专利名称：导线用复合材料和导线用复合材料的焊接方法
技术领域：
本发明涉及导线用复合材料和导线用复合材料的焊接方法，特别涉及与电池的端子焊接的导线用复合材料和导线用复合材料的焊接方法。
背景技术：
以往，已知与电池的端子焊接的导线。例如日本特开2007-35650号公报中公开了这样的导线。上述日本特开2007-35650号公报中，公开了将在软钢板的表面上形成有由Ni-Fe合金构成的镀层的电池外壳和盖体，与在软钢板的表面上形成有由Ni构成的镀层的导线材料电阻焊接的电池容器的焊接方法。此外构成为，在进行电阻焊接时，通过在使导线材料的由Ni构成的镀层与电阻焊接用的电极接触的状态下使电流流过电极，在电池外壳和盖电阻焊接导线材料。另外，在上述日本特开2007-35650号公报中没有明确记载，在对导线材料的软钢板镀Ni吋，能够考虑通过将软钢板放入包含水分和Ni以外的杂质的镀Ni 槽来进行电镀浴。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2007-35650号公报
发明内容
发明要解决的课题但是，在上述日本特开2007-35650号公报中公开的电池容器的焊接方法中，认为在导线材料上形成由Ni构成的镀层时，存在镀Ni槽中包含的水分和Ni以外的杂质残留在导线材料的镀层上的情况。在该情况下，在对电池外壳和盖体进行电阻焊接时，存在残留于导线材料的镀层上的杂质因焊接时的高温而汽化的麻烦。因此，具有以下问题点，即，在进行电阻焊接时，可能有以残留于导线材料的镀层上的汽化后的杂质与电阻焊接用的电极发生反应为起因，导致电极的一部分作为异物残留在导线材料的镀层上的情況。本发明是为了解决上述这样的课题而完成的，本发明的ー个目的在于提供能够抑制在表面上残留异物的导线用复合材料和导线用复合材料的焊接方法。解决课题的方法本发明的第一个面的导线用复合材料，是与电池的端子焊接的导线用复合材料，具备配置在对电池的端子焊接ー侧的第一 Ni层；配置在与被焊接侧相反ー侧的第二 Ni层；和以被第一 Ni层和第二 Ni层所夹的方式配置的Fe层，其中，第一 Ni层的厚度为由第一 Ni层、第二 Ni层和Fe层构成的复合材料的厚度的2. 1%以上8. 2%以下。在本发明的第一个面的导线用包层中，如上所述，通过使用由第一 Ni层、第二 Ni层和Fe层构成的复合材料作为导线材料，与使用镀有Ni的材料作为导线材料的情况不同，由于不使用包含水分和Ni以外的杂质的镀Ni槽形成第二 Ni层，所以能够抑制在配置干与焊接侧相反ー侧的第二 Ni层上残留水分和Ni以外的杂质。由此，能够抑制水分和Ni以外的杂质因焊接时的高温而汽化，因此能够抑制在将导线用复合材料焊接在电池的端子时因第二 Ni层与用于焊接的电极等发生反应而导致在第二Ni层的表面上残留异物。此外，由于能够将第一Ni层和第二Ni层配置在导线材料的表面，所以与在导线材料的表面配置Ni-Fe合金等的情况下相比，能够提高导线用复合材料的耐蚀性。此外，与仅由Ni构成的导线材料相比，由于导线用复合材料以包含比Ni更廉价的铁的Fe层作为基件(基础材料)，因此能够廉价地制作导线材料。此外，在上述第一个面的导线用复合材料中，通过使第一 Ni层的厚度为复合材料的厚度的2. 1%以上8. 2%以下，在将导线用复合材料焊接在电池的端子吋，能够获得与使用镀有Ni的材料作为导线材料的情况相同程度以上的接合強度 。其中，通过使第一 Ni层的厚度为复合材料的2. 1%以上8. 2%以下，能够获得与使用镀有Ni的材料作为导线材料的情况相同程度以上的接合強度，这是本申请发明人努力研究后的结果发现的。在上述第一个面的导线用复合材料中，优选第一 Ni层的厚度为复合材料的厚度的3. 1%以上7. 5%以下。如果采用这样的构成，则与使用镀有Ni的材料作为导线材料的情况相比，能够可靠地确保将导线用复合材料焊接在电池的端子时的接合強度。在上述第一个面的导线用复合材料中，优选第一 Ni层的厚度为2. Ιμπι以上20. 5 μ m以下。如果采用这样的构成，贝1J在复合材料的厚度为O. Imm以上O. 25mm以下的情况下，在将导线用复合材料焊接在电池的端子时，能够获得与使用镀有Ni的材料作为导线材料的情况相同程度以上的接合強度。在上述第一个面的导线用复合材料中，优选第一 Ni层的厚度与第二 Ni层的厚度大致相等。