CN103962695A

CN103962695A - 焊接装置

Info

Publication number: CN103962695A
Application number: CN201410040218.XA
Authority: CN
Inventors: 伊藤厚; 重松孝英
Original assignee: Nippon Avionics Co Ltd
Current assignee: Nippon Avionics Co Ltd
Priority date: 2013-02-04
Filing date: 2014-01-27
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2034-01-27
Also published as: CN103962695B

Abstract

本发明提供一种焊接装置，包括：与被接合物抵接的电极（80a、80b）；焊接电源（20）；检测与焊接中的被接合物相关的物理量的检测单元（21）；和控制单元（16），所述控制单元根据来自外部的指示而从焊接电源（20）向电极（80a、80b）供给电流，由此开始焊接，在焊接过程中检测到的物理量到达了规定的结束条件值的时刻，停止对电极（80a、80b）的通电。物理量是焊接电流、焊接电压、焊接功率、电极间电阻、施加到被接合物的负荷、及被接合物的厚度方向的位移量中的至少一种。

Description

焊接装置

技术领域

本发明涉及焊接装置，特别是关于适用于多张板的层叠体的接合中的焊接装置。

背景技术

近几年，正在使用隔着隔离物而层叠了多个平板状的正极电极及负极电极的层叠型锂离子电池。图9A是表示层叠型锂离子电池的层叠后的状态的立体图，图9B是表示连接了电极的垂片和引线端子的状态的立体图。

在层叠型锂离子电池中，如图9A所示，由铝（Al）等金属箔构成的正极电极100和由铜（Cu）等金属箔构成的负极电极101隔着隔离物（未图示）而被交替地层叠。各正极电极100上设有引线接合用的垂片102。这些垂片102如图9B所示那样被层叠，在接合部106中与外部连接用的引线端子104接合。同样地，各负极电极101上设有引线接合用的垂片103。这些垂片103被层叠，在接合部107中与外部连接用的引线端子105接合。

通常，在垂片102与引线端子104的接合以及垂片103与引线端子105的接合中使用超声波焊接、激光焊接、电阻焊接（参照JP特开2008-66170号公报、特开2009-32670号公报）。

超声波焊接是向被接合物施加垂直方向的压力的同时向接合面施加平行的超声波振动来进行接合的方法。

激光焊接是向被接合物照射激光来使其熔化来进行接合的方法。

如图10所示，电阻焊接是如下的方法：利用一对电极108a、108b从上下夹持并按压多张垂片102和引线端子104的同时，使电流流过电极108a、108b之间，利用所产生的焦耳热使垂片102和引线端子104熔化来进行接合。

在超声波焊接中，存在因焊接时的超声波振动而从电池脱落微小的金属粉的问题。此外，若通过增加电极的个数来增加垂片的个数，则要增加所需的焊接能量，因此需要提高超声波的输出，有可能会破坏或切断垂片。

在激光焊接中，由于由Al或Cu构成的被接合物的反射率高，因此存在需要高能量的激光的问题。此外，还存在产生被称为溅射物的金属粉的问题。

另一方面，在电阻焊接中，能够抑制在超声波焊接及激光焊接中成为问题的金属粉的产生或垂片的破损。在该电阻焊接中，向焊接电源反馈通电电流和电极间电压，控制提供给电极的通电量以使将所设定的电流或功率、电压向被接合物施加恒定时间。但是，在这种恒定时间的通电控制方式中，在焊接多张板的层叠体时，焊接状态不稳定，存在无法获得良好的固体小块（接合部分）的问题。

在焊接由Al或Cu等构成的多张板的层叠体的情况下，板的表面的氧化膜起到绝缘体的作用，在焊接时，需要向电极间施加高电压来破坏氧化膜。但是，氧化膜的破坏现象有偏差，在使对电极的通电时间恒定的现有的控制方式中，无法应对该偏差，无法实现适当的焊接。

