CN107442932A - 二次电池的激光焊接方法 - Google Patents

Abstract

提供能抑制导电板和集电板的焊接部分产生裂纹的二次电池的激光焊接方法。二次电池的激光焊接方法是在与构成二次电池的极板组(30)连接的集电板(40)上激光焊接导电板(42)的方法。二次电池的激光焊接方法按顺序进行如下工序：除去工序，将激光光束照射到比激光焊接的部分(M1～M6)宽广的范围，将位于集电板(40)和导电板(42)的表面上的异物除去；焊接工序，通过将激光光束照射到激光焊接的部分(M1～M6)，使集电板(40)和导电板(42)两方熔融，从而进行焊接；以及慢冷却工序，将激光光束照射到在焊接工序中焊接的部分(M1～M6)的至少一部分，抑制熔融的部分的温度的向常温的下降速度。

Description

二次电池的激光焊接方法

技术领域

本发明涉及用于将二次电池的接合对象部分激光焊接的二次电池的激光焊接方法。

背景技术

作为原动机搭载于电动汽车、混合动力汽车等的电动机的电源根据能量密度的高度多数使用镍氢二次电池、锂离子二次电池。这样的二次电池是多个电池模块组合而构成的。各电池模块构成为：多个单电池收纳于树脂制的方形外壳中。例如，方形外壳的电池模块的一例记载于专利文献1。

专利文献1记载的电池模块构成为将多个长方体状的电池槽隔着隔壁配置成横向一列。在各电池槽中收纳有：隔着隔板层叠的正极板和负极板；那些正极板和负极板的一侧部相互向相反侧突出而成为引线部的极板组；各集电体，其与极板组的两侧的引线部分别接合；以及电解液。另外，在电池模块中，在电池模块的两端的端壁或者电池槽间的隔壁与和该壁相对的集电体之间配置有导电板。导电板的中间部的1个或者多个部位与集电板连接。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003－217558号公报

在专利文献1记载的电池模块中，通过在由于板厚较薄所以有电阻高的倾向的集电体上连接板厚具有厚度、电阻低的导电板，从而使作为电池模块的电阻降低。

另一方面，在这样的电池模块中，普遍是导电板和集电板利用激光焊接机械连接且电连接。但是，在这样的激光焊接中，不能否定在导电板和集电板的熔融金属中混入那些板材表面的镀镍中所包含的杂质等异物。并且，如果有时这样地混入异物的话，有可能在熔融金属凝固时那些异物在晶界处偏析，焊接强度下降，进而焊接部分产生裂纹。

发明内容

本发明是鉴于这样的实情而完成的，其目的在于提供能抑制导电板和集电板的焊接部分产生裂纹的二次电池的激光焊接方法。

解决上述问题的二次电池的激光焊接方法，在与构成二次电池的极板组连接的集电板上激光焊接导电板，其特征在于，按顺序进行如下工序：除去工序，将激光光束照射到比所述激光焊接的部分宽广的范围，将位于所述集电板和所述导电板的表面上的异物除去；焊接工序，通过将激光光束照射到所述激光焊接的部分，使所述集电板和所述导电板两方熔融，从而进行焊接；以及慢冷却工序，将激光光束照射到在所述焊接工序中焊接的部分的至少一部分，抑制所述熔融的部分的温度向常温下降的速度。

根据这样的方法，因为在除去工序中位于包含焊接的部分的宽广范围的异物被除去，所以可减少如下可能：在焊接工序中异物混入到熔池，由于该异物向晶界偏析而使焊接部分产生强度下降。另外，在慢冷却工序中可抑制已焊接的部分的温度下降的速度，所以可抑制异物向晶界的偏析，可抑制焊接部分的强度下降。而且，因为可抑制温度下降的速度，所以也可缓和由于凝固收缩导致的应力集中。即，可抑制异物在晶界处偏析，并且可缓和伴随凝固收缩的应力集中，所以可抑制焊接部分的裂纹产生。

作为优选方法，在所述集电板的表面和所述导电板的表面中的至少一方实施镀镍，在所述除去工序中将所述镀镍的至少一部分除去。

集电板、导电板在其表面被实施镀镍的情况不少，并且电镀包含磷(P)等杂质的情况也不少。因此，根据这样的方法，利用除去工序从焊接部分可除去镀镍自身和该电镀所包含的杂质的至少一部分。由此，在集电板、导电板的熔池中混入由于电镀导致的杂质等异物的可能下降，能抑制异物向晶界的偏析。