如果采用这样的构成，则在将导线用复合材料焊接在电池的端子时，不需要区别第一 Ni层和第二 Ni层。由此，能够容易地将导线用复合材料焊接在电池的端子。在上述第一个面的导线用复合材料中，优选第二 Ni层的厚度为复合材料的厚度的I. 3%以上8. 4%以下。如果采用这样的构成，则能够更可靠地抑制在第二 Ni层的表面上残留异物。在上述第一个面的导线用复合材料中，优选第一 Ni层构成为与包含Ni层的电池的端子的Ni层的表面焊接。如果采用这样的构成，由于能够将包含相同的Ni元素的导线材料的第一 Ni层与电池的端子的Ni层焊接，所以与将由其他元素构成的层彼此之间焊接的情况相比，能够进一步提闻接合强度，并且容易焊接。本发明的第二方面的导线用复合材料的焊接方法，是将复合材料电阻焊接于电池的端子的焊接方法，所述复合材料包括第一 Ni层、第二 Ni层和以被第一 Ni层和第二 Ni层所夹的方式配置的Fe层，第一 Ni层的厚度为由第一 Ni层、第二 Ni层和Fe层构成的复合材料的厚度的2. 1%以上8. 2%以下，所述复合材料的焊接方法具备将复合材料配置在电池的端子上，使得第一 Ni层位于电池的端子一侧的エ序；在将电阻焊接用的电极配置在与电池的端子所位于的ー侧相反ー侧的第二 Ni层ー侧的状态下，通过使电路流过电极，将第一Ni层电阻焊接于电池的端子的エ序。在本发明的第二方面的导线用复合材料的焊接方法中，如上所述，通过使用由第一 Ni层、第二 Ni层和Fe层构成的复合材料作为与电池的端子电阻焊接的导线材料，与使用镀有Ni的材料作为导线材料的情况不同，由于不使用包含水分和Ni以外的杂质的镀Ni槽来形成第二 Ni层，所以能够抑制水分和Ni以外的杂质残留在配置于与电阻焊接侧相反ー侧的第二 Ni层。由此，能够抑制水分和Ni以外的杂质因电阻焊接时的高温而汽化，因此能够抑制在将导线用复合材料电阻焊接在电池的端子时因第二 Ni层与电阻焊接用的电极产生反应而导致在第二 Ni层的表面上残留异物。此外，由于能够将第一 Ni层和第二 Ni层配置在导线材料的表面，因此与在导线材料的表面配置Ni-Fe合金等的情况相比，能够提高导线用复合材料的耐蚀性。此外，与仅由Ni构成的导线材料相比，导线用复合材料由于以具有比Ni更廉价的铁的Fe层为基件，所以能够廉价地制作导线材料。此外，通过使第一Ni层的厚度为复合材料的厚度的2. 1%以上8. 2%以下，能够获得与使用镀有Ni的材料作为导线材料的情况相同程度以上的接合強度。
在上述第二方面的导线用复合材料的焊接方法中，优选第一 Ni层的厚度为复合材料的厚度的3. 1%以上7. 5%以下。如果采用这样的构成，则与使用镀有Ni的材料作为导线材料的情况相比，能够可靠地确保接合強度。
图I是表示本发明的一个实施方式的导线材料焊接在移动电话用的二次电池的正极端子和负极端子的状态的示意图。图2是表示本发明的一个实施方式的导线材料焊接在正极端子或负极端子的表面上的状态的放大截面图。图3是表示将本发明的一个实施方式的导线材料通过电阻焊接与正极端子或者负极端子焊接时的状态的立体图。图4是用于说明为了确认本发明的效果而进行的接合强度评价试验的立体图。图5是表示为了确认本发明的效果而进行的接合强度评价试验的结果的表。图6是表示为了确认本发明的效果而进行的接合強度评价试验的结果的图表。图7是表示为了确认本发明的效果而进行的电极焊接评价试验的结构的表。图8是表示为了确认本发明的效果而进行的试验材料3 (实施例)的电极焊接的状态的图表。图9是表示为了确认本发明的效果而进行的试验材料8 (比较例)的电极焊接的状态的图表。图10是用于说明为了确认本发明的效果而进行的耐蚀性评价试验的图。图11是表示为了确认本发明的效果而进行的耐蚀性评价试验的结果的表。图12是表示将本发明的一个实施方式的导线材料焊接于笔记本电脑用的二次电池的正极端子和负极端子的状态的示意图。
具体实施例方式以下，基于
