JP2003168405A - 封口溶接方法 - Google Patents
封口溶接方法Info
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Abstract
にあたり、溶接部から発生する汚れによって封口板が汚
されることのないようにした封口溶接方法を提供する。 【解決手段】 金属製外装缶1と封口板2の境界線に溶
接ガン20の発するレーザービーム21を照射して溶接
を行う。封口板2には溶接箇所を除き封口板2を覆う大
きさの保護キャップ30が載置されており、この保護キ
ャップ30が封口板2への汚れの付着を阻止する。保護
キャップ30は熱伝導性の良い材料で形成されており、
封口板2から熱を奪って封口板2の温度上昇を抑える。
Description
ンサ等の金属製外装缶の封口溶接方法に関する。
缶の開口部を密閉するにあたり、封口板をレーザー溶接
することが多い。外装缶が丸形であれば封口板をカシメ
固定してもよいが、角形の場合、角部での密封を保つこ
とがカシメでは困難なため、レーザー溶接が通常の手法
となっている。外装缶と封口板をレーザー溶接する技術
については特開平6−304777号公報、特開平9−
7560号公報、特開平11−144692号公報、特
開平11−250871号公報等に例を見ることができ
る。
び封口板の素材は合金である。レーザー溶接を行うと、
合金中の炭素成分等が汚れ(spatter)となって飛散(s
pattering)する。外装缶の方は外面が垂直になってお
り、治具等でカバーされることも多いので、汚れはあま
り問題にならない。これに対し封口板の方は、上面が水
平になっているため汚れが付着しやすく、レーザー溶接
後に汚れの拭き取り工程を置かねばならないことがあっ
た。
をレーザー溶接するにあたり、溶接部から発生する汚れ
によって封口板が汚されることのないようにした封口溶
接方法を提供することを目的とする。
め、本発明では、金属製外装缶の開口部に封口板をレー
ザー溶接するに際し、溶接部から発生する汚れをシャッ
トアウトする保護キャップを前記封口板に載置して溶接
を行うこととした。
着は保護キャップによってシャットアウトされ、汚れの
ない製品を得ることができる。
箇所を除き前記封口板を覆う大きさであることとした。
これにより、溶接箇所以外の封口板が汚れから保護され
る。
導性の良い材料で形成することとした。これにより、保
護キャップが封口板から熱を奪い、溶接時の熱による悪
影響を軽減できる。
基づき説明する。1は密閉式電池の外装缶で、扁平な矩
形の水平断面となっている。2は外装缶の開口部を密封
する封口板である。外装缶1の長手方向両端には、図2
に見られるような電極端子3が設けられている。電極端
子3と封口板2の間は絶縁されている。
を示す。11はベース、12はベース11の上で紙面の
奥行方向に送りを与えられる治具である。治具12は外
装缶1を受け入れる凹部13を有する。外装缶1はその
長手方向を紙面の奥行方向に一致させる形で治具12に
保持されている。
に設置された1対のスライダベースである。スライダベ
ース14はそれぞれ上端にスライダ15を備えている。
スライダ15はモータやエアシリンダ等の動力源(図示
せず)から動力を受けて水平に、且つ治具12の送り方
向と直交する方向にスライドする。
けるクランプ16が取り付けられている。クランプ16
は金属製で、放熱性を高めるためのヒートパイプ17を
内蔵している。
スを溶接部に向かって吹き付けるガスノズル18が取り
付けられている。またガスノズル18と並ぶように、溶
接箇所から立ち昇るガスを排気する排気ダクト19が取
り付けられている。
射する溶接ガンである。溶接ガン20はレーザービーム
21を所定のスポット直径に絞り込むための集光レンズ
を内蔵する。溶接にあたっては、レーザービーム21が
溶接ラインをなぞるようベース11と溶接ガン20とを
相対運動させる必要があるが、これはベース11を固定
し溶接ガン20を動かしてもよく、溶接ガン20を固定
しベース11を動かしてもよく、あるいは両者とも動か
してもよい。
プ30を封口板2に載置する。保護キャップ30は熱伝
導性の良い材料で形成される。例えばアルミニウムや
銅、又はそれらを主成分とする合金といった熱伝導性の
良い金属で形成することができる。保護キャップ30の
平面形状は封口板2の平面形状と相似形であり、溶接箇
所を除いた封口板2全体を覆う大きさを有する。電極端
子3まで覆い隠すため、保護キャップ30は上方に膨ら