作为优选方法，在所述除去工序中，通过以激光光束的照射范围的一部分重叠的方式多次照射激光光束，从而将激光光束照射到比所述激光焊接的部分宽广的范围。

根据这样的方法，能将比激光焊接的范围宽广的范围的异物除去。

作为优选方法，在所述导电板的周围设定多个激光焊接的部分，在所述焊接工序之前，对所设定的所述多个激光焊接的部分的全部进行所述除去工序，并且对所设定的所述多个激光焊接的部分的每个连续地进行所述焊接工序和所述慢冷却工序。

根据这样的方法，因为能连续地进行照射的激光光束的能量相同的除去工序，所以激光光束的照射变得容易。另外，因为接续焊接工序进行慢冷却工序，所以能在焊接工序的温度下降少的期间内抑制温度的下降速度。

作为优选方法，在所述除去工序和所述慢冷却工序中激光光束赋予单位面积的能量被调整为使所述集电板和所述导电板不熔融的能量。

根据这样的方法，在除去工序中能使从表面除去的异物不混入到熔池中地将异物除去。另外，在慢冷却工序中不会产生如下可能：发生再熔而导致异物等的混入；并且能使温度的下降速度的变化平缓。

作为优选方法，所述激光光束赋予单位面积的能量根据激光光束的照射时间的变更和激光光束的输出强度的变更中的至少一方的变更来调整。

通常，激光光束赋予单位面积的能量与激光光束的照射时间和激光光束的输出强度成比例。因此，根据这样的方法，通过改变激光光束的照射时间和输出强度中的至少一方，能变更激光光束赋予单位面积的能量。

作为优选方法，所述导电板与设于电池模块的一对电极中的任一方连接。

根据这样的方法，能利用导电板减小从极板组到电极的电阻。

根据该二次电池的激光焊接方法，能抑制导电板和集电板的焊接部分产生裂纹。

附图说明

图1是针对将使用二次电池的激光焊接方法进行激光焊接的装置具体化的一实施方式示出进行该激光焊接的装置和焊接对象的概略构成的图。

图2是示意性地示出相同实施方式中收纳于电池模块中的单电池的一例的示意图。

图3是示出相同实施方式中单电池的侧面结构的侧视图。

图4是示出相同实施方式中单电池的正面截面结构的截面图。

图5是示出相同实施方式中激光焊接的焊接步骤的流程图。

图6是示出相同实施方式中激光焊接的焊接步骤中的焊接工序和慢冷却工序的处理步骤的流程图。

图7是示意性地示出相同实施方式中激光光束照射到激光焊接的部分的位置的示意图。

图8是示意性地示出该实施方式中激光光束照射到激光焊接的部分的顺序和照射的激光光束的方式的示意图。

图9是示出该实施方式中激光焊接的部分的截面结构的截面图。

图10是示出用现有的激光焊接方法焊接的部分的截面结构的截面图。

附图标记说明

20：控制装置；21：激光射出部；22：移动装置；30：极板组；31：正极板；32：负极板；33：隔板；34，35：引线部；40、41：集电板；42：导电板；43：顶端部；43A：边界面；44：外周缘；45：交点；49：裂纹；50：电池模块；51：电池槽；52：隔壁；53：端壁；54：电极；L1：第1激光光束；L2：第2激光光束；L3：第3激光光束；L4：第4激光光束；M1～M6：接合部分。

具体实施方式

按照图1～图9对使用二次电池的激光焊接方法的激光焊接装置的一实施方式进行说明。

如图1所示，激光焊接装置进行如下所谓的激光焊接：在集电板40上用激光光束的照射来焊接导电板42，集电板40与收纳于电池模块的极板组30连接。

参照图2，在说明激光焊接之前对电池模块50进行说明。通过将多个电池模块50组合，从而构成搭载于电动汽车或者混合动力汽车上、对电动机等提供电力的电池包。

电池模块50是镍氢二次电池、锂离子二次电池，是外形为长方体形状的密闭式电池。电池模块50形成将多个长方体状的电池槽51隔着隔壁52配置成横向一列的构成，在各电池槽51中与未图示的电解液一起收纳有极板组30。极板组30在正极板31和负极板32的端部(在图中为左端和右端)分别具备集电板40、41。集电板40、41包括镍板、镀镍板等，由带状延伸的具有导电性的金属制的板材构成。另外，电池模块50在其两端的端壁53(在图2中，右端的端壁省略图示)具备输入输出电池模块50的电力的一对电极54(在图2中，右端的端壁的电极省略图示)。以下对收纳于端部的电池槽51中的极板组30进行说明，该端部的电池槽51在一侧具有位于电池模块50的左端的端壁53

