CN105140424A - 二次电池及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

根据本二次电池，是向具有开口的电池壳体(2)的开口插入电池盖(1)，并向电池壳体(2)与电池盖(1)的对接部照射激光进行对接焊，使电池盖(1)固定于电池壳体(2)的二次电池，在将形成于电池盖(1)的电池盖侧焊接痕的从电池盖(1)的表面到电池盖侧焊接痕的下端的距离设为电池盖侧焊接深度，并将形成于电池壳体(2)的电池壳体侧焊接痕的从电池盖(1)的表面到电池壳体侧焊接痕的下端的距离设为电池壳体侧焊接深度的情况下，电池盖侧焊接深度比电池壳体侧焊接深度深。

Description

二次电池及其制造方法
技术领域
本发明涉及二次电池及其制造方法。
背景技术
例如锂离子二次电池、钠电池、双电层电容器和锂离子电容器等蓄电元件，将进行发电的发电元件收纳在有底的电池壳体中，向电池壳体的开口插入电池盖，并向电池壳体与电池盖的对接部照射激光进行对接焊，使电池盖固定于电池壳体。
在日本特开2011-092944号公报、日本特开2007-157519号公报、日本特开2008-126315号公报、日本特开2006-324160号公报、日本特开平11-90657号公报和日本特开2002-292486号公报中，公开了利用激光使电池盖固定于电池壳体的焊接结构。
发明内容
近年来，二次电池中需求高容量化。由于需要在电池盖设置端子，因此电池盖需要具有刚性和一定程度的板厚。但是，为了提高容量，电池壳体有其板厚变薄的倾向。其结果，在电池盖与电池壳体的对接焊中，电池盖与电池壳体之间的热容量之差增大，相对地，电池盖热容量大而难熔，电池壳体热容量小而易熔。
为了焊接而照射激光的情况下，电池盖和电池壳体由于热而膨胀，在凝缩时收缩，但在熔融后热容量大的电池盖先冷却凝缩。此时，由于电池盖的厚度大，因此电池盖与电池壳体相比收缩量增大，难以在厚度薄的电池壳体侧追随(补偿)电池盖的收缩体积。其结果，在热容量小的电池壳体侧产生裂纹，担心电池盖与电池壳体的焊接强度的降低。
在日本特开2011-092944号公报所公开的技术中，公开了下述接合方法：向热容量大的部件(电池盖)照射第1激光，向热容量小的部件(电池壳体)照射强度比第1激光小的第2激光，在第1部件和第2部件分别形成匙孔(keyhole)。因此，有可能在熔融后热容量较大的部件(电池盖)先冷却凝缩，在热容量小的部件(电池壳体)侧产生裂纹。
在日本特开2007-157519号公报中，公开了通过设置于电池盖侧面的沟槽来延长熔融边界、提高断裂强度的技术。在日本特开2008-126315号公报中，公开了通过2个激光焊接被加工物，且第1激光的焊透深度比第2激光的焊透深度浅的技术。在日本特开2006-324160号公报中，公开了使对接部的厚度比电池盖的厚度薄，使焊缝向对接面的下方延伸而形成的技术。在日本特开平11-90657号公报中，公开了电池盖的焊透区域被形成为电池盖的角部比长边部浅的技术。在日本特开2002-292486号公报中，公开了通过使对于热熔融性差的电池盖的激光的反射率比电池壳体低，来提高电池盖的热熔融性，得到良好的焊透状态的技术。
本发明是鉴于电池盖与电池壳体的热容量之差增大，电池盖的热容量大而难熔，电池壳体的热容量小而易熔这样的课题而完成的，提供在电池盖与电池壳体的对接焊中，能够确保焊接强度、并且抑制与电池盖相比热容量相对小的电池壳体侧产生裂纹的二次电池及其制造方法。
该二次电池是向具有开口的电池壳体的上述开口插入电池盖，并向上述电池壳体与上述电池盖的对接部照射激光进行对接焊，使上述电池盖固定于上述电池壳体的二次电池，在将形成于上述电池盖的电池盖侧焊接痕的从上述电池盖的表面到上述电池盖侧焊接痕的下端的距离设为电池盖侧焊接深度，并将形成于上述电池壳体的电池壳体侧焊接痕的从上述电池盖的表面到上述电池壳体侧焊接痕的下端的距离设为电池壳体侧焊接深度的情况下，上述电池盖侧焊接深度比上述电池壳体侧焊接深度深。