另外，以上的问题并不限于层叠型锂离子电池，在对多张Al箔或Cu箔进行接合时也同样会发生。

发明内容

本发明为了解决上述问题而完成，其目的在于，提供一种即使在焊接多张板的层叠体的情况下也能够实现适当焊接的焊接装置。

本发明的焊接装置包括：第1电极，所述第1电极抵接于被接合物；第2电极，所述第2电极在与第1电极之间夹持被接合物且与第1电极对置；加压机构，所述加压机构对第1电极和第2电极中的至少一个加压，通过第1电极和第2电极夹持被接合物；焊接电源，所述焊接电源向第1电极、第2电极间供给电流；检测单元，所述检测单元检测与焊接中的被接合物相关的物理量；和控制单元，所述控制单元根据来自外部的指示而从焊接电源向第1电极和第2电极供给电流，由此开始焊接，在焊接过程中检测到的物理量到达了规定的结束条件值的时刻，停止对第1电极和第2电极的通电，所述物理量是流过第1电极和第2电极的焊接电流、施加于第1电极、第2电极间的焊接电压、提供给第1电极和第2电极的焊接功率、第1电极、第2电极间的电阻、施加到被接合物的负荷、及被接合物的厚度方向的位移量中的至少一种。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施例所涉及的焊接装置的结构的框图；

图2是本发明的第1实施例所涉及的焊接头的放大剖视图；

图3是表示焊接中的焊接电流、焊接电压、焊接功率的变化的一个示例的视图；

图4是表示焊接中的电极间电阻的变化的一个示例的视图；

图5是表示焊接中的负荷、位移量的变化的一个示例的视图；

图6是表示本发明的第2实施例所涉及的焊接装置的动作的流程图；

图7是本发明的第3实施例所涉及的焊接头的放大剖视图；

图8是表示本发明的第4实施例所涉及的焊接装置的结构的框图；

图9A、图9B是表示层叠型锂离子电池的层叠后的状态以及连接电极的垂片与引线端子的状态的立体图；以及

图10是电阻焊接中的接合部的放大剖视图。

具体实施方式

[第1实施例]

以下，参照附图说明本发明的实施例。图1是表示本发明的第1实施例所涉及的焊接装置的结构的框图。本实施例的焊接装置包括开始开关2、整流电路3、电容器4、变换器5、焊接变压器6、二极管7、焊接头8、霍尔元件9、电流检测部10、电压检测部11、功率检测部12、电阻检测部13、负荷检测部14、位移检测部15、控制部16、操作部17、存储部18和显示部19。

开始开关2、整流电路3、电容器4、变换器5、焊接变压器6和二极管7构成向焊接头8供给电流的焊接电源20。此外，霍尔元件9、电流检测部10、电压检测部11、功率检测部12、电阻检测部13、负荷检测部14和位移检测部15构成检测与焊接中的被接合物相关的物理量的检测单元21。此外，控制部16构成控制单元。另外，控制部16和显示部19构成警报通知单元22。

图2是焊接头8的放大剖视图。焊接头8具备电极80a、80b。电极80a、80b包括：由Cu合金构成的电极主体81a、81b；和由至少包含钼（Mo）、钨（W）、铁（Fe）、镍（Ni）、钛（Ti）之中的一种元素的金属或合金构成的前端部82a、82b。另外，焊接头8具备安装于前端部82a、82b的热电偶83a、83b、和从上下利用电极80a、80b来夹持被接合物85并对其施加压力的加压机构84a、84b。加压机构84a、84b中设有未图示的路径单元，能够将施加到被接合物85的负荷的大小变换为电信号。此外，在加压机构84a、84b中设有未图示的位移传感器，能够将被接合物85的厚度方向上的位移量变换为电信号。另外，能够基于来自热电偶83a、83b的电压来检测前端部82a、82b的温度，但是在本实施例中热电偶83a、83b并不是必要的结构要件。

