JP2003282029A - 角形電池の製造方法 - Google Patents
角形電池の製造方法Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】溶接品質の安定化をはかり、角形電池の歩留ま
りの向上を図る。 【解決手段】外装缶と封口板との当接領域をエネルギー
ビームを用いてほぼ方形のパターンを描画するエネルギ
ー照射工程により接合する方法であって、前記エネルギ
ー照射工程は描画開始点Ｓがコーナー部に位置してお
り、かつ接合すべき当接領域よりも外方または内方に位
置するように構成されるかあるいは、描画終了点Ｅが前
記コーナー部に位置しかつ接合すべき当接領域よりも外
方または内方に位置するように構成されていることを特
徴とする。
りの向上を図る。 【解決手段】外装缶と封口板との当接領域をエネルギー
ビームを用いてほぼ方形のパターンを描画するエネルギ
ー照射工程により接合する方法であって、前記エネルギ
ー照射工程は描画開始点Ｓがコーナー部に位置してお
り、かつ接合すべき当接領域よりも外方または内方に位
置するように構成されるかあるいは、描画終了点Ｅが前
記コーナー部に位置しかつ接合すべき当接領域よりも外
方または内方に位置するように構成されていることを特
徴とする。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、角形電池の製造方
法にかかり、特に、角形電池の外装容器と封口体との溶
接方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般に、ニッケル−水素化物蓄電池、ニ
ッケル−カドミウム蓄電池などのアルカリ蓄電池は、正
極および負極の間にセパレータを介在させ、これらを渦
巻状に巻回もしくは積層した後、正極あるいは負極の端
部に集電体を接続して電極体を形成し、この電極体を外
装容器としての金属製電池ケースに収納して集電体から
伸長する集電リードを封口体に溶接した後、封口体を電
池ケースの開口部に溶接装着することにより密閉され
る。 【０００３】一般に、ニッケルーカドミウム蓄電池、ニ
ッケルー水素蓄電池などのアルカリ蓄電池は、集電体か
ら導出した集電リードと封口体とを溶接接続し、封口体
を外装容器（電池ケース）の開口部に配置し、溶接によ
り封口するかあるいは、外装容器をかしめ封口すること
によって封口処理がなされるようになっている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】特に、このようなアル
カリ蓄電池のうち、金属からなる角形ケースの一端に形
成された開口部に金属板からなる封口体を嵌入し、当接
部にレーザ溶接して密閉容器を形成した角形電池は、円
筒型電池に比べてスペース使用効率が優れており、ま
た、レーザ溶接は他の溶接方式に比較して電解液や電気
絶縁部分などに対する熱的影響が少なく作業効率に優れ
ているという利点を有している。 【０００５】通常、上述のような角形ケースは金属平板
の成型によって形成されるため、角部はある曲率半径を
もち、それに応じて封口体の角部もそれに応じた曲率半
径を持つ。 【０００６】このような角形電池の封口体をレーザ溶接
するに際し、レーザ溶接開始、終了位置をコーナー部と
した場合、コーナー部の形状が不安定であることからず
れが発生し易い。また、内外比により内側にレーザ深度
が深く品質が不安定である。 【０００７】そこで図８に示すように、レーザ照射の始
点Ｓ・終点Ｅを直線上にすることで溶接品質の安定化を
はかるようにしている（特許第３０９９６７０号）。 【０００８】しかしながら、レーザ照射の始点・終点
は、レーザ照射によって得られる溶接エネルギーが不安
定であり、レーザ深度が深い場合は、始点・終点でリー
クを引き起こすことがあった。本発明は前記実情に鑑み
てなされたもので、溶接品質の安定化をはかり、角形電
池の歩留まりの向上を図ることを目的とする。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、外装缶と封口板との当接領域をエネル
ギービームを用いてほぼ方形のパターンを描画するエネ
ルギー照射工程により接合する方法であって、前記エネ
ルギー照射工程は描画開始点がコーナー部に位置してお
り、かつ接合すべき当接領域よりも外方または内方に位
置するように構成されるかあるいは、描画終了点が前記
コーナー部に位置しかつ接合すべき当接領域よりも外方
または内方に位置するように構成されていることを特徴
とする。かかる構成によれば、描画開始点または描画終
了点が、コーナー部に位置し、かつ接合すべき当接領域
よりも外方または内方に位置するように構成されている
ため、エネルギービーム照射時の開始、終了時のエネル
ギービーム深度の不安定部が当接部から外れることにな
り、品質の安定化が可能となる。 【００１０】望ましくは、前記エネルギー照射工程は描
画開始点または終了点が、前記当接領域よりも内方に位
置するように描画する工程である。描画開始点または終
了点を、当接領域よりも内方に位置するように描画する
ことにより、エネルギービーム深度の不安定部を当接部