本发明的实施方式。首先，參照图I和图2，说明本发明的一个实施方式的导线材料I的结构。作为本发明的一个实施方式的导线材料I的应用例，如图I所示，导线材料I通过电阻焊接而焊接在移动电话用的二次电池2的正极端子21和负极端子22。具体而言，ー对导线材料I中的ー个的ー个端部，通过电阻焊接而焊接于由在移动电话用的二次电池2上形成的突出部分构成的正极端子21，并且另一个端部与保护电路3连接。此外，ー对导线材料I中的另ー个的ー个端部，通过电阻焊接而焊接于由移动电话用的二次电池2的外壳部分构成的负极端子22，并且另一个端部与保护电路3连接。其中，导线材料I是本发明的“导线用复合材料”的ー个例子。此外，移动电话用的二次电池2是本发明的“电池”的ー个例子，正极端子21和负极端子22是本发明的“端子”的ー个例子。其中，保护电路3构成为控制移动电话用的二次电池2的充放电，构成为通过保护电路3来抑制对二次电池2的过充电和从二次电池2向控制电路部(未图示)的过放电。此处，本实施方式中，导线材料1，如图2所示，在由SP⑶(深拉深用的冷轧钢板) 构成的Fe层10的上表面和下表面这两个表面上，分别通过压接贴合形成由Ni构成的焊接侧Ni层11和由Ni构成的非焊接侧Ni层12。即，导线材料I构成为以Fe层10为基件的3层(Ni层/Fe层/Ni层)构成的复合材料。此外，焊接侧Ni层11配置在图I所示的与正极端子21和负极端子22的表面焊接的ー侧(Zl —侧)，并且非焊接侧Ni层12配置在与焊接侧相反的ー侧(Z2—侧)。其中，焊接侧Ni层11是本发明的“第一 Ni层”的ー个例子，非焊接侧Ni层12是本发明的“第二 Ni层”的ー个例子。此外，在本实施方式中，构成为导线材料I的厚度t3为约O. Imm以上约O. 25mm以下，并且构成为焊接侧Ni层11的厚度tl为导线材料I的厚度t3的约2. 1%以上约8. 2%以下。即，构成为在导线材料I的厚度t3为约O. Imm的情况下，焊接侧Ni层11的厚度tl为约2. I μ m (导线材料I的厚度t3的约2. 1%)以上约8. 2 μ m (导线材料I的厚度t3的约8. 2%)以下。此处，更优选焊接侧Ni层11的厚度tl为约3. I μ m(导线材料I的厚度t3的约3. 1%)以上约7. 5 μ m (导线材料I的厚度t3的约7. 5%)以下。此外，进ー步优选焊接侧Ni层11的厚度tl为约5. 2 μ m (导线材料I的厚度t3的约5. 2%)。此外，构成为在导线材料I的厚度t3为约O. Imm的情况下，非焊接侧Ni层12的厚度t2为约2. I μ m (导线材料I的厚度t3的约2. 1%)以上约8. 2 μ m (导线材料I的厚度t3的约8. 2%)以下。此外，构成为Fe层10的厚度t4为约83. 6 μ m以上约95. 8 μ m以下。此外，构成为在导线材料I的厚度t3为约O. 25mm的情况下，焊接侧Ni层11的厚度tl为约5. 3 μ m (导线材料I的厚度t3的约2. 1%)以上约20. 5 μ m (导线材料I的厚度t3的约8. 2%)以下。此处，更优选焊接侧Ni层11的厚度tl为约7. 8 μ m (导线材料I的厚度t3的约3. 1%)以上约18. 8μπι (导线材料I的厚度t3的约7. 5%)以下。此外，进ー步优选焊接侧Ni层11的厚度tl为约13. O μ m (导线材料I的厚度t3的约5. 2%)。此外，构成为在导线材料I的厚度t3为约O. 25mm的情况下，非焊接侧Ni层12的厚度t2为约5. 3 μ m (导线材料I的厚度t3的约2. 1%)以上约20. 5 μ m (导线材料I的厚度t3的约8. 2%)以下。此外，构成为Fe层10的厚度t4为约159. Oym以上约189. 4μπι以下。此外，在本实施方式中，构成为焊接侧Ni层11的厚度tl与非焊接侧Ni层12的厚度t2大致相等。此外，正极端子21和负极端子22，如图2所示，分别包括由Al或者低碳钢构成的基件21a和22a、以及在基件21a和22a的焊接侧(箭头Z2方向ー侧)的表面上形成的Ni层21b和22b。由此，导线材料I的焊接侧Ni层11构成为焊接于正极端子21的Ni层21b的表面和负极端子22的Ni层22b的表面。其中，在基件21a (22a)由Al构成的情况下，正极端子21 (负极端子22)构成为贴合有基件21a (22a)和Ni层21b (22b)的复合材料。另ー个面，在基件21a (22a)由低碳钢构成的情况下，正极端子21 (负极端子22)构成为在基件21a (22a)上镀有Ni层21b(22b)的镀Ni材料。接着，參照图2和图3，说明本发明的一个实施方式的导线材料I的焊接方法。