根据该二次电池，通过在电池壳体侧焊接痕和电池盖侧焊接痕中，使电池盖侧焊接深度比电池壳体侧焊接深度深，能够使由焊接导致的熔融的边界倾斜。其结果，能够将电池盖与电池壳体的焊接边界的长度较长地形成，相比于电池盖与电池壳体的接合长度短的情况，能够提高其强度。
另外，该二次电池的制造方法，是向具有开口的电池壳体插入电池盖，并向上述电池壳体与上述电池盖的嵌合部照射激光进行对接焊，由此使上述电池盖固定于上述电池壳体的二次电池的制造方法，所述制造方法包括向上述电池盖照射第1激光，并向上述电池壳体照射第2激光的工序，上述第1激光的强度比上述第2激光的强度大。
根据该二次电池的制造方法，在通过照射激光进行对接焊而使电池盖固定于电池壳体的二次电池中，电池盖侧焊接深度比电池壳体侧焊接深度形成得深。由此，通过电池盖侧比电池壳体侧更大地焊接，电池盖与电池壳体相比成为高温的状态。其结果，能够从相对低温的电池壳体侧开始凝固，抑制电池壳体侧产生裂纹。
本发明的上述和其它目的、特征、形态及优点，通过结合附图理解的关于本发明的以下详细说明来明确。
附图说明
图1是表示实施方式中的二次电池的整体结构的立体图。
图2是表示图1中的II-II线向视截面的、电池盖与电池壳体的对接焊状态的截面图。
图3是表示实施方式中的二次电池的电池盖与电池壳体的对接焊方法(制造方法)的图。
图4是表示二次电池的电池盖与电池壳体的对接焊所使用的焊接装置的概略结构的图。
图5是表示二次电池的电池盖与电池壳体的对接焊时的电池盖与电池壳体的内部温度分布(CAE分析)的图。
图6是表示实施例1～实施例8和比较例1～比较例16的激光输出比及熔融状态的图。
图7是表示实施例1～实施例3、比较例1和比较例2的边界面焊透深度、抗拉强度及评价的图。
图8是表示比较例中的电池盖与电池壳体的对接焊状态的截面图。
具体实施方式
以下，对基于本发明的一例的实施方式一边参照附图一边说明。在以下说明的实施方式中，提到个数、量等的情况下，除了有特别记载的情况以外，本发明的范围并不一定限定于该个数、量等。对于同一部件、相当的部件，有时附带同一参照号，不反复进行重复的说明。将实施方式中的构成适当组合使用是从一开始就预定的。另外，在附图中，没有以实际的尺寸比率记载，为了便于结构的理解，使一部分比率不同而记载。
[二次电池10的整体结构]
参照图1，对本实施方式中的二次电池10的整体结构进行说明。图1是表示本实施方式中的二次电池10的整体结构的立体图。该二次电池10是非水电解二次电池，串联组合多个形成电池组，适合搭载于混合动力车等。该电池组与汽油发动机、柴油发动机等内燃机一同成为混合动力车的动力源。但以下所示的二次电池10的结构并不限定于非水电解二次电池。
二次电池10具有电池元件(不图示)、收纳电池元件的电池壳体2、电池盖1、正极端子3P和负极端子3N。正极端子3P和负极端子3N作为二次电池10的外部端子3，设置于电池壳体2的外部。
电池壳体2的形状是在有底的一个方向具有开口2a的大致长方体的壳体形状，其内部收纳有电池元件。电池盖1的形状是具有矩形平面的平板形状，以堵塞设置于电池壳体2的开口2a的方式嵌合。电池壳体2和电池盖1使用铝等金属材料。
[对接焊状态]
接着，参照图2对电池盖1与电池壳体2的对接焊状态进行说明。再者，图2是表示图1中的II-II线向视截面的、电池盖与电池壳体的对接焊状态的截面图。
电池盖1以堵塞设置于电池壳体2的开口2a的方式嵌合。在电池盖1与电池壳体2之间设置细微的间隙g1。在本实施方式中，间隙g1约为50μm左右。电池盖1使用铝，板厚t1约为1.4mm左右。电池壳体2使用铝，板厚t2约为0.4mm左右。
