを、電気的に接続している。バスバー２０は、ここでは、正極端子１２および負極端子１４の上記平坦面を覆うように配置されている。なお、バスバー２０は、例えばレーザ溶接等の従来公知の接合方法によって、正極端子１２および負極端子１４の上記平坦面と接合することができる。正極端子１２および負極端子１４の上記平坦面とバスバー２０とが接続される部分には、図示しない溶接接合部が形成されている。これにより、バスバー２０は、正極端子１２および負極端子１４と一体化されている。

【0026】

図２は、バスバー２０の斜視図であり、図３は、バスバー２０の平面図である。また、図４は、バスバー２０の要部の縦断面図である。図２、図３に示すように、バスバー２０は、ここでは、第１金属部材２１と、第２金属部材２２と、複数のかしめ接合部２３と、複数の金属接合部２４とを備えている。第１金属部材２１と第２金属部材２２は、かしめ接合部２３と金属接合部２４とを介して一体化され、相互に電気的に接続されている。

【0027】

第１金属部材２１は、電池１０の正極端子１２と導通接続される部材である。第１金属部材２１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。第１金属部材２１は、アルミニウムを主体として構成されていることが好ましい。第１金属部材２１は、ここではアルミニウム製である。第１金属部材２１は、正極端子１２と同じ金属種、または同じ金属元素を第１成分（質量比で最も配合割合の高い成分。以下同じ。）とする合金であってもよい。第１金属部材２１は、例えば一枚の金属板をプレス加工で屈曲させることにより形成されている。

【0028】

第１金属部材２１は、正極端子１２と接続される第１接続部２１ａと、平板状の第２金属部材２２と接続される第２接続部２１ｂと、第１接続部２１ａおよび第２接続部２１ｂを連結する連結部２１ｃと、を有している。連結部２１ｃは、配列方向Ｙに沿って延びている。連結部２１ｃは、ここでは平板状である。ただし、他の実施形態において、連結部２１ｃは、Ｕ字状等に屈曲した部分を有していてもよい。第１接続部２１ａおよび第２接続部２１ｂは、連結部２１ｃの配列方向Ｙの両端部からそれぞれ延伸方向Ｘに延びている。図３に示すように、第１接続部２１ａおよび第２接続部２１ｂは、Ｌ字状である。

【0029】

第１接続部２１ａは、正極端子１２の上記平坦面に沿う板状部分２１ａ１と、板状部分２１ａ１から連結部２１ｃに延びる延伸部２１ａ２と、を有している。板状部分２１ａ１は、正極端子１２と当接する部分である。板状部分２１ａ１の外形は、ここでは略矩形状である。平面視において、板状部分２１ａ１の外形は、正極端子１２の上記平坦面の外形と略同じであるか、それよりも小さいとよい。板状部分２１ａ１は、概ね０．０１～５ｍｍ、例えば０．１～１ｍｍ程度の厚みを有する。ただし、板状部分２１ａ１の形状やサイズ、厚みは特に限定されず、適宜変更することができる。

【0030】

板状部分２１ａ１は、高さ方向Ｚに貫通する貫通孔２１ｈを有している。貫通孔２１ｈは、板状部分２１ａ１の中央部に設けられている。貫通孔２１ｈは、ここでは平面視において略四角形状（例えば略矩形状）に形成されている。貫通孔２１ｈは、正極端子１２の上記平坦面に板状部分２１ａ１を溶接接合する位置を示す目安となる。また、溶接接合の際に発生するガスや熱の逃げ道としても機能し得る。

【0031】

第２接続部２１ｂは、平板状の第２金属部材２２に沿う板状部分２１ｂ１と、板状部分２１ｂ１から連結部２１ｃに延びる延伸部２１ｂ２と、を有している。板状部分２１ｂ１の外形は、ここでは略矩形状である。板状部分２１ｂ１の外形は、板状部分２１ａ１と同様であってもよい。平面視において、板状部分２１ｂ１の外形は、第２金属部材２２の外形と略同じであるか、それよりも小さいとよい。板状部分２１ｂ１は、概ね０．０１～５ｍｍ、例えば０．１～１ｍｍ程度の厚みを有する。ただし、板状部分２１ｂ１の形状やサイズ、厚みは特に限定されず、適宜変更することができる。