から回避することが可能となる。 【００１１】望ましくは、前記エネルギー照射工程は、
描画開始点または終了点の一方が、前記当接領域よりも
内方に位置するように描画するとともに、他の一方が前
記当接領域よりも外方に位置するように描画する工程で
ある。かかる構成によれば、描画開始点または終了点
の、エネルギービーム深度の不安定部が重ならないよう
に形成することが可能となる。 【００１２】このように、本発明の方法によれば、軸方
向のずれが照射深度のずれに重ならないように形成する
ことにより、品質の安定な溶接領域を形成することが可
能となる。従って、確実な溶接が可能となり、信頼性の
高い蓄電池を提供する事が可能となる。 【００１３】 【発明の実施の形態】以下、本発明をニッケル−水素蓄
電池に適用した場合について図面を参照しつつ詳細に説
明する。 （第1の実施の形態）なお、図１は本発明の第1の実施の
形態のビーム溶接方法を示す説明図、図２は本発明の方
法で形成したニッケル−水素蓄電池の要部を示す斜視
図、図３（a）および（b）はその平面図および断面図で
ある。本発明の方法は、外装容器１０の開口部に、ニッ
ケルめっきのなされた鉄板からなり、コーナー部がラウ
ンド形状をなす方形の封口板３０を、レーザ溶接するも
ので、レーザビーム描画をコーナー部Ｒ1の外側を描画
開始点Ｓとし、図1に矢印で示すように封口板３０と外
装容器１０の開口部との当接領域に沿ってレーザ溶接を
行い、描画終了点Ｅは短辺の途中となるようにしたこと
を特徴とするものである。 【００１４】図２は、このニッケル−水素蓄電池の斜視
図、図３は、電極体２０を外装容器１０に挿入して前記
導電タブ１１ａを介して封口体３０と溶接した状態を示
す断面図である。 【００１５】かかる方法によれば、レーザ照射の描画開
始点Ｓをコーナー部の当接領域の外側に位置するように
し、レーザビームが安定化したところで溶接すべき領域
に進むようにする一方で、描画終了点Ｅは短辺の途中と
なるようにし、描画軌跡が重なる領域を最小限に抑える
とともに、当接領域すなわちレーザ溶接すべき領域に確
実にレーザ照射を行うようにしたことを特徴とするもの
である。これにより、レーザ深度の不安定部を当接領域
から回避することができ、容易に確実な溶接面を形成す
ることができ、確実で信頼性の高い封止接続が可能とな
る。 【００１６】（第２の実施の形態）前記第１の実施の形
態では、描画開始点Ｓをコーナー部の外側、描画終了点
Ｅを短辺の途中となるようにしたが、本発明の第２の実
施の形態では、同様にして形成した外装容器、電極体お
よび封口体を用いて、図４に示すような描画プロファイ
ルでレーザビーム照射を行うことを特徴とするものであ
る。本実施の形態では、図４に示すように、描画開始点
Ｓは、短辺の途中とし、接合領域に沿ってビーム走査
し、描画終了点Ｅはコーナー部の外側となるようにし
た。 【００１７】かかる方法によれば、レーザ照射の描画終
了点Ｅをコーナー部の当接領域の外側に位置するように
し、レーザビームが不安定となる部分は溶接領域になら
ないようにするようにし、当接領域すなわちレーザ溶接
すべき領域に確実にレーザ照射を行うようにしたことを
特徴とするものである。これにより、レーザ深度の不安
定部を当接領域から回避することができ、容易に確実な
溶接面を形成することができ、確実で信頼性の高い封止
接続が可能となる。 【００１８】（第３の実施の形態）前記第１の実施の形
態では、描画開始点Ｓをコーナー部の外側、描画終了点
Ｅを短辺の途中となるようにしたが、本発明の第３の実
施の形態では、同様にして形成した外装容器、電極体お
よび封口体を用いて、図５に示すような描画プロファイ
ルでレーザビーム照射を行うことを特徴とするものであ
る。本実施の形態では、図５に示すように、描画開始点
Ｓは、コーナー部の外側となるようにし、接合領域に沿
ってビーム走査し、描画終了点Ｅは短辺の途中で、内側
に入るようにしたことを特徴とする。 【００１９】かかる方法によれば、レーザ照射の描画終
了点Ｅが短辺の途中で当接領域の内側に位置するように
し、レーザビームが不安定となる部分を、比較的に寸法
の余裕のある短辺の内側にくるようにし、当接領域すな
わちレーザ溶接すべき領域に確実にレーザ照射を行うよ
うにしたことを特徴とするものである。これにより、レ
ーザ深度の不安定部を当接領域から回避することがで
き、容易に確実な溶接面を形成することができ、確実で
信頼性の高い封止接続が可能となる。 【００２０】（第４の実施の形態）前記第１の実施の形
態では、描画開始点Ｓをコーナー部の外側、描画終了点
Ｅを短辺の途中となるようにしたが、本発明の第４の実
施の形態では、同様にして形成した外装容器、電極体お
よび封口体を用いて、図６に示すような描画プロファイ
ルでレーザビーム照射を行うことを特徴とするものであ
る。本実施の形態では、図６に示すように、描画開始点
Ｓは、短辺の途中位置から内側に入った領域になるよう
にし、安定化したところで接合領域に到達するように
し、この接合領域に沿ってビーム走査し、描画終了点Ｅ
はコーナー部の外側になるようにしたことを特徴とす
る。 【００２１】かかる方法によれば、レーザ照射の描画開
始点Ｓが短辺の途中で当接領域の内側に位置するように