以下，说明焊接装置的动作。在本实施例中，作为被接合物85，说明层叠了多张垂片102和引线端子104而成的层叠体。每一张垂片102的厚度例如是大约10μm～150μm。

首先，如图2所示，焊接头8的加压机构84a、84b通过电极80a、80b从上下方向（沿着层叠体的层叠方向的方向）夹持被接合物85并对其加压。另外，在图2的示例中，加压机构84a、84b分别对电极80a、80b施加压力，但是也可以是只有电极80a、80b中的一个施加压力。

例如，若用户对操作部17进行操作而指示焊接开始，则从操作部17输出开始信号，接通开始开关2。若接通开始开关2，则整流电路3对交流200V的商用3相交流电源1的交流输出进行全波整流，对在整流电路3的输出端之间并联连接的电容器4进行充电。该整流电路3由使用了6个二极管30的3相全波混合电桥构成。

变换器5将电容器4的充电电压变换为交流电压，提供给焊接变压器6的初级侧。变换器5包括由4个NPN晶体管50构成的电桥。由整流器（二极管）7对焊接变压器6的次级侧输出进行全波整流后将其导入至电极80a、80b。由此，在电极80a、80b之间流过大电流，利用所产生的焦耳热使被接合物85的接合面（金属箔彼此的接合面）熔化来进行接合。

电流检测部10根据设于焊接变压器6的次级侧的霍尔元件9的输出，检测流过焊接变压器6的次级侧的电流I（流过电极80a、80b的焊接电流）。电压检测部11检测施加在电极80a、80b之间的焊接电压V。功率检测部12通过将电流检测部10检测出的焊接电流I的值和电压检测部11检测出的焊接电压V的值相乘，从而检测提供给电极80a、80b的焊接功率W。电阻检测部13根据电压检测部11检测出的焊接电压V的值和电流检测部10检测出的焊接电流I的值，计算出电极80a、80b之间的电阻R。负荷检测部14基于设置在加压机构84a、84b中的路径单元的输出，检测施加到被接合物85的负荷G。位移检测部15基于设置在加压机构84a、84b中的位移传感器的输出，检测被接合物85的厚度方向的位移量D。

图3是表示焊接中的焊接电流I、焊接电压V、焊接功率W的变化的一个示例的图，图4是表示焊接中的电极间电阻R的变化的一个示例的图，图5是表示焊接中的负荷G、位移量D的变化的一个示例的图。图3～图5的横轴是时间。

控制部16使变换器5工作来产生交流电压，从而向电极80a、80b施加如图3所示的脉冲电流，实时监控在焊接过程中检测的物理量，在物理量到达了规定的结束条件值的时刻，使变换器5的动作停止，结束对电极80a、80b的通电，该通电结束之后经过规定的冷却时间（例如几毫秒）之后，进行下一次的脉冲电流的施加。

在存储部18中预先设定在焊接过程中检测的物理量的期望值，作为每个焊接通电脉冲的结束条件值。作为这些物理量，有焊接电流值I₀、焊接电压值V₀、电极间电阻值R₀、负荷值G₀、位移量D₀。焊接装置的用户只要预先使用作为对象的被接合物85离开进行用于设定结束条件值的焊接试验，将可获得适当的焊接时的物理量的值设定在存储部18中作为结束条件值即可。关于冷却时间，将可获得适当的焊接时的值设定在存储部18中即可。

控制部16在进行基于焊接电流I的反馈的电流控制的情况下，实时地监控在图3所示的每一个通电脉冲下由电流检测部10检测到的焊接电流I，在焊接电流I的绝对值到达了预先设定在存储部18中的焊接电流值I₀的时刻，结束对电极80a、80b的通电。此外，控制部16在进行基于焊接电压V的反馈的电压控制的情况下，监控在每个通电脉冲下由电压检测部11检测到的焊接电压V，在焊接电压V的绝对值到达了预先设定在存储部18中的焊接电压值V₀的时刻，结束通电。控制部16在进行基于焊接功率W的反馈的功率控制的情况下，监控在每个通电脉冲下由功率检测部12检测到的焊接功率W，在焊接功率W到达了预先设定在存储部18中的焊接功率值W₀的时刻，结束通电。

