導電構件和導電構件的制造方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及導電構件和導電構件的制造方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，二次電池被用作多種多樣的用途的電源，在汽車、電能儲存用電源等需要 高電能的用途中，通過利用被稱作母線（匯流條，bus bar)的導電構件將多個電池連接，從 而用作大型電源用的供電。
[0003] 以電阻、和與二次電池的電極端子的密合性的提高為目的，公開了一種母線，其 中，利用冷噴涂將鋁和銅的包層材料、鋁和銅的各材料連接（例如參見專利文獻1)。
[0004] 復合材母線由于利用激光焊接等分別將電池的正極（鋁）與鋁端部、負極（銅） 與銅端部連接，因而密合性優異，但是由于正極與負極的連接條件不同，因此具有工序數增 多這樣的問題。
[0005] 作為解決這樣的問題的技術，還采用了一種方法，在正極（鋁）上對銅板進行鉚接 加工，同時進行銅制母線的各端部與正極及負極之間的連接加工。然而，具有如下問題：對 銅板進行鉚接加工后的電極端子的接觸電阻大，并且由于使用銅制母線而難以輕量化。
[0006] 現有技術文獻
[0007] 專利文獻
[0008] 專利文獻1 :日本特開2012-144759號公報
【發明內容】
[0009] 發明要解決的問題
[0010] 本發明是鑒于上述情況而完成的，目的在于提供導電構件和導電構件的制造方 法，所述導電構件在利用鋁制母線連接二次電池時能夠同時進行正極和負極的連接加工， 并且電阻和密合性也優異。
[0011] 用于解決問題的手段
[0012] 為了解決上述的課題、實現目的，本發明的導電構件的特征在于，其具備：
[0013] 包含維氏硬度為IOOHv以上的銅或銅合金的導電構件主體部、和
[0014] 在所述導電構件主體部的端面形成的包含鋁或鋁合金的覆膜層，
[0015] 所述覆膜層是將鋁或鋁合金的粉末材料與被加熱至低于該粉末材料熔點的溫度 的氣體一起加速，保持著固相狀態向所述導電構件主體部的端面噴射從而堆積成的。
[0016] 另外，本發明的導電構件的特征在于，在上述發明中用作電池用負極端子。
[0017] 另外，本發明的導電構件的特征在于，在上述發明中用作經由鋁制母線與其它電 池的正極端子連接的電池用負極端子。
[0018] 另外，本發明的導電構件的制造方法的特征在于，包含如下工序：
[0019] 將鋁或鋁合金的粉末材料與被加熱至低于該粉末材料熔點的溫度的氣體一起加 速，保持著固相狀態向包含維氏硬度為IOOHv以上的銅的導電構件主體部的端面噴射，從 而堆積在所述導電構件主體部的端面以形成覆膜層。
[0020] 另外，本發明的導電構件的制造方法的特征在于，在上述發明中，包含：在形成所 述覆膜層后，使所述導電構件主體部的維氏硬度成為60~80Hv的退火處理工序。
[0021] 發明效果
[0022] 本發明的導電構件和導電構件的制造方法能夠提高導電構件主體與覆膜層之間 的密合強度，另外，在用作電池的電極時，在與母線的密合性、電阻方面優異，而且可以簡化 電池制造時的工序，此外，能夠實現電池的輕量化。
【附圖說明】
[0023] 圖1是示出本發明的實施方式的導電構件的構成的示意圖。
[0024] 圖2是使用了本發明的實施方式的導電構件的二次電池的示意圖。
[0025] 圖3是對使用了本發明的實施方式的導電構件的二次電池經由鋁制母線的連接 進行說明的俯視圖。