如图2和图3所示，在电池模块50的端部的电池槽51中，电极54和极板组30经由集电板40和导电板42电连接且物理连接。导电板42包括镍板、镀镍板等，由带状延伸的具有导电性的金属制的板材构成。导电板42具有比集电板40厚的板厚。即，集电板40的板厚较薄，以使得提高与极板组30的连接性。另一方面，导电板42的板厚至少比集电板40厚，以使得将电阻抑制得低。例如，导电板42的板厚是集电板40的板厚的1.5倍以上且3.5倍以下的厚度。如果是该板厚，则电阻被抑制得较低，并且电池槽51的大型化也被抑制。

当参照图4详述时，极板组30具有：隔着隔板33层叠的正极板31和负极板32；以及那些正极板31和负极板32的一侧部相互向相反侧突出的引线部34、35。极板组30在各引线部34、35上分别接合有各集电板40、41。

如图3和图4所示，集电板40的极板组30侧的内表面焊接有引线部34，在作为该内表面的相反侧的外表面重叠有导电板42。导电板42除了与电极54连接的顶端部43延伸出的一边之外，具有比集电板40的外表面小的平面。因此，当从导电板42与集电板40重合的方向观看导电板42时，成为集电板40的外表面的边缘在该导电板42的周围鼓出的状态。导电板42在其外周缘44的一部分具有6个接合部分M1～M6，用那些接合部分M1～M6焊接于集电板40的外表面。

导电板42的顶端部43焊接于电极54。即，极板组30和电极54经由集电板40和导电板42电连接且机械连接。

接着，对激光焊接装置进行说明。

如图1所示，激光焊接装置是在固定于极板组30的集电板40上激光焊接导电板42的装置。激光焊接装置具备：激光射出部21，其射出激光光束；移动装置22，其使激光射出部21射出的激光光束照射的照射位置相对移动；以及控制装置20，其控制激光射出部21、移动装置22的动作。

控制装置20包含具有运算部、存储部的计算机，在本实施方式中，通过用运算部对存储于存储部等的程序的运算处理，进行基于激光焊接方法的激光焊接处理等各种处理。本实施方式的激光焊接方法包含第1和第2除去工序、焊接工序以及慢冷却工序。

激光射出部21与控制装置20电连接，根据来自控制装置20的指示，进行激光光束的射出或停止、激光光束的强度的变更。激光射出部21将用激光振荡器使激光二极管振荡的激光光束经由规定直径的光子晶体光纤(PCF)输出，该激光光束是所谓的半导体激光。激光射出部21具有规定的聚光直径。例如，规定的聚光直径为1～2[mm]。另外，激光射出部21将激光光束以第1强度和第2强度这2种中的任一种强度输出。在考虑到移动速度、激光光束的聚光直径的基础上，在第1强度中，激光光束在单位面积赋予的能量被调整为使集电板40和导电板42不熔融的能量，在第2强度中，调整为使集电板40和导电板42熔融的能量。例如，第2强度为第1强度的2～4倍。

在本实施方式中，激光光束的强度、所谓的能量仅仅是焊接工序用的第1强度和除去工序用以及慢冷却工序用的第2强度这2种，所以激光射出部21的输出强度的切换变得容易，且激光光束的输出管理等变得容易。另外，激光射出部21在除去工序中输出第1激光光束L1和第2激光光束L2，在焊接工序中输出第3激光光束L3，并且在慢冷却工序中输出第4激光光束L4。其中，第1、第2以及第4激光光束L1、L2、L4的强度被设定为第1强度，第3激光光束L3的输出强度被设定为比第1强度强的第2强度。