し、レーザビームが不安定となる部分を、比較的に寸法
の余裕のある短辺の内側にくるようにするとともに、描
画終了点Ｅはコーナー部の外側になるようにして、当接
領域すなわちレーザ溶接すべき領域に確実にレーザ照射
を行うようにしたことを特徴とするものである。これに
より、レーザ深度の不安定部を当接領域から回避するこ
とができ、容易にきわめて確実な溶接面を形成すること
ができ、確実で信頼性の高い封止接続が可能となる。 【００２２】（第５実施の形態）前記第１の実施の形態
では、描画開始点Ｓをコーナー部の外側、描画終了点Ｅ
を短辺の途中となるようにしたが、本発明の第５実施の
形態では、同様にして形成した外装容器、電極体および
封口体を用いて、図７に示すような描画プロファイルで
レーザビーム照射を行うことを特徴とするものである。
本実施の形態では、図７に示すように、描画開始点Ｓ
は、コーナー部Ｒ１の外側とし、接合領域に沿ってビー
ム走査し、描画終了点Ｅはコーナー部Ｒ２の外側になる
ようにしたことを特徴とする。 【００２３】かかる方法によれば、レーザ照射の描画開
始点および終了点をコーナー部の当接領域の外側に位置
するようにし、当接領域すなわちレーザ溶接すべき領域
に確実にレーザ照射を行うようにしたことを特徴とする
もので、レーザ深度の不安定部を当接領域から回避する
ことができ、容易に確実な溶接面を形成することが可能
となり、確実で信頼性の高い封止接続が可能となる。 【００２４】＜実施例＞次にこの溶接方法を用いて形成
されるニッケル−水素蓄電池について説明する。 【００２５】１．封口体の作製 本実施形態のニッケル−水素蓄電池の封口体３０は、図
２および３に示すように、底面に円形状の下方突出部を
形成してなる蓋体１６ａと、正極キャップ（正極外部端
子）１６ｅと、これら蓋体１６ａおよび正極キャップ１
６ｅ間に介在されるＥＰＤＭ（エチレンプロプレンジエ
ンゴム：弾性体）からなる弁体１６ｆを備えており、蓋
体１６ａの中央にはガス抜き孔が形成されている。１６
ｂ、ｃは集電リード、１６ｄはガスケットである。１６
ｆは弁体、１６ｇは排気孔である。 【００２６】２．電極体の作製 本実施形態のニッケル−水素蓄電池は、図２および３に
示すように、ニッケル正極板１１と水素吸蔵合金負極板
１２とを備えている。ニッケル正極板１１は、パンチン
グメタルからなる極板芯体の表面にニッケル焼結多孔体
を形成した後、化学含浸法により水酸化ニッケルを主体
とする活物質をニッケル焼結多孔体内に充填して作製さ
れている。一方、水素吸蔵合金負極板１２は、パンチン
グメタルからなる極板芯体の表面に水素吸蔵合金からな
るペースト状負極活物質を充填し、乾燥させた後、所定
の厚みになるまで圧延して作製されている。 【００２７】これらのニッケル正極板１１と水素吸蔵合
金負極板１２との間にセパレータ１３を介在させて積層
し、電極群を作製した。この電極群の上端面には、ニッ
ケル正極板１１の端部から延出する導電タブ１１ａが露
出し、封口体に形成された正極端子接続部１４に溶接す
る。また、下端面には水素吸蔵合金負極板１２の極板芯
体であるパンチングメタルの端部１２ａが露出し、外装
容器の内底面に接触せしめられている。 【００２８】３．ニッケル−水素蓄電池の作製 そして、この封口体３０を用いてニッケル−水素蓄電池
を組み立てるに際しては、まず、上述の電極体２０を、
板厚０．４ｍｍの鉄にニッケルメッキを施した有底筒状
の外装容器（底面の外面は負極外部端子となる）１０内
に収納する。ついで、外装容器１０内に３０質量％の水
酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液からなる電解液を注入し
た後、この外装容器１０の開口部の上部に、封口体３０
を配置した。 【００２９】４．封口（レーザ照射） （実施例１）上述のように封口体を配置した後、図１に
示したような描画軌跡を描くように、レーザ照射を行
う。すなわち、図１に示すように、コーナー部Ｒ１の外
側を描画開始点Ｓとして描画を開始し、外装容器１０の
内壁と封口体１０の外周との当接領域を、電力５００Ｗ
のレーザビームを速度１５００ｍｍ／ｍｉｎで照射し、
短辺の途中Ｅを描画終了点として描画を終了する。 【００３０】その結果内部欠陥のない溶接強度に優れた
溶接部を形成することができ、良好で確実な封止を行う
ことができた。 【００３１】これにより、公称容量６５０ｍＡｈの角形
ニッケル−水素蓄電池を作製した。このようにして作製
された実施例１のニッケル−水素蓄電池を電池Ａとし
た。 【００３２】（実施例２）また同様にして形成した外装
容器、電極体および封口体を用いて、第２の実施の形態
で説明したように、図４に示す描画プロファイルでレー
ザビーム照射を行った。ここでは、描画開始点Ｓは短辺
の途中とし、描画終了点Ｅはコーナー部の外側とした。
このようにして作製された実施例２のニッケル−水素蓄
電池を電池Ｂとした。 【００３３】（実施例３）また同様にして形成した外装
容器、電極体および封口体を用いて、第３の実施の形態
で説明したように、図５に示す描画プロファイルでレー
ザビーム照射を行った。ここでは、描画開始点Ｓはコー
ナー部の外側とし、描画終了点Ｅは短辺の内側すなわち