此外，控制部16在进行基于电极间电阻R的反馈的电阻控制的情况下，监控在每个通电脉冲下由电阻检测部13检测到的电极间电阻R，在电极间电阻R到达了预先设定在存储部18中的电极间电阻值R₀的时刻，结束通电。控制部16在进行基于负荷G的反馈的负荷控制的情况下，监控在每个通电脉冲下由负荷检测部14检测到的负荷G，在负荷G到达了预先设定在存储部18中的负荷值G₀的时刻，结束通电。控制部16在基于位移量D的反馈的位移控制的情况下，监控在每个通电脉冲下由位移检测部15检测到的位移量D，在位移量D到达了预先设定在存储部18中的位移量D₀的时刻，结束通电。

控制部16根据对操作部17进行了操作的用户的选择来决定采用以上的物理量控制（电流控制、电压控制、功率控制、电阻控制、负荷控制、位移控制）之中的哪个控制方式。

此外，控制部16在显示部19显示在焊接过程中检测出的物理量的波形。

如以上所述，在本实施例中，在进行被接合物85的电阻焊接时，实时地监控在焊接过程中检测出的物理量，在物理量到达了规定的结束条件值的时刻，结束对电极80a、80b的通电，因此与设置恒定的通电时间的现有的控制方式相比，能够减轻被接合物表面的氧化膜的偏差，能够实现适当的焊接。此外，在本实施例中，与现有的电阻焊接相同，能够避免金属粉的产生或被接合物85的破损。

另外，在本实施例中，比较了在焊接过程中检测出的物理量（焊接电流I、焊接电压V、焊接功率W、电极间电阻R、负荷G、位移量D）的瞬间值和规定的结束条件值（焊接电流值I₀、焊接电压值V₀、焊接功率值W₀、电极间电阻值R₀、负荷值G₀、位移量D₀），但并不限于此，也可以比较物理量的微分值或积分值与结束条件值，从而在物理量的微分值或积分值到达了结束条件值的时刻结束对电极80a、80b的通电。在焊接过程中检测到的物理量上重叠有噪声，因此使用物理量的微分值或积分值，能够避免噪声的影响。

[第2实施例]

接着，说明本发明的第2实施例。本实施例说明更具体的控制的示例。在本实施例中，焊接装置的结构与第1实施例相同，因此使用图1～图5的附图标记来进行说明。图6是表示本实施例的焊接装置的动作的流程图。另外，以下，将向电极80a、80b施加如图3所示的1个脉冲电流的情况计为1次。

首先，若从用户指示了焊接开始，则控制部16以将预先设定在存储部18中的电极间电阻值R₀作为结束条件值的电阻控制方式进行焊接（图6的步骤S1）。电阻控制方式下的焊接方法如在第1实施例中说明的那样。此时，控制部16进行n次电阻控制方式下的焊接（n是1以上的整数）。在进行多次电阻控制方式下的焊接的情况下，预先设定成每次结束条件值都变化。例如，在进行电阻控制方式下的焊接的情况下，作为第1次结束条件值的电极间电阻值R₀与作为第2次结束条件值的电极间电阻值R₁具有R₀＞R₁的关系。每次结束条件值变低是因为每次重复焊接时电极间电阻值R变小。由此，在进行多次电阻控制方式下的焊接的情况下，需要每次设定结束条件值。此外，在进行多次电阻控制方式下的焊接的情况下，从一次焊接结束时（通电结束时）开始经过规定的冷却时间之后，进行下一次的焊接。