[0026] 圖4是示意性表示在本發明的實施方式的導電構件的制造中使用的冷噴涂裝置 的示意圖。
[0027] 圖5表示表示基于簡易拉伸試驗法的試驗的示意圖。
[0028] 圖6是表示基于簡易拉伸試驗法的、銅板的硬度與鋁覆膜層的密合強度之間的關 系的圖。
【具體實施方式】
[0029] 以下，與附圖一起詳細說明本【具體實施方式】。需要說明的是，本發明不受以下實施 方式的限定。另外，在以下的說明中所參照的各圖僅以能夠理解本發明的內容的程度示意 性地表示形狀、尺寸和位置關系。即，本發明不僅限于在各圖中例示的形狀、尺寸和位置關 系。
[0030] 首先，參照附圖對本發明的實施方式的導電構件的制造方法進行詳細說明。圖1 是示出本發明的實施方式的導電構件的構成的示意圖。圖2是使用了本發明的實施方式的 導電構件的二次電池的示意圖。圖3是對使用了本發明的實施方式的導電構件的二次電池 經由鋁制母線的連接進行說明的俯視圖。
[0031] 導電構件1包含：包含維氏硬度為IOO(Hv)以上的銅或銅合金的導電構件主體部 2、和通過后述的冷噴涂法在導電構件主體部2的端面層疊的包含鋁或鋁合金的覆膜層3。
[0032] 為了降低導電構件1的電阻，導電構件主體部2優選為純銅。另外，作為形成導 電構件主體部2的材料的銅或銅合金的維氏硬度為IOO(Hv)以上。通過使用維氏硬度為 IOO(Hv)以上的銅或銅合金，可以提高導電構件主體部2與覆膜層3的密合性。
[0033] 作為在導電構件主體部2中使用的材料，只要是維氏硬度為IOO(Hv)以上的銅或 銅合金即可，例如可以使用調質標號為3/4H、H的銅。另外，導電構件主體部2的銅或銅合 金的硬度小于100時，通過利用鍍銅處理或冷噴涂法形成銅覆膜，也能夠提高表面的銅的 硬度。在本實施方式中，導電構件1呈矩形柱狀，但不限于此。
[0034] 覆膜層3是在矩形柱狀的導電構件主體部2的端面（上底面之一）形成的包含鋁 或鋁合金的覆膜。覆膜層3通過后述的冷噴涂法形成。一般而言，認為在由金屬或合金形 成的基材上（在本實施方式中為導電構件主體部）通過冷噴涂法形成覆膜層3時，在基材 上成為覆膜的材料粉末以高速碰撞，由此在材料粉末與基材之間發生塑性變形，通過錨定 效應與金屬鍵合，可得到覆膜與基材之間的鍵合。因此，基材的硬度小的材料容易因硬的材 料而發生塑性變形，因此本發明人等確認提高了基材與覆膜之間的界面的密合強度（日本 特開2012-219304號公報）。然而，本發明人發現，在使用鋁或鋁合金等作為冷噴材料的材 料，對包含銅或銅合金的基材進行冷噴涂時，作為基材的銅或銅合金的硬度大時，提高基材 (銅）與覆膜（鋁）之間的界面的密合強度。推測這是因為，在將硬度大的材料用于基材時， 在鋁或鋁合金表面形成的氧化膜在噴射碰撞時被除去，容易與作為基材的材料的銅或銅合 金發生金屬鍵合。
[0035] 如圖2所示，本實施方式的導電構件1可以用作二次電池 10的負極端子。圖2所 示的二次電池10在外裝容器6內以液密方式填充非水電解液、在正極板和負極板之間夾有 隔板的狀態下形成卷繞結構。
[0036] 用作負極端子的導電構件1以覆膜層3側突出至外裝容器6的外部的方式安裝， 包含鋁或鋁合金的正極端子4也與導電構件1同樣地，以一個端部突出至外裝容器6的外 部的方式安裝。導電構件1與外裝容器6之間、以及正極端子4與外裝容器6之間分別配 設絕緣體5。導電構件1與負極板連接，正極端子4與正極板連接。各端子與電極板之間 的連接通過鉚接或焊接等進行，在通過鉚接進行連接的情況