在电池盖1与电池壳体2之间，通过对接焊而形成的焊接痕WR被形成为跨越电池盖1与电池壳体2之间。焊接痕WR从电池盖1的表面S向电池盖1的厚度方向延伸，具有电池盖1侧的电池盖侧焊接痕WR1和电池壳体2侧的电池壳体侧焊接痕WR2，电池盖侧焊接痕WR1与电池壳体侧焊接痕WR2成为一体而形成焊接痕WR。焊接痕WR是通过由对接焊时的热使电池盖1和电池壳体2的铝材料暂时熔融、凝缩而再结晶化的区域，在电池盖1和电池壳体2的非熔融区域与焊接痕WR之间能够确认边界WL。
虽然也设想存在电池盖1的表面S的表面在焊接后如后述的图8所示成为通过焊接而凸起的状态的情况，但电池盖1的表面S意味着在焊接的前后位置没有变化的电池盖1的表面。
焊接痕WR在将形成于电池盖1的电池盖侧焊接痕WR1的从电池盖1的表面S到电池盖侧焊接痕WR1的下端I的距离设为电池盖侧焊接深度D1，并将形成于电池壳体2的电池壳体侧焊接痕WR2的电池盖1的从表面到电池壳体侧焊接痕WR2的下端II的距离设为电池壳体侧焊接深度D2的情况下，电池盖侧焊接深度D1比电池壳体侧焊接深度D2形成得深。
另外，在电池盖侧焊接痕WR1与电池壳体侧焊接痕WR2之间形成有焊透区域WR3，所述焊透区域WR3的深度D3是从电池盖1的表面S到下端III的距离，所述深度D3比电池盖侧焊接深度D1和电池壳体侧焊接深度D2都浅。焊透区域WR3大致位于电池盖1与电池壳体2的边界区域。其结果，在焊接痕WR中，边界WL成为大致W字形状。上述的下端I、II、III意味着边界WL的切线的斜率为0°的点。
再者，在焊接痕WR中，如果电池盖侧焊接深度D1比电池壳体侧焊接深度D2形成得深，则焊透区域WR3的深度D3也可以与电池壳体侧焊接痕WR2的电池壳体侧焊接深度D2相同。
[电池盖1与电池壳体2的对接焊方法]
接着，作为具备上述结构的二次电池10的制造方法，参照图3和图4，对于向具有开口2a的电池壳体2插入电池盖1，并向电池盖1与电池壳体2的嵌合部照射激光进行对接焊，由此将电池盖1固定于电池壳体2的方法进行说明。再者，图3是表示本实施方式中的二次电池10的电池盖1与电池壳体2的对接焊方法(制造方法)的图，图4是表示二次电池10的电池盖1与电池壳体2的对接焊所使用的焊接装置的概略构成的图。
参照图3，对电池盖1照射第1激光LB1，对电池壳体2照射第2激光LB2。第1激光LB1和第2激光LB2的照射位置，向距离电池盖1与电池壳体2的边界BL分别相等的位置L1照射。在本实施方式中，L1约为0.15mm的位置。
在本实施方式中，第1激光LB1与第2激光LB2相比强度大，第1激光LB1的照射激光直径d1为电池盖1的厚度t1的10％～20％，第2激光LB2的照射激光直径d2为电池壳体2的厚度t2的10％～20％。对于第1激光LB1和第2激光LB2的具体的光强度、照射激光直径，在后述的实施例中进行说明。
图4表示具体的焊接装置。作为焊接对象的二次电池10被固定在台100上。台100能够向水平的X方向和Y方向移动。在二次电池10的上方设置激光振荡器300，该激光振荡器300在垂直于台100的向下方向上照射激光。从激光振荡器300照射第1激光LB1和第2激光LB2。
台100的移动控制、以及由激光振荡器300照射的第1激光LB1和第2激光LB2的照射控制，在本实施方式中，使用个人计算机200作为控制装置。再者，作为控制装置，可以使用专用的控制器。
[电池盖1和电池壳体2的温度分布]
接着，参照图5，对于使用了上述焊接装置的电池盖1与电池壳体2的对接焊中的、电池盖1和电池壳体2的温度分布进行说明。图5是表示二次电池10的电池盖1与电池壳体2的对接焊时的电池盖1和电池壳体2的内部温度分布(CAE(ComputerAidedEngineering)分析)的图。在图5中，将0℃～990℃的温度状态分10个阶段改变影线来表示。
在本实施方式中，如上所述，向电池盖1照射的第1激光LB1与向电池壳体2照射的第2激光LB2相比强度大，第1激光LB1的照射激光直径d1为电池盖1的厚度t1的10％～20％，第2激光LB2的照射激光直径d2为电池壳体2的厚度t2的10％～20％。由此，电池盖1与电池壳体2相比成为高温状态，另外，在电池盖1的厚度方向上，电池盖1与电池壳体2相比高温位置到达更深的位置。