首先，准备厚度约2mm的SP⑶的钢板和厚度约43. 8 μ m以上约196. 2 μ m以下的由Ni构成的Ni板。其中，在Ni板的厚度为约43. 8 μ m的情况下，Ni板的厚度设定为是SP⑶的钢板的厚度和ー对Ni板的厚度的合计(约2087. 6 μ m)的约2. 1%。同样地，在Ni板的厚度为约196. 2 μ m的情况下，Ni板的厚度设定为是SP⑶的钢板的厚度和ー对Ni板的厚度的合计(约2392. 4 μ m)的约8. 2%。然后，在SP⑶的两个表面上配置有相同的Ni板的状态下，将SP⑶的钢板与一对Ni板压接，使得压延后的厚度相对于压延前的厚度的比例为约60%。由此，制作具有约
O.84mm (Ni板的厚度为合计的厚度的约2. 1%的情況)以上约O. 96mm以下(Ni板的厚度为合计的厚度的约8. 2%的情況)的厚度、并且在Fe层的两个表面上贴合有Ni层的Ni层/Fe
层/Ni层的复合材料。然后，通过将制作的具有约O. 84mm以上约O. 96mm以下的厚度的Ni层/Fe层/Ni层的复合材料在约1000°c的环境下保持大约3分钟，进行扩散退火。之后，通过进行压延，制作具有约O. Imm以上约O. 25mm以下的厚度t3的导线材料I。此时，焊接侧Ni层11的厚度tl和非焊接侧Ni层12的厚度t2均为导线材料I的厚度t3的约2. 1%以上约8. 2%以下。然后，如图3所示，将导线材料I配置在正极端子21 (负极端子22)上，使得导线材料I的焊接侧Ni层11位于二次电池2的正极端子21的Ni层21b的表面(负极端子22的Ni层22b的表面)。其中，在本实施方式中，由于构成为焊接侧Ni层11的厚度tl和非焊接侧Ni层12的厚度t2大致相同，所以将导线材料I的两个表面中的任意ー个配置在Ni层21b (22b)的表面上即可。S卩，配置在Ni层21b (22b)的表面的ー侧的层成为焊接侧Ni层11，与配置在Ni层21b (22b)的表面ー侧相反一侧的层成为非焊接侧Ni层12。然后，在导线材料I的非焊接侧Ni层12 —侧的表面上，配置ー对由氧化铝分散铜(弥散铜)构成并且具有约Imm直径的圆柱状的电阻焊接用的电极4a。此时，将ー对电极4a隔开距离LI(约4. 5mm)进行配置。该ー对电极4a与将直流电流变换为交流电流地供给到ー对电极4a的电源装置4b连接，由一对电极4a和电源装置4b构成直流逆变换器式电阻焊接机4。此处，在本实施方式中，用约78. 5N的カ将ー对电极4a压紧在导线材料I的非焊接侧Ni层12上，并且在电极4a流过大约3. 5kA的电流约O. 004秒(4m秒)。由此，在ー对电极4a附近的导线材料I和二次电池2的正极端子21 (负极端子22)中流过电流吋，导线材料I和正极端子21 (负极端子22)因各自具有的电阻而发热。其结果是，焊接侧Ni层11和Ni层21b (22b)熔化，从而使导线材料I与正极端子21 (负极端子22)焊接。然后，通过使电极4a离开导线材料I的非焊接侧Ni层12，结束导线材料I的向正极端子21 (负极端子22)的焊接。在本实施方式中，如上所述，通过使用由焊接侧Ni层11、非焊接侧Ni层12和Fe层10构成的3层(Ni层/Fe层/Ni层)的复合材料作为导线材料1，与使用镀有Ni的材料作为导线材料的情况不同，由于不使用包含水分和Ni以外的杂质的镀Ni槽形成非焊接侧Ni层12，所以能够抑制水分和Ni以外的杂质残留在配置干与焊接侧相反一侧的非焊接侧Ni层12。由此，能够抑制水分和Ni以外的杂质因焊接时的高温而汽化，因此能够抑制在将导线材料I焊接在正极端子21或负极端子22时因非焊接侧Ni层12与用于焊接的ー对电极4a发生反应而导致在非焊接侧Ni层12上残留异物。此外，因为能够将焊接侧Ni层11和非焊接侧Ni层12配置在用作导线材料I的复合材料的表面，与在导线材料I的表面配置Ni-Fe合金等情况相比，能够提高导线材料I的耐蚀性。此外，与仅由Ni构成的导线材料相比，导线材料I以具有比Ni更廉价的铁的Fe层10为基件，因此能够廉价地制作导线 材料I。此外，在本实施方式中，如上所述，通过使焊接侧Ni层11的厚度tl为导线材料I的厚度t3的约2. 1%以上约8. 2%以下，在将导线材料I焊接在正极端子21或者负极端子22时，能够获得与使用镀有Ni的材料作为导线材料的情况相同程度以上的接合強度。