移动装置22使激光射出部21相对于集电板40和导电板42进行相对移动。并且，移动装置22使从激光射出部21输出的激光光束相对于各接合部分M1～M6的规定位置进行相对移动。在本实施方式中，移动装置22能使激光射出部21的位置在作为沿着导电板42的外周缘44的方向的长度方向进行水平移动，并且使激光射出部21相对于作为集电板40和导电板42的厚度方向的板厚方向(在图1中为上下方向)的角度发生变化。

如图1和图7所示，在各接合部分M1～M6(参照图3)分别设定有第1～第4照射位置P1～P4作为在各工序中激光光束所照射的板厚方向的位置。各照射位置在接合部分M1～M6的长度方向具有规定的长度，在各工序中，激光光束一边沿着各照射位置在长度方向上移动一边照射。

详述的话，在各接合部分M1～M6设定有：在除去工序中第1激光光束L1照射的第1照射位置P1和第2激光光束L2照射的第2照射位置P2；在焊接工序中第3激光光束L3照射的第3照射位置P3；以及在慢冷却工序中第4激光光束L4照射的第4照射位置P4。在板厚方向上，第3照射位置P3和第4照射位置P4分别设定于第1照射位置P1与第2照射位置P2之间。具体地，相对于板厚方向，第1照射位置P1位于导电板42的外周缘44，且位于作为向外方最远离集电板40的外表面的位置的高度H1的位置，第2照射位置P2位于集电板40的外表面上的位置，且位于比导电板42向激光射出部21的方向正前侧靠近长度K2的位置。另外，第3照射位置P3和第4照射位置P4位于导电板42的外周缘44，且位于作为接近集电板40的外表面的位置的高度H3的位置。此外，换言之，第2照射位置P2是如下位置：使导电板42的外周缘44向集电板40的内表面方向延伸的线和使从激光射出部21开始的光路延伸的线的交点从集电板40的外表面算起向内侧成为高度H2。例如，高度H1从集电板40的外表面算起是外周缘44的图1的上下方向的高度的1/3～2/3的高度。高度H2从集电板40的外表面算起向图1的上下方向的下侧是高度H1的1/20～1/2的高度。高度H3从集电板40的外表面算起是高度H1的1/6～1/2的高度。

另外，相对于板厚方向，第1激光光束L1照射到以第1照射位置P1为中心扩展的照射范围LA1。第2激光光束L2照射到以第2照射位置P2为中心扩展的照射范围LA2。照射范围LA1和照射范围LA2的至少一部分在长度方向上连续地重叠。第3激光光束L3照射到以第3照射位置P3为中心扩展的照射范围LA3。第4激光光束L4以如下方式照射：以第4照射位置P4为中心，其扩展与照射范围LA3相同或者处于其内侧。即，第1照射位置P1和第2照射位置P2设定成，照射范围LA1和照射范围LA2的至少一部分在长度方向上连续地重叠。并且，相对于板厚方向，第3激光光束L3的照射范围LA3处于照射范围LA1和照射范围LA2形成的范围内。

另外，相对于长度方向，关于第1～第4照射位置P1～P4，在第1照射位置P1与第2照射位置P2的长度之间设定有第3照射位置P3和第4照射位置P4。即，第3照射位置P3、第4照射位置P4的长度设定为第1照射位置P1和第2照射位置P2的长度以下。并且，相对于长度方向，第3激光光束L3的照射范围LA3也处于照射范围LA1和照射范围LA2形成的范围内。

即，移动装置22在第1激光光束L1照射时，在将激光射出部21的角度设为第1角度θ1、将照射位置设为第1照射位置P1后，使其在长度方向上以第1移动速度移动。另外，移动装置22在第2激光光束L2照射时，在将激光射出部21的角度设为第2角度θ2、将照射位置设为第2照射位置P2后，使其在长度方向以第1移动速度移动。而且，移动装置22在第3激光光束L3照射时，在将激光射出部21的角度设为第3角度θ3、将照射位置设为第1照射位置P1后，使其在长度方向以第2移动速度移动。另外，移动装置22在第4激光光束L4照射时，在将激光射出部21的角度设为第3角度θ3、将照射位置设为第1照射位置P1后，使其在长度方向以第1移动速度移动。例如，第3角度θ3是相对于集电板40的外表面朝向外方30°的角度，第1角度θ1是大于第3角度θ3的角度，第2角度θ2是小于第3角度θ3的角度。另外，例如第1移动速度是第2移动速度的2～4倍。