通过形成这样的温度分布，电池盖1侧与电池壳体2侧相比更大地熔融，相对地电池盖1侧成为高温状态，电池壳体2侧成为低温状态。其结果，电池盖1的热量比电池壳体2大，并且，电池盖1和电池壳体2的热导率远远高于空气的热导率，因此散热方向成为向下的方向，进而成为向电池盖1内侧的方向。其结果，与电池盖1相比，电池壳体2先开始凝固。
在此，如果金属冷却而固化则体积收缩，但与收缩量大的电池盖1相比，收缩量小的电池壳体2先开始凝固，因此能够进行不在电池盖1与电池壳体2的边界附近产生裂纹等的熔融和凝固的焊接。
另外，由于电池盖1与电池壳体2相比高温位置到达更深的位置，因此电池盖1的熔融量增加，能够减少存在于电池盖1与电池壳体2的边界的间隙的量(长度)，能够得到稳定的电池盖1与电池壳体2的熔融接合状况。
并且，作为熔融后的状态，电池盖1与电池壳体2的边界强度降低，认为在施加载荷的情况下会从该边界断裂。在本实施方式中，如图5中的粗虚线L11所示，能够将电池盖1与电池壳体2的边界的长度较长地形成。由此，相比于电池盖1与电池壳体2的接合长度短的情况，能够提高其强度。
具体而言，由于电池盖侧焊接深度D1比电池壳体侧焊接深度D2形成得深，因此如图5所示，作为由焊接形成的熔融边界的粗虚线L11，其倾斜变得陡峭(接近垂直)。另一方面，例如粗虚线L11接近水平的情况下，粗虚线L11的长度(边界的长度)变短，与粗虚线L11长的情况相比，接合强度变弱。
由此，如本实施方式所示，通过使电池盖侧焊接深度D1比电池壳体侧焊接深度D2形成得深，能够将电池盖1与电池壳体2的边界的长度形成得长，能够提高电池盖1与电池壳体2的接合强度。
[实施例]
接着，参照图6～图8，对本实施方式中的二次电池及其制造方法的实施例进行说明。图6是表示实施例1～实施例8和比较例1～比较例16的激光输出功率比及熔融状态的图，图7是表示实施例1～实施例3、比较例1、和比较例2的边界面焊透深度、抗拉强度及评价的图，图8是表示比较例中的电池盖与电池壳体的对接焊状态的截面图。
在各实施例和各比较例中，验证了电池壳体侧焊接深度D2与电池盖侧焊接深度D1的比率，即[电池壳体侧焊接深度D2/电池盖侧焊接深度D1]×100％的值的适当范围。作为评价方法，取n＝10，通过(a)焊接部的截面观察，测定了边界面的焊透深度(电池盖侧焊接深度和电池壳体侧焊接深度)。再者，即使产生裂纹，也不包括在尺寸中。另外，对(b)电池盖1进行向铅垂方向上方施加力的抗拉试验。
在各实施例和各比较例中，作为电池盖1，使用A1050(t1＝1.4mm)，作为电池壳体2，使用A3003(t2＝0.4mm)。向电池盖1照射第1激光LB1(图6中的盖侧)，向电池壳体2照射第2激光LB2(图6中的壳体侧)。第1激光LB1和第2激光LB2的照射位置，设为距离电池盖1与电池壳体2的边界BL分别相等的0.15mm的位置(参照图3)。第1激光LB1和第2激光LB2的输出功率合计为135W。第1激光LB1和第2激光LB2的输出功率比率示于图6。通过第1激光LB1和第2激光LB2进行的焊接加工速度为24m/min。
(实施例1)
实施例1中的第1激光LB1的输出功率设定为831W，第2激光LB2的输出功率设定为519W。由此，激光的输出功率比为1.6:1。第1激光LB1和第2激光LB2的照射激光直径都为0.04mm，相对于电池盖1和电池壳体2的板厚的比率为10％。
上述条件中的从电池盖1的表面S起的电池盖侧焊接深度D1为0.73mm，从电池盖1的表面S起的电池壳体侧焊接深度D2为0.47mm。由此，[电池壳体侧焊接深度D2/电池盖侧焊接深度D1]×100％的值为65％。
(实施例2)
实施例2中的第1激光LB1的输出功率设定为799W，第2激光LB2的输出功率设定为551W。由此，激光的输出功率比为1.45:1。第1激光LB1和第2激光LB2的照射激光直径都为0.04mm，相对于电池盖1和电池壳体2的板厚的比率为10％。