此外，在本实施方式中，如上所述，通过使焊接侧Ni层11的厚度tl为导线材料I的厚度t3的约3. 1%约7. 5%以下，与使用镀有Ni的材料作为导线材料的情况相比，能够可靠地确保将导线材料I焊接在正极端子21或者负极端子22时的接合強度。此外，在本实施方式中，如上所述，通过使焊接侧Ni层11的厚度tl为2. Ιμπι以上20. 5 μ m以下，在导线材料I的厚度t3为O. Imm以上O. 25mm以下的情况下，在将导线材料I焊接在正极端子21或者负极端子22吋，能够获得与使用镀有Ni的材料作为导线材料的情况相同程度以上的接合強度。此外，在本实施方式中，如上所述，通过使焊接侧Ni层11的厚度tl与非焊接侧Ni层12的厚度t2大致相等，在将导线材料I焊接在正极端子21或者负极端子22时，不需要区别焊接侧Ni层11和非焊接侧Ni层12。由此，能够容易地将导线材料I焊接在正极端子21或者负极端子22。此外，通过使非焊接侧Ni层12的厚度t2为导线材料I的厚度t3的约2. 1%以上约8. 2%以下，能够更可靠地抑制在非焊接侧Ni层12残留异物。此外，本实施方式中，如上所述，通过使焊接侧Ni层11的厚度tl焊接在正极端子21的Ni层21b的表面(负极端子22的Ni层22b的表面)，能够将包含相同的Ni元素的焊接侧Ni层11与Ni层21b (22b)焊接，所以与将相互由其他元素构成的层彼此焊接的情况相比，能够进ー步提高接合強度，并且容易焊接。(本实施方式的变形例)在上述实施方式中，表示了使焊接侧Ni层11的厚度tl和非焊接侧Ni层12的厚度t2大致相等的例子，而作为上述实施方式的变形例，还可以使焊接侧Ni层11的厚度tl与非焊接侧Ni层12的厚度t2不同。该情况下，焊接侧Ni层11的厚度tl为导线材料I的厚度t3的约2. 1%以上约8. 2%以下，另ー个面非焊接侧Ni层12的厚度t2可以不到导线材料I的厚度t3的约2. 1%，也可以比导线材料I的厚度t3的约8. 2%大。此处，为了更可靠地抑制在非焊接侧Ni层12的表面上残留异物，优选非焊接侧Ni层12的厚度t2为导线材料I的厚度t3的约I. 3%以上约8. 4%以下。实施例接着，參照图2 图11，说明为了确认本实施方式的效果而进行的与接合强度评价试验、电极焊接评价试验和耐蚀性评价试验相关的确认试验。在以下说明的结合强度评价试验和电极焊接评价试验中，使用上述本实施方式的导线材料I的焊接方法，制作多个具有O. Imm的厚度t3(參照图2)、并且使焊接侧Ni层11的厚度tl (非焊接侧Ni层12的厚度t2 :參照图2)不同的导线材料1，作为与本实施方式的导线材料I对应的试验材料I 7。此时，以焊接侧Ni层11的厚度tl与非焊接侧Ni层12的厚度t2相同的方式制作各导线材料I。具体而言，如图5和图7所示，在试验材料I的导线材料I中，使焊接侧Ni层11的厚度tl (非焊接侧Ni层12的厚度t2)为I. 3 μ m (导线材料I的厚度t3 (O. Imm)的
I.3%)。此外，在试验材料2的导线材料I中，使焊接侧Ni层11的厚度tl (非焊接侧Ni层12的厚度t2)为2. I μ m (导线材料I的厚度t3的2. 1%)。 此外，在试验材料3的导线材料I中，使焊接侧Ni层11的厚度tl (非焊接侧Ni层12的厚度t2)为3. I μ m (导线材料I的厚度t3的3. W。此外，在试验材料4的导线材料I中，使焊接侧Ni层11的厚度tl (非焊接侧Ni层12的厚度t2)为5. 2μπι (导线材料I的厚度t3的5. 2%)。此外，在试验材料5的导线材料I中，使焊接侧Ni层11的厚度tl (非焊接侧Ni层12的厚度t2)为7. 5μπι (导线材料I的厚度t3的7.5%)。此外，在试验材料6的导线材料I中，使焊接侧Ni层11的厚度tl (非焊接侧Ni层12的厚度t2)为8. 2μπι (导线材料I的厚度t3的8. 2%)。此外，在试验材料7的导线材料I中，使焊接侧Ni层11的厚度tl (非焊接侧Ni层12的厚度t2)为8. 4 μ m (导线材料I的厚度t3的8. 4%)。另ー个面，制作在Fe层10的两个表面上形成的焊接侧Ni层111和非焊接侧Ni层112 (參照图4)是Ni的镀层的导线材料101 (參照图4)，作为用于与本实施方式的由Ni层/Fe层/Ni层的复合材料构成的导线材料I比较的试验材料8。