JP2009195979A - 超音波溶接機を使用した多層金属箔の接合方法 - Google Patents

Abstract

【課題】金属接合用超音波溶接機を使用して多層金属箔を接合する場合、投入エネルギーを上げると上部箔の破損、溶着、過度の変形が発生し、また投入エネルギーを下げると多層箔の中間で接合強度の不足が発生し、安定した接合を得ることは困難である。
本発明は超音波溶接機による多層金属箔の安定した接合方法を提供するものである。
【解決手段】超音波溶接機により多層金属箔を接合する場合、加圧を保持したまま複数回の超音波を発信し、一回当たりのエネルギー投入量をコントロールする。
【選択図】図１

Description

この発明は、加圧を保持したまま複数回の超音波振動の発信を行なう、超音波溶接機を使用した多層金属箔の接合方法に関するものである。

従来、金属接合用超音波溶接機を使用する場合、接合は一回の超音波振動の発信により行い、発信毎に加圧を解除した。多層箔の接合でも同様の方法で行なわれてきた。

これは次のような欠点があった。
（イ）一回の発信で接合を行う場合、多層の箔を接合するには大きなエネルギーの投入を必要とし、その結果として上部箔の破損、溶着、過度の変形が頻発し、安定した接合が得られなかった。
（ロ）また、上記問題に対応するためエネルギー投入量を落とした場合には多層箔の中間での接合強度を得ることができなかった。

（イ）超音波溶接機を、加圧を保持したまま複数回超音波を断続的に発信（パルス制御）出来るように改造する。（図１参照）
（ロ）箔の素材、厚さ、枚数、によって適正なエネルギー及び加圧の設定を行い、加圧状態の中で適正間隔で、適正回数の超音波発信を行なう。

本発明により
（イ）一回の発信で投入するエネルギー量を抑えることができるため、多層箔接合時の上部箔の破損、溶着、過度の変形が顕著に減少し
（ロ）複数回の発信により多層箔中間部での接合強度不足も解消し
安定した多層金属箔の接合が可能となる。
また、加圧を保持した状態で複数回の発信を行なうのでサイクルタイムに与える影響も少ない。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
（イ）超音波発信装置を断続発信（パルス発信）可能なように及びパルス回数を選択できるように改造する。（図１参照）
（ロ）パルスの発信停止は設定したエネルギーに到達した時点で発信を停止し、設定回数まで繰り返す。
（ハ）発信間隔は０．１秒が適正である。
（ニ）アルミ箔（２０μ）１００枚重ねて接合する場合は４パルスが適正である。
本発明は以上の方法で実施することにより、多層化傾向が進む大型リチュームイオン電池、キャパシターの電極箔の接合に最適な方法を提供するものである。

本発明の超音波接合方法を実施するための装置外略図である。

符号の説明

１１．溶接チップ
１２．アンビル
１３．トランスデューサー（変換機〕
１４．マス
１５．超音波発信機
１６．超音波制御装置〔変位、及びエネルギー制御〕
１７．パルス制御
３１．金属の多層箔
４１．金属板

Claims (2)

1. 加圧を保持した状態で複数回の超音波発信を行なう、超音波溶接機を使用した多層金属箔の接合方法。
2. 発信間隔を０．１秒とする［請求項１］の接合方法。

Images