封口キャップ側とした。このようにして作製された実施
例３のニッケル−水素蓄電池を電池Ｃとした。 【００３４】（実施例４）また同様にして形成した外装
容器、電極体および封口体を用いて、第４の実施の形態
で説明したように、図６に示す描画プロファイルでレー
ザビーム照射を行った。ここでは、描画開始点Ｓは短辺
の内側すなわち封口キャップ側とし、描画終了点Ｅはコ
ーナー部の外側とした。このようにして作製された実施
例４のニッケル−水素蓄電池を電池Ｄとした。 【００３５】（比較例）また同様にして形成した外装容
器、電極体および封口体を用いて、図８に示すような描
画プロファイルでレーザビーム照射を行った。ここで
は、描画開始点Ｓは長辺上とし、描画終了点Ｅも長辺上
とした。このようにして作製されたニッケル−水素蓄電
池を比較例Ｅとした。 【００３６】５．液漏れ試験 上述のように作製した各電池Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥをそ
れぞれ５００００個用い、室温（約２５℃）の温度雰囲
気で、６５ｍＡ（０．１Ｉｔ）の充電電流で１６時間充
電後、１３０ｍＡ（０．２Ｉｔ）の放電電流で終止電圧
が１．０Ｖになるまで放電させるというサイクルを２回
繰り返した。この電池を６０℃の雰囲気下に２４時間放
置する。放置後、電池を取り出し、目視により漏液発生
率を測定した。その結果を表１に示す。 【表１】 【００３７】このように、表１から明らかなようにレー
ザの描画開始点および終了点が当接領域上にある場合に
比べ本発明実施例の場合、リーク率は大幅に低減してい
ることがわかる。 【００３８】この結果、レーザの描画開始点または終了
点が当接領域上を外れている電池Ａ乃至Ｄでは従来例の
電池Ｅよりもリーク発生率は低減されていることがわか
る。またレーザの描画開始点および終了点ともに当接領
域上を外れている電池Ｃ、Ｄではリーク発生率はさらに
低減されていることがわかる。 【００３９】また、前記各実施の形態ではレーザビーム
を用いたが、本発明の方法は、レーザビームに限定され
ることなく、電子ビームなど種々のエネルギービームを
用いた溶接工程にも適用可能である。 【００４０】さらにまた、上述した実施の形態および変
形例においては、本発明をニッケル−水素蓄電池に適用
する例について説明したが、本発明はニッケル−水素蓄
電池に限らず、ニッケル−カドミウム蓄電池、リチウム
イオン電池など等の他の角形電池にも適用可能であるこ
とは明らかである。 【００４１】 【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、レーザ照射量の安定化をはかることができ、安定で
確実なエネルギービーム溶接を行うことが可能となる。
法にかかり、特に、角形電池の外装容器と封口体との溶
接方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般に、ニッケル−水素化物蓄電池、ニ
ッケル−カドミウム蓄電池などのアルカリ蓄電池は、正
極および負極の間にセパレータを介在させ、これらを渦
巻状に巻回もしくは積層した後、正極あるいは負極の端
部に集電体を接続して電極体を形成し、この電極体を外
装容器としての金属製電池ケースに収納して集電体から
伸長する集電リードを封口体に溶接した後、封口体を電
池ケースの開口部に溶接装着することにより密閉され
る。 【０００３】一般に、ニッケルーカドミウム蓄電池、ニ
ッケルー水素蓄電池などのアルカリ蓄電池は、集電体か
ら導出した集電リードと封口体とを溶接接続し、封口体
を外装容器（電池ケース）の開口部に配置し、溶接によ
り封口するかあるいは、外装容器をかしめ封口すること
によって封口処理がなされるようになっている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】特に、このようなアル
カリ蓄電池のうち、金属からなる角形ケースの一端に形
成された開口部に金属板からなる封口体を嵌入し、当接
部にレーザ溶接して密閉容器を形成した角形電池は、円
筒型電池に比べてスペース使用効率が優れており、ま
た、レーザ溶接は他の溶接方式に比較して電解液や電気
絶縁部分などに対する熱的影響が少なく作業効率に優れ
ているという利点を有している。 【０００５】通常、上述のような角形ケースは金属平板
の成型によって形成されるため、角部はある曲率半径を
もち、それに応じて封口体の角部もそれに応じた曲率半
径を持つ。 【０００６】このような角形電池の封口体をレーザ溶接
するに際し、レーザ溶接開始、終了位置をコーナー部と
した場合、コーナー部の形状が不安定であることからず
れが発生し易い。また、内外比により内側にレーザ深度
が深く品質が不安定である。 【０００７】そこで図８に示すように、レーザ照射の始
点Ｓ・終点Ｅを直線上にすることで溶接品質の安定化を
はかるようにしている（特許第３０９９６７０号）。 【０００８】しかしながら、レーザ照射の始点・終点
は、レーザ照射によって得られる溶接エネルギーが不安
定であり、レーザ深度が深い場合は、始点・終点でリー
クを引き起こすことがあった。本発明は前記実情に鑑み
てなされたもので、溶接品質の安定化をはかり、角形電