S卩，导线材料101由镀Ni材料构成。此时，使导线材料101的厚度为O. Imm,并且使焊接侧Ni层111和非焊接侧Ni层112的厚度为2. 5ym0然后，以使导线材料I (101)的焊接侧Ni层11 (111)位于由低碳钢构成的焊接母材5 (參照图4)的表面的方式，将导线材料I配置在焊接母材5的状态下，用78. 5Ν的力将电极4a (參照图3)压紧在导线材料I (101)的非焊接侧Ni层12 (112)，并且在电极4a流过3. 5kA的电流O. 004秒。由此，使制作的试验材料I 8的导线材料I (101)分别通过电阻焊接而焊接在焊接母材5。 其中，在本评价试验(接合强度评价试验和电极焊接评价试验)中，使用不具有用于提高接合強度的Ni层21b和22b (參照图2)的焊接母材5代替上述实施方式中的正极端子21和负极端子22进行评价试验。这是为了在本评价试验中，求取在不设置接合強度提高的Ni层21b和22b的状态下获得后述的基准強度以上的接合強度的条件。(接合强度评价试验)接着，说明接合強度评价试验。在该接合强度评价试验中，如图4所示，将电阻焊接后的试验材料I 8的导线材料I (101)和焊接母材5向相互相反的方向以IOmm/分钟的速度拉伸，求出焊接部位断裂时的拉伸強度作为接合強度。其中，在接合强度评价试验中，试验材料2 6对应本实施方式的实施例，另ー个面试验材料1、7和8对应比较例。此外，在接合强度评价试验中，将以往使用的试验材料8 (比较例)的接合強度作为基准强度进行了判断。即，在具有试验材料8的接合強度(图5所示的126. 5N)以上的接合強度的情况下，判断具有充分的接合強度(判定为单圆圏)，另ー个面在具有不到试验材料8的接合強度的接合強度的情况下，判断不是充分的接合強度(判定为叉)。进而，在具有比试验材料8的接合強度(126. 5N)大50N的176. 5N以上的接合強度的情况下，判断为更合适的接合强度(判定为双圆圈)。作为图5和图6所示的接合强度评价试验的结果，在试验材料I (比较例)中，接合强度为69. 6N，并且在试验材料7 (比较例)中，接合强度为121. 6N，成为不到试验材料8的接合強度(126. 5N)的接合強度。另ー个面，在试验材料2 6 (实施例)中，接合强度为128. 5N (试验材料2)以上221. 6N以下(试验材料6)，成为试验材料8的接合强度(126. 5N)以上的接合強度。由此能够确认，在焊接侧Ni层11的厚度tl为导线材料I的厚度t3的
2.1% (试验材料2)以上8. 2% (试验材料6)以下的情况下，能够获得与试验材料8 (比较 例)相同程度以上的接合強度。此外，在试验材料3 5(实施例)中，接合强度为176. 5N(试验材料3)以上221. 6N以下(试验材料4)，成为176. 5N以上的接合強度。由此能够确认，在焊接侧Ni层11的厚度tl为导线材料I的厚度t3的3. 1% (试验材料3)以上7. 5% (试验材料5)以下的情况下，能够获得比试验材料8 (比较例)大50N以上的接合強度。此外，在试验材料4 (实施例)中，接合強度变为最大(221. 6N)。由此，能够确认在焊接侧Ni层11的厚度tl为导线材料I的厚度t3的5. 2%的情况下，接合强度最大。其中，在试验材料4 (焊接侧Ni层11的厚度tl为5. 2 μ m)中接合强度变为最大，能够认为是由于在焊接侧Ni层11的厚度tl小于5. 2 μ m的情况(试验材料I 3)下，參与焊接的焊接侧Ni层11的厚度tl较小，參与焊接的Ni的量较少，与试验材料4相比，接合强度较小。此外，焊接侧Ni层11的Ni与Fe层10相比电阻率较小，并且热传导率较大。因而，能够认为在焊接侧Ni层11的厚度11大于5. 2 μ m的情况(试验材料5 7)下，在电阻焊接时因流过的电流而产生的发热较小，并且产生的热容易传导到焊接侧Ni层11的整体。因此能够认为，在试验材料5 7中，由干与试验材料4相比，用于电阻焊接的热量较小，所以焊接的接合强度减小。(电极焊接评价试验)接着，说明电极焊接评价试验。