接着，控制部16结束电阻控制方式的n次焊接（在图6的步骤S2中为“是”），在从该焊接结束时开始经过规定的冷却时间之后，以其他的控制方式进行焊接（图6的步骤S3）。作为电阻控制方式以外的控制方式，如在第1实施例中说明的那样，有将焊接电流值I₀作为结束条件值的电流控制方式、将焊接电压值V₀作为结束条件值的电压控制方式、将焊接功率值W₀作为结束条件值的功率控制方式、将负荷值G₀作为结束条件值的负荷控制方式、和将位移量D₀作为结束条件值的位移控制方式。控制部16进行m次这些控制方式下的焊接（m是1以上的整数）。

在进行多次这些控制方式下的焊接的情况下，可以每次都改变结束条件值，也可以使用共用的值作为多次焊接的结束条件值。此外，也可以每隔一次或者隔多次改变控制方式。此外，与电阻控制方式时相同，在进行多次焊接的情况下，从结束1次焊接时（通电结束时）开始经过所定的冷却时间之后，进行下一次的焊接。在m次焊接结束的时刻（在图6的步骤S4中为“是”），结束焊接装置的处理。

如以上所述，在本实施例中，进行n次电阻控制方式下的焊接之后，进行m次其他控制方式下的焊接。在最初的焊接中，因电极80a、80b的污渍或被接合物表面的氧化膜，电极80a、80b间的通电路径不稳定。因此，为了抑制产生灰尘，进行n次电阻控制方式下的焊接，除去电极80a、80b的污渍或被接合物表面的氧化膜，降低电极间电阻值R来使通电路径稳定，进行m次其他控制方式下的焊接。由此，在本实施例中，能够减轻电极80a、80b的污渍或被接合物表面的氧化膜的影响，能够实现适当的焊接。

另外，在实施了电阻控制方式下的焊接时，在由电阻检测部13检测出的电极间电阻R未到达预先设定在存储部18中的结束条件值的情况下，假设被接合物85的不良情况。因此，在每一次的焊接时间超过了规定的经过时间的时刻，电极间电阻R没有到达结束条件值的情况下，控制部16也可以中止对电极80a、80b的通电，例如，使显示部19显示警报信息，从而产生警报。只要焊接装置的用户预先利用作为对象的被接合物85来进行用于设定经过时间的焊接试验，将比可获得适当的焊接时的每一次的焊接时间长的时间设定在存储部18中作为规定的经过时间即可。

此外，作为在图6的步骤S3中进行的焊接的控制方式，也可以采用现有的控制方式。作为此处的控制方式，有将规定的焊接电流I供给恒定时间的恒流控制方式、将规定的焊接电压V供给恒定时间的恒压控制方式、将规定的焊接功率W供给恒定时间的恒定功率控制方式等。

[第3实施例]

接着，说明本发明的第3实施例。本实施例通过在第1实施例和第2实施例中改变被接合物的结构，除了在第1实施例和第2实施例中说明的效果外，还实现电极消耗的抑制。在本实施例中，焊接装置的结构也与第1实施例和第2实施例相同，因此使用图1、图3～图6的附图标记进行说明。

如上所述，在电阻焊接中，能够抑制在超声波焊接及激光焊接中成为问题的金属粉的产生或垂片的破损。但是，由Al或Cu构成的被接合物的电阻低且不易发热，因此想要结合多个垂片时需要使大电流流过电极，存在成为高温的电极消耗巨大的问题。特别是，若利用普遍使用的Cu合金的电极来接合由Al箔构成的垂片，则电极主成分的Cu和垂片主成分的Al会发生合金化反应，生成Cu-Al合金，由此会显著地消耗电极前端，因此不得不频繁地研磨电极。

为了改善这种电极的消耗，采用使由Cu构成的带状导电材料介于电极与被接合物之间的方法（参照专利第2867777号公报）。在这种方法中，需要由Cu构成的带状导电材料和传送该带状导电材料的传送机构，因此存在电极周围变得复杂的问题，还存在成本上升的问题。此外，由于在电极的周围配置带状导电材料及其传送机构，因此相应地限制电极的配置空间，存在难以维护电极的问题。因此，在本实施例中，通过简单的结构抑制电极的消耗。