池の歩留まりの向上を図ることを目的とする。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、外装缶と封口板との当接領域をエネル
ギービームを用いてほぼ方形のパターンを描画するエネ
ルギー照射工程により接合する方法であって、前記エネ
ルギー照射工程は描画開始点がコーナー部に位置してお
り、かつ接合すべき当接領域よりも外方または内方に位
置するように構成されるかあるいは、描画終了点が前記
コーナー部に位置しかつ接合すべき当接領域よりも外方
または内方に位置するように構成されていることを特徴
とする。かかる構成によれば、描画開始点または描画終
了点が、コーナー部に位置し、かつ接合すべき当接領域
よりも外方または内方に位置するように構成されている
ため、エネルギービーム照射時の開始、終了時のエネル
ギービーム深度の不安定部が当接部から外れることにな
り、品質の安定化が可能となる。 【００１０】望ましくは、前記エネルギー照射工程は描
画開始点または終了点が、前記当接領域よりも内方に位
置するように描画する工程である。描画開始点または終
了点を、当接領域よりも内方に位置するように描画する
ことにより、エネルギービーム深度の不安定部を当接部
から回避することが可能となる。 【００１１】望ましくは、前記エネルギー照射工程は、
描画開始点または終了点の一方が、前記当接領域よりも
内方に位置するように描画するとともに、他の一方が前
記当接領域よりも外方に位置するように描画する工程で
ある。かかる構成によれば、描画開始点または終了点
の、エネルギービーム深度の不安定部が重ならないよう
に形成することが可能となる。 【００１２】このように、本発明の方法によれば、軸方
向のずれが照射深度のずれに重ならないように形成する
ことにより、品質の安定な溶接領域を形成することが可
能となる。従って、確実な溶接が可能となり、信頼性の
高い蓄電池を提供する事が可能となる。 【００１３】 【発明の実施の形態】以下、本発明をニッケル−水素蓄
電池に適用した場合について図面を参照しつつ詳細に説
明する。 （第1の実施の形態）なお、図１は本発明の第1の実施の
形態のビーム溶接方法を示す説明図、図２は本発明の方
法で形成したニッケル−水素蓄電池の要部を示す斜視
図、図３（a）および（b）はその平面図および断面図で
ある。本発明の方法は、外装容器１０の開口部に、ニッ
ケルめっきのなされた鉄板からなり、コーナー部がラウ
ンド形状をなす方形の封口板３０を、レーザ溶接するも
ので、レーザビーム描画をコーナー部Ｒ1の外側を描画
開始点Ｓとし、図1に矢印で示すように封口板３０と外
装容器１０の開口部との当接領域に沿ってレーザ溶接を
行い、描画終了点Ｅは短辺の途中となるようにしたこと
を特徴とするものである。 【００１４】図２は、このニッケル−水素蓄電池の斜視
図、図３は、電極体２０を外装容器１０に挿入して前記
導電タブ１１ａを介して封口体３０と溶接した状態を示
す断面図である。 【００１５】かかる方法によれば、レーザ照射の描画開
始点Ｓをコーナー部の当接領域の外側に位置するように
し、レーザビームが安定化したところで溶接すべき領域
に進むようにする一方で、描画終了点Ｅは短辺の途中と
なるようにし、描画軌跡が重なる領域を最小限に抑える
とともに、当接領域すなわちレーザ溶接すべき領域に確
実にレーザ照射を行うようにしたことを特徴とするもの
である。これにより、レーザ深度の不安定部を当接領域
から回避することができ、容易に確実な溶接面を形成す
ることができ、確実で信頼性の高い封止接続が可能とな
る。 【００１６】（第２の実施の形態）前記第１の実施の形
態では、描画開始点Ｓをコーナー部の外側、描画終了点
Ｅを短辺の途中となるようにしたが、本発明の第２の実
施の形態では、同様にして形成した外装容器、電極体お
よび封口体を用いて、図４に示すような描画プロファイ
ルでレーザビーム照射を行うことを特徴とするものであ
る。本実施の形態では、図４に示すように、描画開始点
Ｓは、短辺の途中とし、接合領域に沿ってビーム走査
し、描画終了点Ｅはコーナー部の外側となるようにし
た。 【００１７】かかる方法によれば、レーザ照射の描画終
了点Ｅをコーナー部の当接領域の外側に位置するように
し、レーザビームが不安定となる部分は溶接領域になら
ないようにするようにし、当接領域すなわちレーザ溶接
すべき領域に確実にレーザ照射を行うようにしたことを
特徴とするものである。これにより、レーザ深度の不安
定部を当接領域から回避することができ、容易に確実な
溶接面を形成することができ、確実で信頼性の高い封止
接続が可能となる。 【００１８】（第３の実施の形態）前記第１の実施の形
態では、描画開始点Ｓをコーナー部の外側、描画終了点
Ｅを短辺の途中となるようにしたが、本発明の第３の実
施の形態では、同様にして形成した外装容器、電極体お
よび封口体を用いて、図５に示すような描画プロファイ
ルでレーザビーム照射を行うことを特徴とするものであ
る。本実施の形態では、図５に示すように、描画開始点
Ｓは、コーナー部の外側となるようにし、接合領域に沿
ってビーム走査し、描画終了点Ｅは短辺の途中で、内側