接着，参照图5～图9对激光焊接装置的激光焊接的动作进行说明。

首先，说明本实施方式的激光焊接的处理的概要。此外，激光焊接的处理是针对各接合部分M1～M6进行的。

如图5所示，当激光焊接的处理开始时，激光焊接装置按第1除去工序(步骤S10)、第2除去工序(步骤S11)、焊接·慢冷却工序(步骤S12)的顺序进行各工序，通过焊接·慢冷却工序的结束，激光焊接的处理结束。

其中，第1除去工序(步骤S10)和第2除去工序(步骤S11)是如下工序：将激光光束照射到比激光焊接的部分宽广的范围，将位于集电板40和导电板42的表面上的异物除去。在第1除去工序和第2除去工序中，激光光束赋予单位面积的能量是使集电板40和导电板42的基材不熔融的能量，另一方面，被调整为能将位于集电板40和导电板42的表面上的镀镍的至少一部分扩散除去的能量。通过在第1除去工序和第2除去工序中将镀镍的至少一方扩散除去，从而抑制在之后的焊接工序中镀镍自身和镀镍所包含的磷(P)等杂质混入到熔融金属。由此，位于焊接部分的杂质等异物被除去，所以可减少如下可能：在焊接工序中异物混入到熔池中，由于该异物向晶界偏析，在焊接工序中焊接的部分产生强度下降。

如图6所示，焊接·慢冷却工序(步骤S12)包含焊接工序和慢冷却工序。

焊接工序是如下工序：通过用照射到激光焊接的部分的激光光束使集电板40和导电板42两方熔融而将其焊接，主要对应图6的步骤S22。在此激光焊接的部分基本上与照射范围LA3对应。在焊接工序中，因为在上述的除去工序中镀镍的杂质等作为异物从集电板40和导电板42的表面被除去，所以可减少异物混入到熔池的可能。

慢冷却工序是如下工序：抑制由于照射到在焊接工序中焊接的部分的至少一部分的激光光束而熔融的部分的温度向常温下降的速度，主要对应图6的步骤S25。在慢冷却工序中，因为可抑制已焊接的部分的温度下降的速度，所以可抑制异物向晶界偏析，可抑制焊接部分的强度下降。另外，通过温度下降的速度被抑制，从而可缓和由于熔融金属的凝固收缩导致的应力集中。此外，在此常温是比已熔融的部分的温度低的温度，也可以是在已熔融的部分的周围存在的氛围的温度。

即，利用图5所示的激光焊接工序，可抑制在集电板40和导电板42的焊接中异物在晶界处偏析，并且可缓和伴随凝固收缩的应力集中，所以可抑制焊接部分的裂纹产生。

接着，参照图7和图8对激光焊接的处理概要进行说明。在图8中，照射到各接合部分M1～M6的激光光束的种类(强度和速度)、定时以及移动方向用排列在右侧或者左侧的箭头表示。即，激光光束的种类用箭头上方的L1～L4表示，定时用被赋予箭头的符号的编号表示，移动方向用箭头的朝向表示。在本实施方式中，针对各接合部分M1～M3的处理集中地执行，在各接合部分M4～M6集中地执行同样的处理，所以以下对针对各接合部分M1～M3的处理详细说明，关于针对接合部分M4～M6的处理的说明省略。

如图7和图8所示，在第1除去工序(图5的步骤S10)中，第1激光光束L1在定时T1～T3依次照射到各接合部分M1～M3。首先，在第1除去工序中，激光焊接装置将第1激光光束L1照射到以第1照射位置P1为中心的照射范围LA1。此时，照射范围LA1包含第3照射位置P3。因此，第1激光光束L1将包含第3照射位置P3的照射范围LA1内的异物除去。同样，在第1除去工序中，第1激光光束L1依次照射到各接合部分M2、M3。

在第2除去工序(图5的步骤S11)中也与第1除去工序同样，第2激光光束L2在定时T4～T6依次照射到各接合部分M1～M3。首先，在第2除去工序中，激光焊接装置将第2激光光束L2照射到第2照射位置P2。此时，照射范围LA2包含第3照射位置P3。因此，第2激光光束L2将包含第3照射位置P3的照射范围LA2内的异物除去。同样，在第2除去工序中，第2激光光束L2依次照射到各接合部分M2、M3。