上述条件中的从电池盖1的表面S起的电池盖侧焊接深度D1为0.69mm，从电池盖1的表面S起的电池壳体侧焊接深度D2为0.51mm。由此，[电池壳体侧焊接深度D2/电池盖侧焊接深度D1]×100％的值为75％。
(实施例3)
实施例3中的第1激光LB1的输出功率设定为763W，第2激光LB2的输出功率设定为587W。由此，激光的输出功率比为1.3:1。第1激光LB1和第2激光LB2的照射激光直径都为0.04mm，相对于电池盖1和电池壳体2的板厚的比率为10％。
上述条件中的从电池盖1的表面S起的电池盖侧焊接深度D1为0.65mm，从电池盖1的表面S起的电池壳体侧焊接深度D2为0.55mm。由此，[电池壳体侧焊接深度D2/电池盖侧焊接深度D1]×100％的值为85％。
(实施例4)
实施例4中的第1激光LB1的输出功率设定为868W，第2激光LB2的输出功率设定为482W。由此，激光的输出功率比为1.8:1。第1激光LB1和第2激光LB2的照射激光直径都为0.08mm，相对于电池盖1和电池壳体2的板厚的比率为20％。
上述条件中的从电池盖1的表面S起的电池盖侧焊接深度D1为0.72mm，从电池盖1的表面S起的电池壳体侧焊接深度D2为0.42mm。由此，[电池壳体侧焊接深度D2/电池盖侧焊接深度D1]×100％的值为58％。
(实施例5)
实施例5中的第1激光LB1的输出功率设定为831W，第2激光LB2的输出功率设定为519W。由此，激光的输出功率比为1.6:1。第1激光LB1和第2激光LB2的照射激光直径都为0.08mm，相对于电池盖1和电池壳体2的板厚的比率为20％。
上述条件中的从电池盖1的表面S起的电池盖侧焊接深度D1为0.71mm，从电池盖1的表面S起的电池壳体侧焊接深度D2为0.45mm。由此，[电池壳体侧焊接深度D2/电池盖侧焊接深度D1]×100％的值为63％。
(实施例6)
实施例6中的第1激光LB1的输出功率设定为799W，第2激光LB2的输出功率设定为551W。由此，激光的输出功率比为1.45:1。第1激光LB1和第2激光LB2的照射激光直径都为0.08mm，相对于电池盖1和电池壳体2的板厚的比率为20％。
上述条件中的从电池盖1的表面S起的电池盖侧焊接深度D1为0.61mm，从电池盖1的表面S起的电池壳体侧焊接深度D2为0.49mm。由此，[电池壳体侧焊接深度D2/电池盖侧焊接深度D1]×100％的值为80％。
(实施例7)
实施例7中的第1激光LB1的输出功率设定为763W，第2激光LB2的输出功率设定为587W。由此，激光的输出比为1.3:1。第1激光LB1和第2激光LB2的照射激光直径都为0.08mm，相对于电池盖1和电池壳体2的板厚的比率为20％。
上述条件中的从电池盖1的表面S起的电池盖侧焊接深度D1为0.63mm，从电池盖1的表面S起的电池壳体侧焊接深度D2为0.53mm。由此，[电池壳体侧焊接深度D2/电池盖侧焊接深度D1]×100％的值为84％。
(实施例8)
实施例8中的第1激光LB1的输出功率设定为707W，第2激光LB2的输出功率设定为643W。由此，激光的输出功率比为1.1:1。第1激光LB1和第2激光LB2的照射激光直径都为0.08mm，相对于电池盖1和电池壳体2的板厚的比率为20％。
上述条件中的从电池盖1的表面S起的电池盖侧焊接深度D1为0.61mm，从电池盖1的表面S起的电池壳体侧焊接深度D2为0.55mm。由此，[电池壳体侧焊接深度D2/电池盖侧焊接深度D1]×100％的值为90％。
(比较例1)
比较例1中的第1激光LB1的输出功率设定为691W，第2激光LB2的输出功率设定为659W。由此，激光的输出功率比为1.05:1。第1激光LB1和第2激光LB2的照射激光直径都为0.04mm，相对于电池盖1和电池壳体2的板厚的比率为10％。