在该电极焊接评价试验中，在利用电阻焊接进行的焊接后，用电子射线显微分析仪(EPMA)对图4所示的配置有电极4a (參照图3)的试验材料I 8的电极配置位置6的非焊接侧Ni层12 (112)的表面上进行分析，确认是否有电极4a中包含的Cu的熔敷。具体而言，对试验材料I 8的电极配置位置6内任意的直线上的非焊接侧Ni层12 (112)表面上的Cu的浓度进行分析，在存在Cu的浓度为73. 5%以上的测定位置的情况下，判断有Cu的熔敷(有判定)。另ー个面，在不存在Cu的浓度为73. 5%以上的测定位置的情况下，判断为没有Cu的熔敷(无判定)。其中，在电极焊接评价试验中，试验材料I 7对应本实施方式的实施例，另ー个面试验材料8对应比较例。作为图7所示的电极焊接评价试验的结果，在由Ni层/Fe层/Ni层的复合材料构成的导线材料I的试验材料I 7 (实施例)中均未确认到Cu的熔敷。例如，在图8所示的试验材料3 (非焊接侧Ni层12的厚度tl为3. I μ m)的电极配置位置6中的非焊接侧Ni层12的表面上，最大只能确认到10%程度的浓度的Cu的熔敷，不存在Cu的浓度为73. 5%以上的测定位置。由此，能够确认在非焊接侧Ni层12的厚度tl为导线材料I的厚度t3的
I.3% (试验材料I)以上8. 4% (试验材料7)以下的情况下没有电极4a的熔敷。另ー个面，非焊接侧Ni层112由Ni的镀层构成的导线材料101的试验材料8(比较例)中，如图9所示，在电极配置位置6中的非焊接侧Ni层112的表面上的I. Imm到I. 5mm之间的测定位置，确认到90%程度的浓度的Cu的熔敷。由此，由于存在Cu的浓度为73. 5%以上的测定位置，能够确认在非焊接侧Ni层112由Ni的镀层构成的导线材料101中，发生了电极4a的熔敷。由此，能够确认通过使用由Ni层/Fe层/Ni层的复合材料构成的导线材料1，在电阻焊接时，能够抑制导线材料I的非焊接侧Ni层12与由氧化铝弥散铜构成的电阻焊接用的电极4a发生反应。(耐蚀性评价试验)最后，说明作为确认试验而进行的耐蚀性评价试验。在该确认试验中，进行了由Ni构成的板材和由Ni-Fe合金构成的板材的耐蚀性的评价。具体而言，使用由Ni构成的板材、由包含50%的Fe的Ni-50Fe合金构成的板材、由包含58%的Fe的Ni_58Fe合金构成的板材、由包含62%的Fe的Ni-62Fe合金构成的板材和由包含64%的Fe的Ni_64Fe合金构成的板材作为试验材料进行了耐蚀性评价试验。耐蚀性评价试验，按照JISZ2371的“盐雾试验方法”，在35°C的温度条件下，将5% (50g/L) NaCl水溶液对试验材料24小时连续喷雾。然后通过观察试验后的试验材料的腐蚀状态来评价试验材料的耐蚀性。其中，腐蚀状态參照图10所示的腐蚀面积比例的判断基准(JIS评价值)，以腐蚀面积相对于一定面积的比例为基准而判断。作为图11所示的耐蚀性评价试验的结果，在由Ni构成的板材中，腐蚀面积比例为O. 02%，确认了基本没有腐蚀。另ー个面，在由Ni-50Fe合金构成的板材、由Ni_58Fe合金构成的板材和由Ni-62Fe合金构成的板材中，腐蚀面积比例为O. 5%，并且由Ni_64Fe合金构成的板材中，腐蚀面积比例为O. 25%。该结果是，能够确认由Ni-50Fe合金、Ni-58Fe合金、Ni-62Fe合金和Ni-64Fe合金构成的板材，与由Ni构成的板材相比，更容易腐蚀至少10倍以上。由此能够确认，如图2所示，通过将由Ni构成的焊接侧Ni层11和由Ni构成的非焊接侧Ni层12配置在导线材料I的表面，与在导线材料的表面配置Ni-Fe合金的情况相比，能够提闻耐蚀性。其中，应当认为本次公开的实施方式和实施例，在所有的点上都是举例而不是限制性的。本发明的范围不是由上述实施方式和实施例的说明而是由权力要求的范围所表示，进而包括与权カ要求的范围均等的含义和范围内的所有变更。例如，在上述实施方式中，表示了将导线材料I应用于通过电阻焊接而焊接于移动电话用的二次电池2的正极端子21和负极端子22的导线材料的例子，但是本发明不限定于此。例如，也可以如图12所示，将本实施方式的导线材料I (本发明的导线用复合材料)应用于通过电阻焊接而焊接于构成笔记本电脑用的二次电池7的3个二次电池8的正 极端子81和负极端子82的导线材料。在该应用例中，导线材料I以将3个二次电池8的正极端子81和负极端子82相互连接的方式焊接，并且以将笔记本电脑用的二次电池7与保护电路3相互连接的方式焊接。