如图6所示，在焊接·慢冷却工序中，对每个接合部分连续地进行焊接工序和慢冷却工序。

激光焊接装置设定成为焊接对象的接合部分(步骤S20)。在接合部分设定中，还没有进行激光焊接的接合部分M1～M3按规定的顺序被选择并设定。例如，接合部分M3的焊接·慢冷却工序在定时T7、T8被选择，接合部分M2的焊接·慢冷却工序在定时T9、T10被选择，接合部分M1的焊接·慢冷却工序在定时T11、T12被选择。

当接合部分被选择时，激光焊接装置在所选择的接合部分连续地执行焊接工序和慢冷却工序这2个工序。

首先，激光焊接装置针对已选择的接合部分执行焊接工序。在焊接工序中，激光焊接装置使激光射出部21移动而能将第3激光光束L3照射到焊接开始位置(步骤S21)。然后，使第3激光光束L3从焊接开始位置移动到焊接结束位置，将导电板42和集电板40焊接(步骤S22)。此时，为了焊接开始位置从激光光束接受的能量不会变多，使激光射出部21以第2移动速度从焊接开始位置的正前方移动，在到达了焊接开始位置的时间点照射第3激光光束L3。另外，激光焊接装置由于第3激光光束L3到达焊接结束位置而停止第3激光光束L3的照射，结束焊接(步骤S23)。由此，焊接工序结束。

接着，对所选择的接合部分执行慢冷却工序。在慢冷却工序中，激光焊接装置使激光射出部21移动而能将第4激光光束L4照射到焊接开始位置(步骤S24)。然后，使第4激光光束L4从焊接开始位置移动到焊接结束位置，将导电板42和集电板40的焊接部分加热(步骤S25)。此时，为了焊接开始位置从激光光束接受的能量不会变多，使激光射出部21以第1移动速度从焊接开始位置的正前方移动，在到达了焊接开始位置的时间点照射第4激光光束L4。另外，激光焊接装置由于第4激光光束L4到达焊接结束位置而停止第4激光光束L4的照射，结束加热(慢冷却)(步骤S26)。由此，慢冷却工序结束。

当慢冷却工序结束时，可取得接下来的接合部分(步骤S27)。例如，在当前是接合部分M3时，在上述处理中定时T7、T8结束，所以可取得与接下来的定时T9、T10对应的接合部分M2作为接下来的接合部分。在本实施方式中，可按照接合部分M3、M2、M1的顺序选择。

然后，激光焊接装置判定是否有接下来的接合部分(步骤S28)。在已取得接下来的接合部分的情况下(在步骤S28中为“是”)，激光焊接装置使处理返回到步骤S20，针对重新设定的接合部分执行焊接·慢冷却工序。另一方面，在没有取得接下来的接合部分的情况下(在步骤S28中为“否”)，激光焊接装置结束焊接·慢冷却工序处理。

这样，在本实施方式中，激光焊接装置首先对接合部分M3在定时T7进行焊接工序，在定时T8进行慢冷却工序，接着，对接合部分M2在定时T9进行焊接工序，在定时T10进行慢冷却工序，接着，对接合部分M1在定时T11进行焊接工序，在定时T12进行慢冷却工序。

参照图9和图10对本实施方式的焊接结果进行说明。

以往，如图10所示，包含集电板40和导电板42的边界面43A、在进行激光焊接时激光焊接的部分所形成的熔池(大致为符号47的部分)当其温度下降而凝固收缩时，有时在凝固慢的部分等产生裂纹49。认为基于熔融金属的凝固收缩的应力集中是该裂纹49产生的主要原因，另外，大量的异物在晶界处偏析也是该裂纹49产生的主要原因。因此，例如以往作为使产生的裂纹49消失的处理已知如下技术：用强度比焊接时低的激光光束再次进行激光焊接，但是并不能得到与不产生裂纹49时同样的焊接强度。另外，即使是该再次的激光焊接，也不能调整凝固收缩时的温度下降的速度，另外也并不大幅减弱异物向晶界的偏析。