【0032】

板状部分２１ｂ１は、高さ方向Ｚに貫通する窓部２１ｗを有している。窓部２１ｗは、板状部分２１ｂ１の中央部に設けられている。延伸方向Ｘにおいて、窓部２１ｗは、複数のかしめ接合部２３の間に位置している。窓部２１ｗは、ここでは平面視において略四角形状（例えば略矩形状）に形成されている。平面視において、窓部２１ｗからは、第２金属部材２２が露出している。

【0033】

第２金属部材２２は、電池１０の負極端子１４と導通接続される部材である。第２金属部材２２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からなっている。第２金属部材２２は、例えば第１成分が、第１金属部材２１と同じ金属種であってもよいし、異なる金属種であってもよい。第２金属部材２２は、ここでは第１金属部材２１と異なる金属で構成されている。第２金属部材２２は、銅を主体として構成されていることが好ましい。第２金属部材２２は、ここでは銅製である。第２金属部材２２は、負極端子１４と同じ金属種、または同じ金属元素を第１成分とする合金であってもよい。第２金属部材２２は、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。第２金属部材２２は、表面にレーザ粗化が施されていてもよい。第２金属部材２２は、表面にニッケルメッキもしくはレーザ粗化が施されていることが好ましい。これにより、金属接合部２４を溶接接合で形成する際に溶接性を向上できる。

【0034】

第２金属部材２２は、ここでは平板状である。第２金属部材２２は、ここでは板状部分からなっている。第２金属部材２２は、一方の面（図２の上面）が、第１金属部材２１の第２接続部２１ｂと当接し、反対の面（図２の下面）が負極端子１４と当接する。第２金属部材２２の外形は、ここでは略矩形状である。平面視において、第２金属部材２２の外形は、負極端子１４の上記平坦面の外形と略同じであるか、それよりも小さいとよい。第２金属部材２２は、概ね０．０１～５ｍｍ、例えば０．１～１ｍｍ程度の厚みを有する。ただし、第２金属部材２２の形状やサイズ、厚みは特に限定されず、適宜変更することができる。

【0035】

第２金属部材２２は、高さ方向Ｚに貫通する貫通孔２２ｈを有している。貫通孔２２ｈは、第２金属部材２２の中央部に設けられている。貫通孔２２ｈは、ここでは平面視において略四角形状（例えば略矩形状）に形成されている。貫通孔２２ｈは、第１金属部材２１の貫通孔２１ｈと略同じ大きさである。貫通孔２２ｈは、負極端子１４の上記平坦面に第２金属部材２２を溶接接合する位置を示す目安となる。また、溶接接合の際に発生するガスや熱の逃げ道としても機能し得る。

【0036】

かしめ接合部２３は、図４に示すように、第１金属部材２１の板状部分２１ｂ１と平板状の第２金属部材２２とを塑性変形させることによってかしめ接合してなる接合部である。これにより、例えば第１金属部材２１と第２金属部材２２とが異種金属で構成されていても、リベットを使用することなく、第１金属部材２１と第２金属部材２２とを好適に接合することができる。また、バスバー２０の抵抗を低減できる。図３、図４からわかるように、かしめ接合部２３の外形は、ここでは略円柱状である。図３に示すように、平面視において、かしめ接合部２３は略円形状である。ただし、他の形状、例えば、略四角形状、楕円柱状、円や楕円が２つつながった瓢箪様形状等であってもよい。なお、本明細書において「略四角形状」とは、完全な四角形状（例えば矩形状や正方形状）に加えて、例えば、角部がＲ状になっている形状等をも包含する用語である。