に入るようにしたことを特徴とする。 【００１９】かかる方法によれば、レーザ照射の描画終
了点Ｅが短辺の途中で当接領域の内側に位置するように
し、レーザビームが不安定となる部分を、比較的に寸法
の余裕のある短辺の内側にくるようにし、当接領域すな
わちレーザ溶接すべき領域に確実にレーザ照射を行うよ
うにしたことを特徴とするものである。これにより、レ
ーザ深度の不安定部を当接領域から回避することがで
き、容易に確実な溶接面を形成することができ、確実で
信頼性の高い封止接続が可能となる。 【００２０】（第４の実施の形態）前記第１の実施の形
態では、描画開始点Ｓをコーナー部の外側、描画終了点
Ｅを短辺の途中となるようにしたが、本発明の第４の実
施の形態では、同様にして形成した外装容器、電極体お
よび封口体を用いて、図６に示すような描画プロファイ
ルでレーザビーム照射を行うことを特徴とするものであ
る。本実施の形態では、図６に示すように、描画開始点
Ｓは、短辺の途中位置から内側に入った領域になるよう
にし、安定化したところで接合領域に到達するように
し、この接合領域に沿ってビーム走査し、描画終了点Ｅ
はコーナー部の外側になるようにしたことを特徴とす
る。 【００２１】かかる方法によれば、レーザ照射の描画開
始点Ｓが短辺の途中で当接領域の内側に位置するように
し、レーザビームが不安定となる部分を、比較的に寸法
の余裕のある短辺の内側にくるようにするとともに、描
画終了点Ｅはコーナー部の外側になるようにして、当接
領域すなわちレーザ溶接すべき領域に確実にレーザ照射
を行うようにしたことを特徴とするものである。これに
より、レーザ深度の不安定部を当接領域から回避するこ
とができ、容易にきわめて確実な溶接面を形成すること
ができ、確実で信頼性の高い封止接続が可能となる。 【００２２】（第５実施の形態）前記第１の実施の形態
では、描画開始点Ｓをコーナー部の外側、描画終了点Ｅ
を短辺の途中となるようにしたが、本発明の第５実施の
形態では、同様にして形成した外装容器、電極体および
封口体を用いて、図７に示すような描画プロファイルで
レーザビーム照射を行うことを特徴とするものである。
本実施の形態では、図７に示すように、描画開始点Ｓ
は、コーナー部Ｒ１の外側とし、接合領域に沿ってビー
ム走査し、描画終了点Ｅはコーナー部Ｒ２の外側になる
ようにしたことを特徴とする。 【００２３】かかる方法によれば、レーザ照射の描画開
始点および終了点をコーナー部の当接領域の外側に位置
するようにし、当接領域すなわちレーザ溶接すべき領域
に確実にレーザ照射を行うようにしたことを特徴とする
もので、レーザ深度の不安定部を当接領域から回避する
ことができ、容易に確実な溶接面を形成することが可能
となり、確実で信頼性の高い封止接続が可能となる。 【００２４】＜実施例＞次にこの溶接方法を用いて形成
されるニッケル−水素蓄電池について説明する。 【００２５】１．封口体の作製 本実施形態のニッケル−水素蓄電池の封口体３０は、図
２および３に示すように、底面に円形状の下方突出部を
形成してなる蓋体１６ａと、正極キャップ（正極外部端
子）１６ｅと、これら蓋体１６ａおよび正極キャップ１
６ｅ間に介在されるＥＰＤＭ（エチレンプロプレンジエ
ンゴム：弾性体）からなる弁体１６ｆを備えており、蓋
体１６ａの中央にはガス抜き孔が形成されている。１６
ｂ、ｃは集電リード、１６ｄはガスケットである。１６
ｆは弁体、１６ｇは排気孔である。 【００２６】２．電極体の作製 本実施形態のニッケル−水素蓄電池は、図２および３に
示すように、ニッケル正極板１１と水素吸蔵合金負極板
１２とを備えている。ニッケル正極板１１は、パンチン
グメタルからなる極板芯体の表面にニッケル焼結多孔体
を形成した後、化学含浸法により水酸化ニッケルを主体
とする活物質をニッケル焼結多孔体内に充填して作製さ
れている。一方、水素吸蔵合金負極板１２は、パンチン
グメタルからなる極板芯体の表面に水素吸蔵合金からな
るペースト状負極活物質を充填し、乾燥させた後、所定
の厚みになるまで圧延して作製されている。 【００２７】これらのニッケル正極板１１と水素吸蔵合
金負極板１２との間にセパレータ１３を介在させて積層
し、電極群を作製した。この電極群の上端面には、ニッ
ケル正極板１１の端部から延出する導電タブ１１ａが露
出し、封口体に形成された正極端子接続部１４に溶接す
る。また、下端面には水素吸蔵合金負極板１２の極板芯
体であるパンチングメタルの端部１２ａが露出し、外装
容器の内底面に接触せしめられている。 【００２８】３．ニッケル−水素蓄電池の作製 そして、この封口体３０を用いてニッケル−水素蓄電池
を組み立てるに際しては、まず、上述の電極体２０を、
板厚０．４ｍｍの鉄にニッケルメッキを施した有底筒状
の外装容器（底面の外面は負極外部端子となる）１０内
に収納する。ついで、外装容器１０内に３０質量％の水
酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液からなる電解液を注入し
た後、この外装容器１０の開口部の上部に、封口体３０
を配置した。 【００２９】４．封口（レーザ照射） （実施例１）上述のように封口体を配置した後、図１に
示したような描画軌跡を描くように、レーザ照射を行