另一方面，如图9所示，在本实施方式中，通过第3激光光束L3向第3照射位置P3的照射，集电板40和导电板42包含边界面43A地被焊接。另外，通过将第3激光光束L3以第3角度θ3照射到导电板42的外周缘44，从而包含导电板42的外表面和集电板40的外表面的交点45地使其熔融，所以可防止板厚薄的集电板40的贯通。即，当激光光束照射到导电板42的外周缘44时，导电板42的外周缘44的外表面熔融，另外集电板40的外表面也一并熔融，可形成由熔融金属构成的熔池(大致为符号44的部分)。当激光光束的照射结束、该熔池的温度下降时，熔融金属凝固收缩，有可能在凝固慢的部分集中应力。因此，至少在熔池的全部熔融金属凝固收缩之前针对已焊接的部分进行慢冷却工序，从而可抑制熔池的温度下降的速度。通过抑制温度下降的速度，基于凝固收缩的应力被广泛地分散，所以在焊接部分产生裂纹的可能性降低。另外，熔池所包含的异物等的量减少，所以也可抑制由于异物在晶界处偏析而导致的焊接部分的强度下降。

如以上说明的那样，根据本实施方式的二次电池的激光焊接方法，可得到以下记载的效果。

(1)因为在除去工序中位于接合部分M1～M6的异物被除去，所以可减少如下可能：在焊接工序中异物混入到熔池。由于该异物向晶界的偏析使焊接部分产生强度下降。另外，在慢冷却工序中可抑制已焊接的部分的温度下降的速度，所以可抑制异物向晶界的偏析，可抑制焊接部分的强度下降。而且，因为可抑制温度下降的速度，所以也可缓和由于凝固收缩导致的应力集中。即，因为可抑制异物在晶界处偏析，并且可缓和伴随凝固收缩的应力集中，所以可抑制焊接部分的裂纹的产生。

(2)集电板40、导电板42在其表面被实施镀镍的情况不少，并且电镀包含磷(P)等杂质的情况也不少。利用除去工序从焊接部分可除去镀镍自身和该电镀所包含的杂质的至少一部分。由此，在集电板40、导电板42的熔池中混入由于电镀导致的杂质等异物的可能下降，能抑制异物向晶界的偏析。

(3)因为在除去工序中将激光光束照射到第1照射位置P1和第2照射位置P2，所以能将比激光焊接的范围宽广的范围的异物除去。

(4)因为能连续地进行作为照射的激光光束的能量是相同的第1强度的除去工序，所以激光光束的照射变得容易。另外，因为接续焊接工序进行慢冷却工序，所以能在焊接工序后的温度下降少的期间内抑制温度的下降速度。

(5)第1强度使集电板40、导电板42不熔融。因此，在除去工序中能使从表面除去的异物不混入到熔池中地将异物除去。另外，在慢冷却工序中不会产生如下可能：发生再熔而导致异物等的混入；并且能使温度的下降速度的变化平缓。

(6)通过将极板组30和电极54经由导电板42电连接，能减小从极板组30到电极54的电阻。

(其他的实施方式)

此外，上述实施方式也能用以下方式实施。

·在上述实施方式中，对在极板组30的集电板40上激光焊接导电板42的情况进行了说明，极板组30收纳于位于电池模块50的左端的电池槽51中。但是不限于此，在集电板上激光焊接导电板的极板组也可以收纳于位于电池模块的右端的电池槽中。另外，无论是哪个极板组，如果需要在与电池模块的隔壁相对的集电板上焊接导电板，则也可以将该焊接按这样进行激光焊接。

·在上述实施方式中，对导电板42在其外周缘具有6个接合部分M1～M6的情况进行了例示。但是不限于此，导电板也可以在其外周缘具有多于6个的接合部分，而且也可以具有少于6个的接合部分。例如，在缩短1个部位的焊接所需的时间时，因为焊接长度变短，所以只要增加接合部分的数量即可。反之，在延长1个部位的焊接所需的时间时，因为能加长焊接长度，所以也可以减少接合部分的数量。

·在上述实施方式中，对移动装置22使激光射出部21水平移动并且使板厚方向的角度发生变化的情况进行了说明。但是不限于此，如果能将激光光束照射到接合部分，也可以使激光射出部以其他方式移动，而且集电板和导电板也可以移动。另外，激光射出部和导电板等均可以移动。而且，激光射出部也可以以沿着导电板的外周缘的方式相对于外周缘的长度方向能变更角度，而且也可以在板厚方向上沿着板厚垂直移动。