【0037】

かしめ接合部２３は、ここでは複数（具体的には２つ）である。ただし、他の実施形態において１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。延伸方向Ｘにおいて、２つのかしめ接合部２３は、ここでは第１金属部材２１の板状部分２１ｂ１の両端部にそれぞれ設けられている。延伸方向Ｘは、「矩形状の長辺方向」の一例である。これにより、第１金属部材２１と第２金属部材２２との接合強度を高めて、導通信頼性を向上できる。他の実施形態において、第１金属部材２１の板状部分２１ｂ１の４隅に設けられていてもよい。２つのかしめ接合部２３は、平面視において窓部２１ｗの外側に設けられている。２つのかしめ接合部２３は、延伸方向Ｘにおいて、窓部２１ｗを挟み込むように設けられている。図３、図４に示すように、かしめ接合部２３は、平面視で環状（例えば略円環状）の塑性変形部２３ａを有する。これにより、かしめ接合部２３の強度を高められる。

【0038】

金属接合部２４は、第１金属部材２１の板状部分２１ｂ１と平板状の第２金属部材２２とを金属接合してなる接合部である。金属接合部２４は、かしめ接合部２３に比べて、相対的に剛性が高い接合部であり得る。金属接合部２４は、溶接によって形成された溶接接合部であることが好ましい。図４に示すように、金属接合部２４は、ここではかしめ接合部２３の内側（詳しくは、円環状の塑性変形部２３ａの内側）に設けられている。具体的には、円環状の塑性変形部２３ａの中心部に設けられている。これにより、金属接合部２４を安定して維持し、長期にわたって導通信頼性を高めることができる。

【0039】

図３に示すように、金属接合部２４は、ここでは２つのかしめ接合部２３の内側にそれぞれ設けられている。金属接合部２４は、かしめ接合部２３と同数である。金属接合部２４は、複数（具体的には２つ）である。ただし、他の実施形態において、かしめ接合部２３と同数でなくてもよい、１つであってもよいし、３つ以上であってもよいし。また、金属接合部２４は、かしめ接合部２３から離れた位置に設けられていてもよい。延伸方向Ｘにおいて、２つの金属接合部２４は、ここでは第１金属部材２１の板状部分２１ｂ１の両端部に設けられている。これにより、金属接合部２４の形成時（例えば、溶接接合時）に発生し得るガスや熱を逃がしやすくなり、接合不良（例えば、溶接不良）の発生を抑制できる。他の実施形態において、第１金属部材２１の板状部分２１ｂ１の４隅に設けられていてもよい。２つの金属接合部２４は、平面視において窓部２１ｗの外側に設けられている。２つの金属接合部２４は、延伸方向Ｘにおいて、窓部２１ｗを挟み込むように設けられている。

【0040】

図４に示すように、金属接合部２４は、断面視において、複数の溶融凝固部２４ａを有する。複数の溶融凝固部２４ａは、櫛歯状に設けられている。これにより、第１金属部材２１と第２金属部材２２とが異種金属で構成されていても、金属間化合物の生成を抑制することができる。また、アンカー効果が発揮されて、強固な金属接合部２４を実現できる。複数の溶融凝固部２４ａは、それぞれ、溶融凝固部２４ａは、第１金属部材２１から第２金属部材２２に向かって（図４の下方に向かって）逆三角形状に形成されている。断面視において、溶融凝固部２４ａは、第１金属部材２１の表面２１ｕ（図４の上面）における幅が、第１金属部材２１の反対側の面２１ｄ（図４の下面、第２金属部材２２と接する方の面）の幅よりも大きい。特に限定されるものではないが、溶融凝固部２４ａの深さ（高さ方向Ｚの長さ）は、第１金属部材２１の板状部分２１ｂ１の厚みよりも大きく、概ね１０～１０００μｍ、例えば５０～５００μｍ、１００～３００μｍ程度であり得る。溶融凝固部２４ａの平面視における径（スポット径）は、概ね５～２００μｍ、例えば１０～１００μｍ程度であり得る。なお、ここでは１つの溶融凝固部２４ａの深さが約１５０μｍ、スポット径が約３０μｍである。