上述条件中的从电池盖1的表面S起的电池盖侧焊接深度D1为0.60mm，从电池盖1的表面S起的电池壳体侧焊接深度D2为0.60mm。由此，[电池壳体侧焊接深度D2/电池盖侧焊接深度D1]×100％的值为100％。
(比较例2)
比较例2中的第1激光LB1的输出功率设定为675W，第2激光LB2的输出功率设定为675W。由此，激光的输出功率比为1:1。第1激光LB1和第2激光LB2的照射激光直径都为0.04mm，相对于电池盖1和电池壳体2的板厚的比率为10％。
上述条件中的从电池盖1的表面S起的电池盖侧焊接深度D1为0.55mm，从电池盖1的表面S起的电池壳体侧焊接深度D2为0.65mm。由此，[电池壳体侧焊接深度D2/电池盖侧焊接深度D1]×100％的值为110％。像这样，电池壳体侧焊接深度D2比电池盖侧焊接深度D1深地形成的状态，成为如图8所示的截面形状。
(比较例3)
比较例3中的第1激光LB1的输出功率设定为868W，第2激光LB2的输出功率设定为482W。由此，激光的输出功率比为1.8:1。第1激光LB1和第2激光LB2的照射激光直径都为0.02mm，相对于电池盖1和电池壳体2的板厚的比率为5％。在上述条件中，没有发生通过焊接的接合。
(比较例4)
比较例4中的第1激光LB1的输出功率设定为831W，第2激光LB2的输出功率设定为519W。由此，激光的输出功率比为1.6:1。第1激光LB1和第2激光LB2的照射激光直径都为0.02mm，相对于电池盖1和电池壳体2的板厚的比率为5％。在上述条件中，没有发生通过焊接的接合。
(比较例5)
比较例5中的第1激光LB1的输出功率设定为799W，第2激光LB2的输出功率设定为551W。由此，激光的输出功率比为1.45:1。第1激光LB1和第2激光LB2的照射激光直径都为0.02mm，相对于电池盖1和电池壳体2的板厚的比率为5％。在上述条件中，没有发生通过焊接的接合。
(比较例6)
比较例6中的第1激光LB1的输出功率设定为763W，第2激光LB2的输出功率设定为587W。由此，激光的输出功率比为1.3:1。第1激光LB1和第2激光LB2的照射激光直径都为0.02mm，相对于电池盖1和电池壳体2的板厚的比率为5％。在上述条件中，没有发生通过焊接的接合。
(比较例7)
比较例7中的第1激光LB1的输出功率设定为707W，第2激光LB2的输出功率设定为643W。由此，激光的输出功率比为1.1:1。第1激光LB1和第2激光LB2的照射激光直径都为0.02mm，相对于电池盖1和电池壳体2的板厚的比率为5％。在上述条件中，没有发生通过焊接的接合。
(比较例8)
比较例8中的第1激光LB1的输出功率设定为691W，第2激光LB2的输出功率设定为659W。由此，激光的输出功率比为1.05:1。第1激光LB1和第2激光LB2的照射激光直径都为0.02mm，相对于电池盖1和电池壳体2的板厚的比率为5％。在上述条件中，没有发生通过焊接的接合。
(比较例9)
比较例9中的第1激光LB1的输出功率设定为675W，第2激光LB2的输出功率设定为675W。由此，激光的输出功率比为1:1。第1激光LB1和第2激光LB2的照射激光直径都为0.02mm，相对于电池盖1和电池壳体2的板厚的比率为5％。在上述条件中，没有发生通过焊接的接合。
(比较例10)
比较例10中的第1激光LB1的输出功率设定为868W，第2激光LB2的输出功率设定为482W。由此，激光的输出功率比为1.8:1。第1激光LB1和第2激光LB2的照射激光直径都为0.12mm，相对于电池盖1和电池壳体2的板厚的比率为25％。
上述条件中的从电池盖1的表面S起的电池盖侧焊接深度D1为0.75mm，但在电池壳体2侧，没有产生焊接深度方向的峰。
(比较例11)
比较例11中的第1激光LB1的输出功率设定为831W，第2激光LB2的输出功率设定为519W。由此，激光的输出功率比为1.6:1。第1激光LB1和第2激光LB2的照射激光直径都为0.12mm，相对于电池盖1和电池壳体2的板厚的比率为25％。