图7是本实施例的焊接头8的放大剖视图。与第1实施例和第2实施例相同，焊接头8具有电极80a、80b。电极80a、80b包括由Cu合金构成的电极主体81a、81b、和同样由Cu合金构成的前端部82a、82b。可以容易地交换前端部82a、82b。并且，焊接头8具备热电偶83a、83b、加压机构84a、84b、和以真空状态吸附后述的支承板的吸附机构89。图7的88是吸附机构89的吸附喷嘴。

接着，说明本实施例的被接合物86。被接合物86是包括：多张板的层叠体86a，由Al或Al合金构成；集电体86b，所述集电体是配置在层叠体86a上的由Al或Al合金构成的板状部件，形成有相对于层叠体86a而言是凸状的突起的凸部87；和支承板（以下，BP）86c，所述支承板是配置在层叠体86a下的由Al或Al合金构成的板状部件。构成层叠体86a的多张板（Al箔）的每一张的厚度例如是大约10μm～150μm。

将凸部87的高度h设定为如下的高度：由电极80a、80b在上下夹持被接合物86而施加规定的负荷，从而凸部87变形而变低时，在凸部以外的部分不会与集电体86b和层叠体86a接触的高度（集电体86b为1mm的厚度时，凸部87的高度是大约1mm）。凸部87的水平方向的尺寸被设定为：凸部87变形而变低时的凸部87与层叠体86a之间的接触面积小于电极80a的前端部82a与集电体86b之间的接触面积。此外，BP86c的厚度只要设定为焊接时与层叠体86a接触的部分熔化而与电极80b的前端部82b接触的部分不会熔化的厚度即可，集电体86b的厚度的1/2以上是适当的。

以下，说明焊接装置的动作。首先，如图7所示，焊接头8的加压机构84a、84b通过电极80a、80b从上下方向（沿着层叠体86a的层叠方向的方向）夹持被接合物86来加压。此时，将被接合物86搭载于电极80b上，因此将BP86c的下表面通过吸附机构89而真空吸附，固定成BP86c被搭载于电极80b的前端部82b上。如上所述，在该BP86c上搭载层叠体86a，在层叠体86a上搭载集电体86b。并且，将电极80a下拉至集电体86b之上来按压。另外，在图7的示例中，加压机构84a、84b分别向电极80a、80b施加压力，但是也可以仅对电极80a、80b中的一个施加压力。

对电极80a、80b的通电控制如在第1实施例和第2实施例中说明的那样。在电极80a、80b之间流过大电流，通过所产生的焦耳热使被接合物86的接合面（金属彼此的接合面）熔化来进行接合。在本实施例中，通过加压机构84a、84b施压，集电体86b的凸部87变形而变低，该凸部87的前端部、凸部87正下方位置处的层叠体86a、凸部87正下方位置处的BP86c熔化，集电体86b、层叠体86a和BP86c被接合。

如以上所述，在本实施例中，将层叠体86a、配置在层叠体86a上的集电体86b、和配置在层叠体86a下的BP86c作为被接合物86，因此能够减轻从被接合物86对电极80a、80b的前端部82a、82b的Al转印，能够抑制前端部82a、82b的消耗。在集电体86b设置凸部87，将凸部87的高度设定为高于在通常的凸部焊接中所使用的凸部，从而能够消除凸部以外的部分中的焊接电流的分流，而且通过将BP86c的厚度设为集电体86b的厚度的1/2以上，从而可获得熔化部与前端部82a、82b之间的距离，因此能够实现沿着层叠体86a的层叠方向的温度梯度，熔化部不会到达前端部82a、82b。