【0041】

＜バスバー２０の製造方法＞
特に限定されるものではないが、バスバー２０は、例えば、上記したような第１金属部材２１と第２金属部材２２とを用意し、かしめ工程と、金属接合工程とを、典型的にはこの順序で含む製造方法によって製造することができる。ただし、かしめ工程と金属接合工程との順序は逆であってもよい。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。

【0042】

かしめ工程では、第１金属部材２１の板状部分２１ｂ１と平板状の第２金属部材２２とを塑性変形させて、かしめ接合部２３を形成する。かしめ接合部２３は、例えば、従来公知のＴＯＸ（商標）かしめによって好適に行うことができる。ＴＯＸ（商標）かしめでは、市販のツール（ポンチとダイ）で第１金属部材２１と第２金属部材２２とを挟み込んで圧縮することによって、円環状の塑性変形部２３ａを形成できる。このため、熱を使用することなく、冷間成形で第１金属部材２１と第２金属部材２２とを好適に接合することができる。また、第１金属部材２１と第２金属部材２２とが異種金属で構成されていても、好適に接合することができる。さらに、ＴＯＸ（商標）かしめによれば、第２金属部材２２の表面に施されたニッケルメッキが剥がれにくく、組電池の製造時に第２金属部材２２を安定してバスバー２０と溶接できる。

【0043】

特に限定されるものではないが、塑性変形部２３ａの内径（ポンチ径）は、１．０～４．０ｍｍとすることが好ましく、塑性変形部２３ａの外径（ダイ径）は、１．５～５．０ｍｍとすることが好ましく、かしめ圧は、５００～２５００Ｎとすることが好ましい。これにより、接合強度の高いかしめ接合部２３を安定して形成できる。

【0044】

金属接合工程では、第１金属部材２１の板状部分２１ｂ１と平板状の第２金属部材２２とを金属接合、すなわち冶金的に接合して、金属接合部２４を形成する。かしめ工程の後に金属接合工程を行うことで、形状の安定した金属接合部２４を精度よく形成することができる。金属接合部２４は、光エネルギー、電子エネルギー、熱エネルギー等を用いて、従来公知の方法で形成できる。金属接合部２４は、例えば、溶接、融接、圧接、熱圧着、ろう接等の方法で形成できる。なかでも、レーザ溶接、超音波溶接、電子ビーム溶接、抵抗溶接、TIG（Tungsten Inert Gas）溶接等の溶接が好ましい。これにより、高強度かつ低抵抗の金属接合部２４を安定して形成することができる。

【0045】

金属接合部２４は、例えば、第１金属部材２１の板状部分２１ｂ１と平板状の第２金属部材２２とが積層された個所にレーザを照射して、レーザ光が第１金属部材２１を貫通するように溶接することによって形成できる。金属接合部２４は、ここでは、かしめ接合部２３の円環状の塑性変形部２３ａの内側、特には塑性変形部２３ａの中心部に形成される。これにより、接合箇所がずれにくくなり、作業性を向上することができる。また、溶接によって金属接合部２４を形成する場合には、溶接性を向上することができる。