上述条件中的从电池盖1的表面S起的电池盖侧焊接深度D1为0.73mm，但在电池壳体2侧，没有产生焊接深度方向的峰。
(比较例12)
比较例12中的第1激光LB1的输出功率设定为799W，第2激光LB2的输出功率设定为551W。由此，激光的输出功率比为1.45:1。第1激光LB1和第2激光LB2的照射激光直径都为0.12mm，相对于电池盖1和电池壳体2的板厚的比率为25％。
上述条件中的从电池盖1的表面S起的电池盖侧焊接深度D1为0.69mm，但在电池壳体2侧，没有产生焊接深度方向的峰。
(比较例13)
比较例13中的第1激光LB1的输出功率设定为763W，第2激光LB2的输出功率设定为587W。由此，激光的输出功率比为1.3:1。第1激光LB1和第2激光LB2的照射激光直径都为0.12mm，相对于电池盖1和电池壳体2的板厚的比率为25％。
上述条件中的从电池盖1的表面S起的电池盖侧焊接深度D1为0.65mm，但在电池壳体2侧，没有产生焊接深度方向的峰。
(比较例14)
比较例14中的第1激光LB1的输出功率设定为707W，第2激光LB2的输出功率设定为643W。由此，激光的输出功率比为1.1:1。第1激光LB1和第2激光LB2的照射激光直径都为0.12mm，相对于电池盖1和电池壳体2的板厚的比率为25％。
上述条件中的从电池盖1的表面S起的电池盖侧焊接深度D1为0.63mm，但在电池壳体2侧，没有产生焊接深度方向的峰。
(比较例15)
比较例15中的第1激光LB1的输出功率设定为691W，第2激光LB2的输出功率设定为659W。由此，激光的输出功率比为1.05:1。第1激光LB1和第2激光LB2的照射激光直径都为0.12mm，相对于电池盖1和电池壳体2的板厚的比率为25％。
上述条件中的从电池盖1的表面S起的电池盖侧焊接深度D1为0.60mm，但在电池壳体2侧，没有产生焊接深度方向的峰。
(比较例16)
比较例16中的第1激光LB1的输出功率设定为675W，第2激光LB2的输出功率设定为675W。由此，激光的输出功率比为1:1。第1激光LB1和第2激光LB2的照射激光直径都为0.12mm，相对于电池盖1和电池壳体2的板厚的比率为25％。
上述条件中的从电池盖1的表面S起的电池盖侧焊接深度D1为0.55mm，但在电池壳体2侧，没有产生焊接深度方向的峰。
从上述比较例3～比较例9的结果来看，在照射激光直径方面，如果相对于电池盖1和电池壳体2的板厚的比率小(5％)，则熔融区域也变细，不能填埋电池盖1与电池壳体2的间隙(g1)。并且，从上述比较例12～比较例18的结果来看，在照射激光直径方面，如果相对于电池盖1和电池壳体2的板厚的比率大(25％)，则熔融区域也变宽，在电池壳体2侧，不产生焊接深度方向的峰，无法得到如图2所示的熔融形状。
因此，可以说优选第1激光的照射激光直径为电池盖1的厚度(t1)的10％～20％，第2激光的照射激光直径为电池壳体2的厚度(t2)的10％～20％。
接着，参照图7，对于实施例1～实施例3、比较例1和比较例2中的焊透深度D3(参照图2)、电池盖1的抗拉强度(N/mm)和评价进行说明。再者，对于焊透深度D3的值、和电池盖1的抗拉强度(N/mm)的值，将n＝10时的最小值和最大值在括号内表示，以平均值为代表值表示。
在实施例1中，焊透深度D3为0.58mm，抗拉强度为58(N/mm)。如果电池壳体侧焊接深度D2(壳体峰)为电池盖侧焊接深度D1(盖峰)的65％，则填埋电池盖1与电池壳体2的间隙(g1)的熔融变得充分，焊透深度D3稳定。其结果，在抗拉试验中，会从熔融部与电池壳体2的边界(图5中的粗虚线L11)断裂。
在实施例2中，焊透深度D3为0.62mm，抗拉强度为61(N/mm)。如果电池壳体侧焊接深度D2(壳体峰)为电池盖侧焊接深度D1(盖峰)的75％，则在焊透中不会产生裂纹，在抗拉试验中，可得到比实施例1高的抗拉强度。断裂与实施例1同样地，会从熔融部与电池壳体2的边界(图5中的粗虚线L11)断裂。