其中，二次电池8是本发明的“电池”的ー个例子，正极端子81和负极端子82是本发明的“端子”的ー个例子。此外，作为上述应用例以外的应用例，还可以将本发明的导线用复合材料应用于与一次电池的端子焊接的导线材料。此外，在上述实施方式中，表示了导线材料I的厚度t3为约O. Imm以上约O. 25mm以下的例子，而本发明不限于此。在本发明中，导线材料的厚度可以为不到约O. 1_，也可以大于约O. 25mm。即使在该情况下，焊接侧Ni层(第一 Ni层)的厚度也需要为导线用复合材料的厚度的约2. 1%以上约8. 2%以下。此外，在上述实施方式中，表示了通过在Fe层10的两个表面上分别贴合焊接侧Ni层11和非焊接侧Ni层12而形成导线材料 I的例子，但是本发明不限于此。在本发明中，还可以通过仅在导线材料的焊接的附近贴合焊接侧Ni层与非焊接侧Ni层，仅在焊接的附近成为3层复合材料地构成导线材料。此外，在上述实施方式中，表示了使用SP⑶(深拉深用冷轧钢板)作为导线材料I的Fe层10的例子，而本发明不限于此。在本发明中，还可以使用SPCC (—般用冷轧钢板)和热轧钢板等其他Fe材料作为Fe层。
权利要求
1.一种导线用复合材料，为用于与电池(2)的端子(21、22)焊接的导线用复合材料(1)，其特征在于，具备 配置在对所述电池的端子焊接的ー侧的第一 Ni层(11); 配置在与所述焊接ー侧相反ー侧的第二 Ni层(12);和 以被所述第一 Ni层和所述第二 Ni层所夹的方式配置的Fe层(10)， 所述第一 Ni层的厚度为由所述第一 Ni层、所述第二 Ni层和所述Fe层构成的所述复合材料的厚度的2. 1%以上8. 2%以下。
2.如权利要求I所述的导线用复合材料，其特征在干 所述第一 Ni层的厚度为所述复合材料的3. 1%以上7. 5%以下。
3.如权利要求I或2所述的导线用复合材料，其特征在于 所述第一 Ni层的厚度为2. I μ m以上20. 5 μ m以下。
4.如权利要求I 3中任意一项所述的导线用复合材料，其特征在于 所述第一 Ni层的厚度与所述第二 Ni层的厚度大致相等。
5.如权利要求I 4中任意一项所述的导线用复合材料，其特征在于 所述第二 Ni层的厚度为所述复合材料的厚度的I. 3%以上8. 4%以下。
6.如权利要求I 5中任意一项所述的导线用复合材料，其特征在于 所述第一 Ni层构成为能够与包括Ni层的所述电池的端子的所述Ni层(21b、22b)的表面焊接。
7.一种导线用复合材料的焊接方法，所述复合材料包括第一 Ni层(11)、第二 Ni层(12)、和以被所述第一 Ni层和所述第二 Ni层所夹的方式配置的Fe层(10)，其中所述第一Ni层的厚度为由所述第一 Ni层、所述第二 Ni层和所述Fe层构成的所述复合材料(I)的厚度的2. 1%以上8. 2%以下，并且将所述复合材料与电池(2)的端子(21、22)电阻焊接，所述复合材料的焊接方法的特征在于，具备 将所述复合材料配置在所述电池的端子上，使得所述第一 Ni层位于所述电池的端子一侧的エ序； 在将电阻焊接用的电极(4a)配置在与所述电池的端子所位于的ー侧相反ー侧的所述第二 Ni层ー侧的状态下，通过使电流流过所述电极，将所述第一 Ni层与所述电池的端子电阻焊接的エ序。
8.如权利要求7所述的导线用复合材料的焊接方法，其特征在于 所述第一 Ni层的厚度为所述复合材料的厚度的3. 1%以上7. 5%以下。
全文摘要
本发明提供一种导线用复合材料和导线用复合材料的焊接方法。其能够获得能够抑制在表面上残留异物的导线用复合材料。该导线用复合材料(1)是用于与电池(2)的端子(21、22)焊接的导线用复合材料，具备配置在对电池的端子焊接的一侧的第一Ni层(11)、配置在与焊接的一侧相反一侧的第二Ni层(12)、和以被第一Ni层与第二Ni层所夹的方式配置的Fe层(10)，第一Ni层的厚度是由第一Ni层、第二Ni层和Fe层构成的复合材料的厚度的2.1%以上8.2%以下。
文档编号H01M2/30GK102652373SQ20108005607
公开日2012年8月29日 申请日期2010年2月15日 优先权日2010年2月15日
发明者石尾雅昭, 织田喜光 申请人:株式会社新王材料