【0046】

金属接合部２４は、連続的或いは間欠的に形成される。一例では、ナノパルスレーザを用いて、単発（スポット）で、幅が狭くかつ溶融深度の深い溶融凝固部２４ａを形成することが好ましい。レーザの照射条件については、従来公知の技術、例えば特開２０２０－２０３３１５号公報等を参考に、所望の溶融凝固部２４ａを形成するように適宜決定すればよい。特に限定されるものではないが、ナノパルスレーザを用いる場合、レーザ出力は、５～１３ｋＷとすることが好ましく、レーザのスポット径は、２０～４００μｍとすることが好ましく、パルスの照射時間は、１～１０００ｐｓｅｃとすることが好ましく、レーザの周波数は、１０～２５０ｋＨｚとすることが好ましく、波長は１００～２０００ｎｍ（例えば１０６０ｎｍ）とすることが好ましい。このような単発のレーザを複数回（２回以上、例えば２～１０回）照射することで、上記したようなサイズおよび／または形状で複数の溶融凝固部２４ａを形成し、櫛歯状の金属接合部２４を形成することができる。

【0047】

＜組電池１００の製造方法＞
組電池１００は、例えば、上記したような複数の電池１０と、バスバー２０と、を用意し、一方の電池１０の正極端子１２と、他方の電池１０の負極端子１４とを、バスバー２０を介して電気的に接続することで作製できる。詳しくは、まず一方の電池１０の正極端子１２の平坦面の上に、バスバー２０の板状部分２１ａ１を載置し、貫通孔２１ｈで位置合わせをしたら、バスバー２０の板状部分２１ａ１と正極端子１２とをレーザ溶接する。同様に、他方の電池１０の負極端子１４の平坦面の上に、バスバー２０の板状部分２１ｂ１および第２金属部材２２を載置し、貫通孔２２ｈで位置合わせをしたら、板状部分２１ｂ１に開けられた窓部２１ｗから露出している第２金属部材２２と負極端子１４とをレーザ溶接する。第２金属部材２２と負極端子１４とをレーザ溶接する場合、レーザの波長は、５４０ｎｍ以下とするとよい。これにより、溶接性を向上できる。

【0048】

＜組電池１００の用途＞
組電池１００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得る用途、典型的には、各種の車両、例えば、乗用車、トラック等の車両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。車両の種類は特に限定されないが、例えば、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。

【0049】

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。

【0050】

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：板状部分を有する第１金属部材と、板状部分を有する第２金属部材と、上記第１金属部材の上記板状部分と上記第２金属部材の上記板状部分とを塑性変形させることによってかしめ接合してなる、かしめ接合部と、上記第１金属部材の上記板状部分と上記第２金属部材の上記板状部分とを金属接合してなる、金属接合部と、を備える、バスバー。
項２：上記かしめ接合部は、環状の塑性変形部を有し、平面視において、上記金属接合部は、環状の上記塑性変形部の内側に設けられている、項１に記載のバスバー。
項３：上記第１金属部材の上記板状部分は矩形状であり、少なくとも上記矩形状の長辺方向の両端部に、上記かしめ接合部および上記金属接合部がそれぞれ設けられている、項１または項２に記載のバスバー。
項４：上記金属接合部は、断面視において、櫛歯状に設けられた複数の溶融凝固部を有する、項１～項３のいずれか一つに記載のバスバー。
項５：上記第１金属部材と上記第２金属部材とは、異種金属から構成されている、項１～項４のいずれか一つに記載のバスバー。
項６：上記第１金属部材はアルミニウムを主体として構成され、上記第２金属部材は銅を主体として構成されている、項１～項５のいずれか一つに記載のバスバー。
項７：上記第２金属部材は、表面にニッケルメッキもしくはレーザ粗化が施されている、項６に記載のバスバー。

【符号の説明】

【0051】

１０ 電池
１２ 正極端子
１４ 負極端子
２０ バスバー
２１ 第１金属部材
２１ａ 第１接続部
２１ａ１ 板状部分
２１ａ２ 延伸部
２１ｂ 第２接続部
２１ｂ１ 板状部分
２１ｂ２ 延伸部
２１ｃ 連結部
２１ｈ 貫通孔
２１ｗ 窓部
２２ 第２金属部材
２２ｈ 貫通孔
２３ かしめ接合部
２３ａ 塑性変形部
２４ 金属接合部
２４ａ 溶融凝固部
１００ 組電池

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】