在实施例3中，焊透深度D3为0.65mm，抗拉强度为62(N/mm)。如果电池壳体侧焊接深度D2(壳体峰)为电池盖侧焊接深度D1(盖峰)的85％，则在焊透中不会产生裂纹，在抗拉试验中，可得到比实施例2进一步高的抗拉强度。断裂与实施例1和2同样地，会从熔融部与电池壳体2的边界(图5中的粗虚线L11)断裂。
如果基于上述实施例1～实施例3的评价结果，则电池壳体侧焊接深度D2与电池盖侧焊接深度D1的比率即[电池壳体侧焊接深度D2/电池盖侧焊接深度D1]×100％的值为65％～85％即可。另外，第1激光的强度为第2激光的强度的1.3倍～1.6倍即可。
在比较例1中，焊透深度D3为0.64mm，抗拉强度为30(N/mm)。在电池盖1与电池壳体2的熔融量为相同程度的情况下，由于热容量的大小，从电池盖1侧先开始凝固，在电池壳体2产生裂纹，抗拉强度降低。
在比较例2中，焊透深度D3为0.60mm，抗拉强度为18(N/mm)。由于向电池盖1的热输入小且热容量大，电池盖1在早期凝固，在电池壳体2产生裂纹，抗拉强度降低。
以上，根据本实施方式中的二次电池及其制造方法，通过照射激光进行对接焊而使电池盖1固定于电池壳体2的二次电池中，电池盖侧焊接深度D1比电池壳体侧焊接深度D2形成得深。由此，通过电池盖1侧比电池壳体2侧更大地焊接，电池盖1与电池壳体2相比成为高温的状态。其结果，从相对低温的电池壳体2侧开始凝固，能够抑制向电池壳体2侧的裂纹的产生。
对本发明的实施方式进行了说明，但应该认为在此公开的实施方式在所有方面都仅为例示而不是限制性的。本发明的范围由权利要求所表示，意图包括在与权利要求的范围均等的意义和范围内的所有变更。

Claims (6)

1.一种二次电池，是向具有开口的电池壳体(2)的所述开口插入电池盖(1)，并向所述电池壳体(2)与所述电池盖(1)的对接部照射激光进行对接焊，使所述电池盖(1)固定于所述电池壳体(2)而得到的二次电池，
在将形成于所述电池盖(1)的电池盖侧焊接痕(WR1)的从所述电池盖(1)的表面(S)到所述电池盖侧焊接痕(WR1)的下端(I)的距离设为电池盖侧焊接深度(D1)，
并将形成于所述电池壳体(2)的电池壳体侧焊接痕(WR2)的从所述电池盖(1)的表面(S)到所述电池壳体侧焊接痕(WR2)的下端(II)的距离设为电池壳体侧焊接深度(D2)的情况下，
所述电池盖侧焊接深度(D1)比所述电池壳体侧焊接深度(D2)深。
2.根据权利要求1所述的二次电池，所述电池壳体侧焊接深度(D2)与所述电池盖侧焊接深度(D1)的比率，即[所述电池壳体侧焊接深度(D2)/所述电池盖侧焊接深度(D1)]×100％的值为65％～85％。
3.根据权利要求1或2所述的二次电池，在所述电池盖侧焊接痕(WR1)与所述电池壳体侧焊接痕(WR2)之间具有焊透区域(WR3)，
所述焊透区域(WR3)的深度(D3)是从所述电池盖(1)的表面(S)到下端(III)的距离，所述深度(D3)比所述电池盖侧焊接深度(D1)和所述电池壳体侧焊接深度(D2)都浅。
4.一种二次电池的制造方法，向具有开口的电池壳体(2)插入电池盖(1)，并向所述电池壳体(2)与所述电池盖(1)的嵌合部照射激光进行对接焊，由此将所述电池盖(1)固定于所述电池壳体(2)，
所述制造方法包括向所述电池盖(1)照射第1激光，向所述电池壳体(2)照射第2激光的工序，
所述第1激光的强度比所述第2激光的强度大。
5.根据权利要求4所述的二次电池的制造方法，所述第1激光的照射激光直径(d1)为所述电池盖(1)的厚度的10％～20％，
所述第2激光的照射激光直径(d2)为所述电池壳体(2)的厚度的10％～20％。
6.根据权利要求4或5所述的二次电池的制造方法，所述第1激光的强度为所述第2激光的强度的1.3倍～1.6倍。
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