う。すなわち、図１に示すように、コーナー部Ｒ１の外
側を描画開始点Ｓとして描画を開始し、外装容器１０の
内壁と封口体１０の外周との当接領域を、電力５００Ｗ
のレーザビームを速度１５００ｍｍ／ｍｉｎで照射し、
短辺の途中Ｅを描画終了点として描画を終了する。 【００３０】その結果内部欠陥のない溶接強度に優れた
溶接部を形成することができ、良好で確実な封止を行う
ことができた。 【００３１】これにより、公称容量６５０ｍＡｈの角形
ニッケル−水素蓄電池を作製した。このようにして作製
された実施例１のニッケル−水素蓄電池を電池Ａとし
た。 【００３２】（実施例２）また同様にして形成した外装
容器、電極体および封口体を用いて、第２の実施の形態
で説明したように、図４に示す描画プロファイルでレー
ザビーム照射を行った。ここでは、描画開始点Ｓは短辺
の途中とし、描画終了点Ｅはコーナー部の外側とした。
このようにして作製された実施例２のニッケル−水素蓄
電池を電池Ｂとした。 【００３３】（実施例３）また同様にして形成した外装
容器、電極体および封口体を用いて、第３の実施の形態
で説明したように、図５に示す描画プロファイルでレー
ザビーム照射を行った。ここでは、描画開始点Ｓはコー
ナー部の外側とし、描画終了点Ｅは短辺の内側すなわち
封口キャップ側とした。このようにして作製された実施
例３のニッケル−水素蓄電池を電池Ｃとした。 【００３４】（実施例４）また同様にして形成した外装
容器、電極体および封口体を用いて、第４の実施の形態
で説明したように、図６に示す描画プロファイルでレー
ザビーム照射を行った。ここでは、描画開始点Ｓは短辺
の内側すなわち封口キャップ側とし、描画終了点Ｅはコ
ーナー部の外側とした。このようにして作製された実施
例４のニッケル−水素蓄電池を電池Ｄとした。 【００３５】（比較例）また同様にして形成した外装容
器、電極体および封口体を用いて、図８に示すような描
画プロファイルでレーザビーム照射を行った。ここで
は、描画開始点Ｓは長辺上とし、描画終了点Ｅも長辺上
とした。このようにして作製されたニッケル−水素蓄電
池を比較例Ｅとした。 【００３６】５．液漏れ試験 上述のように作製した各電池Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥをそ
れぞれ５００００個用い、室温（約２５℃）の温度雰囲
気で、６５ｍＡ（０．１Ｉｔ）の充電電流で１６時間充
電後、１３０ｍＡ（０．２Ｉｔ）の放電電流で終止電圧
が１．０Ｖになるまで放電させるというサイクルを２回
繰り返した。この電池を６０℃の雰囲気下に２４時間放
置する。放置後、電池を取り出し、目視により漏液発生
率を測定した。その結果を表１に示す。 【表１】 【００３７】このように、表１から明らかなようにレー
ザの描画開始点および終了点が当接領域上にある場合に
比べ本発明実施例の場合、リーク率は大幅に低減してい
ることがわかる。 【００３８】この結果、レーザの描画開始点または終了
点が当接領域上を外れている電池Ａ乃至Ｄでは従来例の
電池Ｅよりもリーク発生率は低減されていることがわか
る。またレーザの描画開始点および終了点ともに当接領
域上を外れている電池Ｃ、Ｄではリーク発生率はさらに
低減されていることがわかる。 【００３９】また、前記各実施の形態ではレーザビーム
を用いたが、本発明の方法は、レーザビームに限定され
ることなく、電子ビームなど種々のエネルギービームを
用いた溶接工程にも適用可能である。 【００４０】さらにまた、上述した実施の形態および変
形例においては、本発明をニッケル−水素蓄電池に適用
する例について説明したが、本発明はニッケル−水素蓄
電池に限らず、ニッケル−カドミウム蓄電池、リチウム
イオン電池など等の他の角形電池にも適用可能であるこ
とは明らかである。 【００４１】 【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、レーザ照射量の安定化をはかることができ、安定で
確実なエネルギービーム溶接を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態のレーザ溶接方法
を示す図である。 【図２】 本発明の実施の形態のニッケルーカドミウム
電池の斜視図である。 【図３】 本発明の実施の形態のニッケルーカドミウム
電池を断面図である。 【図４】 本発明の第２の実施の形態のレーザ溶接方法
を示す図である。 【図５】 本発明の第３の実施の形態のレーザ溶接方法
を示す図である。 【図６】 本発明の第４の実施の形態のレーザ溶接方法
を示す図である。 【図７】 本発明の第５の実施の形態のレーザ溶接方法
を示す図である。 【図８】 従来例のレーザ溶接方法を示す図である。 【符号の説明】 １０ 外装容器 ２０…電極体、１１…正極板、１２…
負極板、１３…セパレータ、３０…封口体
を示す図である。 【図２】 本発明の実施の形態のニッケルーカドミウム
電池の斜視図である。 【図３】 本発明の実施の形態のニッケルーカドミウム
電池を断面図である。 【図４】 本発明の第２の実施の形態のレーザ溶接方法
を示す図である。 【図５】 本発明の第３の実施の形態のレーザ溶接方法