んだドーム形状になっている。
のとおり、外装缶1は治具12に入れられて紙面の奥行
方向に送りを与えられるが、スライダベース14にさし
かかる前の作業ステーションで、封口板2の上に保護キ
ャップ30が載置される。保護キャップ30の載置は人
手で行ってもよく、移載機械や産業用ロボットで行って
もよい。
た状態で治具12の到着を待つ。スライダベース14の
間に治具12が到着し、所定位置で停止すると、スライ
ダ15は外装缶1に向かって前進し、図4のようにクラ
ンプ16で外装缶1の上端を挟む。これにより、外装缶
1の上端は溶接中にがたつくことのないように固定され
る。またクランプ16の加える圧力によって外装缶1と
封口板2の間の隙間が小さくなり、溶接しやすくなる。
平に放出される。これにより、外装缶1の頂部一帯に不
活性ガス雰囲気が形成される。ここでレーザービーム2
1の照射が始まる。
に絞られて外装缶1と封口板2の境界線に当たる。レー
ザービーム21の当たった箇所は直ちに溶融する。レー
ザービーム21は外装缶1の口縁部を一巡し、外装缶1
と封口板2を隙間なく溶接する。
atter)となって飛び散る。汚れは不活性ガスの気流に
乗って封口板2の上面に吹き付けられる。しかしながら
この場合、保護キャップ30が汚れをシャットアウト
し、封口板2に触れさせない。従って封口板2(実施形
態の場合には、電極端子3も)が汚されることはない。
汚れを含んだ不活性ガスは排気ダクト19に吸い込ま
れ、排気される。
ートパイプ17がクランプ16を通じて熱を奪い、外装
缶1の温度上昇を抑える。また、保護キャップ30も熱
伝導性の高い材料で形成されているため、封口板2から
熱を奪い、封口板2の温度上昇も抑える。これにより、
溶接に伴う熱が外装缶1の内容物に与える悪影響を軽減
できる。封口板2より熱を奪うという観点から、保護キ
ャップ30にはある程度の質量を与えておくのがよい。
射と不活性ガスの放出を停止する。排気ダクト19から
の排気はしばらく続ける。スライダ15を外装缶1から
遠ざかる方向にスライドさせ、クランプ16を外装缶1
から離す。続いてスライダベース14の間から治具12
を送り出す。そして保護キャップ30を取り外し、外装
缶1を治具12から抜いて、溶接作業を完了する。治具
12と保護キャップ30は繰り返し使う。
2の外に突出しており、これを覆い隠すため、保護キャ
ップ30の形状を上方に膨らんだドーム形状としたが、
電極端子が封口板2から突出しない形式のものであれば
保護キャップも平板状とすることができる。逆に、電極
端子が図2の電極端子3よりさらに高く突き出している
ような場合、電極端子をすっぽり覆うこととすると保護
キャップが大型化し、製造コストがかさむ。そのような
場合には保護キャップに穴を明けて電極端子を通すこと
とし、保護キャップが徒に大型化しないようにする。
が、この他、発明の主旨を逸脱しない範囲でさらに種々
の改変を加えて実施することができる。
ある。
板をレーザー溶接するに際し、溶接部から発生する汚れ
をシャットアウトする保護キャップを前記封口板に載置
して溶接を行うこととしたから、封口板への汚れの付着
は保護キャップによってシャットアウトされ、汚れのな
い製品を得ることができる。保護キャップの取り付け・
取り外しは人手によっても機械によっても簡単に行うこ
とができ、汚れてしまった後での清拭作業に比べ労力と
時間を大幅に節約できる。
箇所を除き前記封口板を覆う大きさであることとしたか
ら、封口板は溶接箇所を除き汚れから完全に保護され
る。
導性の良い材料で形成することとしたから、保護キャッ
プが封口板から熱を奪う。従って封口板の温度上昇が抑
えられ、外装缶の内容物が熱に対しデリケートなもので
あったとしても大きな影響を及ぼさずに済む。
閉式電池の溶接状況の斜視図
もの
と異なる動作状態を示すもの
Claims (3)
- 【請求項1】 金属製外装缶の開口部に封口板をレーザ
ー溶接するに際し、溶接部から発生する汚れをシャット
アウトする保護キャップを前記封口板に載置して溶接を
行うことを特徴とする封口溶接方法。 - 【請求項2】 前記保護キャップは溶接箇所を除き前記
封口板を覆う大きさであることを特徴とする請求項1に
記載の封口溶接方法。 - 【請求項3】 前記保護キャップを熱伝導性の良い材料
で形成したことを特徴とする請求項1又は請求項2に記
載の封口溶接方法。
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