也就是说，在集电体86b侧，焊接电流（热）集中在与层叠体86a接触的凸部87的前端部。电极80a的前端部82a与集电体86b之间的接触面积大于凸部87的前端部与层叠体86a之间的接触面积，因此在电极80a的前端部82a与集电体86b的接触部分，不会产生焊接电流的集中。因此，集电体86b中熔化的是与层叠体86a相接触的凸部87的前端部，与电极80a的前端部82a相接触的集电体86b的部分不易熔化。由此，集电体86b的熔化部不会到达电极80a的前端部82a，因此能够减轻集电体86b到前端部82a的Al的转印。

另一方面，由凸部87按压层叠体86a，从而能够减小构成层叠体86a的多张板（Al箔）的氧化膜电阻值，因此如上所述，若焊接电流集中在凸部87的前端部，则能够使更多的电流流向凸部87的正下方的位置处的BP86c。因此，由多张板构成的层叠体86a中熔化的是位于凸部87正下方的部分，与该层叠体86a相接触的BP86c的熔化部也是凸部87的正下方的部分。BP86c的厚度为集电体86b的厚度的1/2以上，而且电极80b的前端部82b与BP86c的接触面积大于凸部87的前端部与层叠体86a的接触面积，因此与电极80b的前端部82b相接触的BP86c的部分不易熔化。由此，BP86c的熔化部不会到达电极80b的前端部82b，因此能够减轻BP86c到前端部82b的Al的转印。

在本实施例中，只要在电极周围追加吸附机构89即可，不需要如专利第2867777号公报所记载的技术那样设置带状导电材料及其传送机构。因此，能够简化电极周围的结构。在本实施例中，由于电极周围的结构简单，因此不会限制电极80a、80b的配置空间。此外，电极主体81a、81b上的前端部82a、82b的安装和更换比较容易，容易维护电极80a、80b。另外，在本实施例中，在电极80b的周围设置有吸附机构89的吸附喷嘴88，但是也可以在电极80b自身设置吸附喷嘴。

另外，在现有的电阻焊接或第1实施例和第2实施例的焊接中，为了使焊接电流集中流过，将电极的前端部设置成了尖比较细的形状，但是在本实施例中，由于通过凸部87实现焊接电流的集中，因此前端部82a、82b只要是一定粗细的圆柱状即可，能够容易实现前端部82a、82b的制作及维护。

在本实施例中，焊接前的层叠体86a在层叠方向上的电阻值例如为十几mΩ～几百mΩ，通过凸部87进行按压，由此能够将该电阻值降低至几mΩ～十几mΩ，而且如在第2实施例中说明的那样，通过进行n次电阻控制方式的焊接，能够将电阻值降低至零点几mΩ左右。

[第4实施例]

接着，说明本发明的第4实施例。图8是表示本发明的第4实施例所涉及的焊接装置的结构的框图，对与图1相同的结构附加同一附图标记。本实施例的焊接装置与第1～第3实施例相比，焊接电源20的结构有一部分不同。具体而言，删除了在第1～第3实施例中所设置的二极管7，将焊接变压器6的次级侧输出直接连接于电极80a、80b。在第1～第3实施例中，通过设置二极管7，从而在电极80a、80b之间施加正的焊接电压V，但是在本实施例中，在电极80a、80b之间施加正和负的焊接电压V。其他结构如在第1～第3实施例中说明的那样。

另外，在第1～第4实施例中，将由Al构成的多张板的层叠体当作了被接合物，但是并不限于此，可以将由Al合金构成的多张板的层叠体作为被接合物，也可以将由Cu或Cu合金构成的多张板的层叠体作为被接合物，也可以层叠了多张由Al或Al合金构成的板、和由Cu或Cu合金构成的板的层叠体作为被接合物。

第1～第4实施例的控制部16、操作部17、存储部18及显示部19的功能可通过具备CPU（中央处理单元）、存储装置及与外部的接口的计算机、和控制这些硬件资源的程序来实现。CPU按照保存在存储装置中的程序，执行在第1～第4实施例中说明的处理。