·在上述实施方式中，对第1强度的激光光束(第1、第2、第4激光光束L1、L2、L4)和第2强度的激光光束(第3激光光束L3)赋予单位面积的能量进行了说明。此时，激光光束赋予单位面积的能量也可以根据激光光束的照射时间的变更和激光光束的输出强度的变更中的至少一方的变更来调整。即，通常激光光束赋予单位面积的能量与激光光束的照射时间和激光光束的输出强度成比例。因此，通过改变激光光束的照射时间和输出强度中的至少一方，能变更激光光束赋予单位面积的能量。

·在上述实施方式中对如下情况进行了例示：在对集中的接合部分M1～M3(接合部分M4～M6)的全部进行除去工序后，按各接合部分M1～M3(按各接合部分M4～M6)连续地进行焊接工序和慢冷却工序。但是不限于此，如果是在焊接工序之前进行除去工序，也可以针对完成了除去工序的接合部分连续地进行焊接工序和慢冷却工序。

在上述实施方式中对如下情况进行了例示：在除去工序中，以第1激光光束L1的照射范围LA1和第2激光光束L2的照射范围LA2的一部分重叠的方式多次照射激光光束，从而将激光光束照射到比激光焊接的部分宽广的范围。但是不限于此，也可以通过扩大激光光束的口径，从而将激光光束照射到比激光焊接的部分宽广的范围。由此，能减少照射次数。

·在上述实施方式中，对集电板40和导电板42可以被镀镍的情况进行了例示。即，可以对集电板和导电板中的至少一方实施镀镍，而且也可以不对集电板和导电板这两方实施镀镍。根据除去工序，即使是主要原因不是由于镀镍导致的异物，也能将其从焊接部分除去。

·在上述实施方式中，对电池模块50是锂离子二次电池、镍氢二次电池的情况进行了例示，但是不限于此，也可以是其他的二次电池。

·在上述实施方式中，对电池包搭载于电动汽车或者混合动力汽车的情况进行了例示，但是不限于此，二次电池也可以搭载于汽油汽车、柴油汽车等车辆。另外，二次电池也可以用作移动体、固定设置的电源。例如，作为电源的适用目标，可列举铁道、船舶、航空器、机器人等移动体、信息处理装置等电子产品等。

Claims (7)

1.一种二次电池的激光焊接方法，在与构成二次电池的极板组连接的集电板上激光焊接导电板，其特征在于，按顺序进行如下工序：

除去工序，将激光光束照射到比所述激光焊接的部分宽广的范围，将位于所述集电板和所述导电板的表面上的异物除去；

焊接工序，通过将激光光束照射到所述激光焊接的部分，使所述集电板和所述导电板两方熔融，从而进行焊接；以及

慢冷却工序，将激光光束照射到在所述焊接工序中焊接的部分的至少一部分，抑制所述熔融的部分的温度向常温下降的速度。

2.根据权利要求1所述的二次电池的激光焊接方法，其特征在于，

在所述集电板的表面和所述导电板的表面中的至少一方实施镀镍，在所述除去工序中将所述镀镍的至少一部分除去。

3.根据权利要求1或2所述的二次电池的激光焊接方法，其特征在于，

在所述除去工序中，通过以激光光束的照射范围的一部分重叠的方式多次照射激光光束，从而将激光光束照射到比所述激光焊接的部分宽广的范围。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的二次电池的激光焊接方法，其特征在于，

在所述导电板的周围设定多个激光焊接的部分，

在所述焊接工序之前，对所设定的所述多个激光焊接的部分的全部进行所述除去工序，

并且对所设定的所述多个激光焊接的部分的每个连续地进行所述焊接工序和所述慢冷却工序。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的二次电池的激光焊接方法，其特征在于，

在所述除去工序和所述慢冷却工序中激光光束赋予单位面积的能量被调整为使所述集电板和所述导电板不熔融的能量。

6.根据权利要求1～5中的任一项所述的二次电池的激光焊接方法，其特征在于，

所述激光光束赋予单位面积的能量根据激光光束的照射时间的变更和激光光束的输出强度的变更中的至少一方的变更来调整。

7.根据权利要求1～6中的任一项所述的二次电池的激光焊接方法，其特征在于，

所述导电板与设于电池模块的一对电极中的任一方连接，所述电池模块由1个或者多个单电池构成。