を示す図である。 【図６】 本発明の第４の実施の形態のレーザ溶接方法
を示す図である。 【図７】 本発明の第５の実施の形態のレーザ溶接方法
を示す図である。 【図８】 従来例のレーザ溶接方法を示す図である。 【符号の説明】 １０ 外装容器 ２０…電極体、１１…正極板、１２…
負極板、１３…セパレータ、３０…封口体
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 米谷 悟
大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三
洋電機株式会社内
(72)発明者 増田 喜裕
大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三
洋電機株式会社内
(72)発明者 江西 英二
大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三
洋電機株式会社内
(72)発明者 近藤 敏之
大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三
洋電機株式会社内
Ｆターム(参考） 5H011 AA09 AA17 CC06 DD13
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】外装缶と封口板との当接領域をエネルギー
ビームを用いてほぼ方形のパターンを描画するエネルギ
ー照射工程により接合する方法であって、前記エネルギ
ー照射工程は、描画開始点または描画終了点がコーナ部
に位置しており、かつ接合すべき当接領域よりも外方ま
たは内方に位置するように実行されることを特徴とする
角形電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002084024A JP2003282029A (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | 角形電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002084024A JP2003282029A (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | 角形電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003282029A true JP2003282029A (ja) | 2003-10-03 |
Family
ID=29231556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002084024A Pending JP2003282029A (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | 角形電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003282029A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108695543A (zh) * | 2017-03-31 | 2018-10-23 | 丰田自动车株式会社 | 二次电池及其制造方法 |
| WO2023236218A1 (zh) * | 2022-06-10 | 2023-12-14 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 圆柱电池单体、电池以及用电装置 |
-
2002
- 2002-03-25 JP JP2002084024A patent/JP2003282029A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN108695543A (zh) * | 2017-03-31 | 2018-10-23 | 丰田自动车株式会社 | 二次电池及其制造方法 |
| JP2018174057A (ja) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池およびその製造方法 |
| US10707474B2 (en) | 2017-03-31 | 2020-07-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Secondary battery and method for manufacturing same |
| CN108695543B (zh) * | 2017-03-31 | 2021-04-13 | 丰田自动车株式会社 | 二次电池及其制造方法 |
| WO2023236218A1 (zh) * | 2022-06-10 | 2023-12-14 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 圆柱电池单体、电池以及用电装置 |
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