Claims

1.一种焊接装置，包括：

第1电极（80a），所述第1电极抵接于被接合物（85，86）；

第2电极（80b），所述第2电极在与所述第1电极之间夹持所述被接合物且与所述第1电极对置；

加压机构（84a、84b），所述加压机构对所述第1电极和所述第2电极中的至少一个加压，通过所述第1电极和所述第2电极夹持所述被接合物；

焊接电源（20），所述焊接电源向所述第1电极、所述第2电极间供给电流；

检测单元（21），所述检测单元检测与焊接中的所述被接合物相关的物理量；和

控制单元（16），所述控制单元根据来自外部的指示而从所述焊接电源向所述第1电极和所述第2电极供给电流，由此开始焊接，在焊接过程中检测到的所述物理量到达了规定的结束条件值的时刻，停止对所述第1电极和所述第2电极的通电，

所述物理量是流过所述第1电极、所述第2电极的焊接电流、施加于所述第1电极、所述第2电极间的焊接电压、提供给所述第1电极和所述第2电极的焊接功率、所述第1电极、所述第2电极间的电阻、施加到所述被接合物的负荷、及所述被接合物的厚度方向的位移量中的至少一个。

2.根据权利要求1所述的焊接装置，其中，所述控制单元（16）进行n次第1控制方式的焊接之后，进一步进行m次不同于所述第1控制方式的第2控制方式的焊接，其中，所述第一控制方式为作为焊接过程中检测到的物理量的电极间电阻到达了作为结束条件值而预先设定的电极间电阻值的时刻停止对所述第1电极和所述第2电极的通电，n是1以上的整数，m是1以上的整数。

3.根据权利要求2所述的焊接装置，其中，所述第2控制方式的焊接是如下的焊接：在焊接过程中检测到的电极间电阻以外的1个物理量到达了规定的结束条件值的时刻，停止对所述第1电极和所述第2电极的通电。

4.根据权利要求2所述的焊接装置，其中，所述第2控制方式的焊接是以下焊接中的任一种：将规定的焊接电流向所述第1电极和所述第2电极供给恒定时间的恒流控制方式的焊接；将规定的焊接电压向所述第1电极、所述第2电极间供给恒定时间的恒压控制方式的焊接；和将规定的焊接功率向所述第1电极和所述第2电极供给恒定时间的恒定功率控制方式的焊接。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的焊接装置，其中，所述焊接装置还包括警报通知单元（22），在每一次的焊接时间超过了规定的经过时间的时刻，当在所述第1控制方式下的焊接过程中检测到的电极间电阻没有到达作为结束条件值而预先设定的电极间电阻值的情况下，所述警报通知单元停止对所述第1电极和所述第2电极的通电，发出警报。

6.根据权利要求1所述的焊接装置，其中，所述控制单元（16）作为与所述结束条件值进行比较的所述物理量的值而使用物理量的微分值或积分值。

7.根据权利要求1所述的焊接装置，其中，所述被接合物（86）包括：由金属构成的多张板的层叠体（86a）；集电体（86b），所述集电体是配置在所述层叠体上的由金属构成的板状部件，且形成有相对于所述层叠体是凸状的凸部（87）；和配置在所述层叠体下的由金属构成的板状支承板（86c）。

8.根据权利要求7所述的焊接装置，其中：

所述凸部（87）的高度被设定为：对所述被接合物加压而使所述凸部变形时，在所述凸部以外的部分所述集电体和所述层叠体不会接触的高度；以及

所述支承板（86c）的厚度被设定为：焊接时与所述层叠体相接触的部分熔化而与下侧的所述第2电极相接触的部分不会熔化的厚度。

9.根据权利要求7或8所述的焊接装置，其中，所述焊接装置还包括吸附机构（89），所述吸附机构真空吸附所述支承板的下表面，从而固定成将所述被接合物搭载于下侧的所述第2电极上。