JP2014140890A - 金属箔の重ね接合方法及び接合構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】汎用の非接触溶接装置を用いて金属箔の重ね接合を確実に行うことができる金属箔の重ね接合方法及び接合構造体を提供する。
【解決手段】本発明に係る金属箔１２の重ね接合方法は、複数枚の金属箔１２を重ねた状態で隣接する金属箔１２が互いに密着するように仮止め接合する仮止め工程と、複数枚の金属箔１２のうち仮止め接合された密着部位１８を非接触溶接する溶接工程とを行い、これによって、接合構造体２００を得ることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、複数枚の金属箔を仮止めした後に非接触溶接する金属箔の重ね接合方法及び接合構造体に関する。

従来、リチウムイオン電池、キャパシター、コンデンサー等の製造工程でアルミニウム箔や銅箔等の金属箔の重ね接合が広汎に行われている。一般的に、この種の金属箔の重ね接合は、超音波接合又は抵抗溶接により行われている。

しかしながら、超音波接合又は抵抗溶接により金属箔の重ね接合を行う場合、金属箔の積層枚数が増加すると（例えば、６０枚以上になると）、接合が難しいという問題がある。すなわち、超音波接合により金属箔の重ね接合を行う場合には、金属箔の積層枚数の増加によりホーンの押圧力や超音波の振動エネルギを大きく設定する必要があるため金属箔が破損し易くなる。また、抵抗溶接により金属箔の重ね接合を行う場合には、金属箔の積層枚数の増加により抵抗溶接の電流値を大きく設定したり通電時間を長く設定したりする必要があるため電極が酸化し易くなり十分な接合強度を得られないことがある。

また、超音波接合は、金属箔の溶融を伴わない拡散接合であるため、複数の金属箔の全てが確実に接合されているか否かの評価を行うことが容易でない。このことは、拡散接合を伴う銅箔の抵抗溶接（抵抗接合）についても同様である。

さらに、抵抗溶接によりアルミニウム箔の重ね接合を行う場合には、クロム銅やタングステン等で構成された電極がアルミニウム合金化し、当該電極の寿命が著しく短くなるため合理的でない。

このような問題を解決するために、近年では、金属箔の重ね接合をレーザ溶接等の非接触溶接で行うことが検討されている。しかしながら、この場合、隣接する金属箔間には多数の隙間が形成されているため、前記金属箔に貫通孔が形成されたり、ブローホール等の溶接欠陥が発生したりしてしまう。

例えば、特許文献１には、積層した金属箔に押圧ローラと圧力気体を作用させることにより隣接する金属箔を互いに密着させた状態でその密着部位にレーザ光を照射して溶接する技術的思想が提案されている。

また、例えば、特許文献２には、積層したアルミニウム箔に超音波振動を付与して各アルミニウム箔の酸化被膜を除去した後で抵抗溶接を行うことにより、複数枚のアルミニウム箔を安定して抵抗溶接する技術的思想が提案されている。

特開２００９−１１９４６５号公報 特開２０１０−１８４２６０号公報

上述した特許文献１に記載の従来技術は、押圧ローラや圧力気体を噴出する装置等の押圧手段を設けた特殊なレーザ溶接装置が必要となるため、当該装置が複雑化すると共に大型化してしまう。また、上述した特許文献２に記載の従来技術は、安定した抵抗溶接を得ることを目的に、アルミニウム箔に超音波振動を付与して当該アルミニウム箔の酸化被膜を除去するものであるため、抵抗溶接工程における電極の酸化及びアルミニウム合金化等の問題は解消されない。

本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、汎用の非接触溶接装置を用いて金属箔の重ね接合を確実に行うことができる金属箔の重ね接合方法及び接合構造体を提供することを目的とする。

［１］ 本発明に係る金属箔の重ね接合方法は、複数枚の金属箔を重ねた状態で隣接する前記金属箔が互いに密着するように仮止め接合する第１の工程と、複数枚の前記金属箔のうち仮止め接合された密着部位を非接触溶接する第２の工程とを行うことを特徴とする。

本発明に係る金属箔の重ね接合方法によれば、隣接する金属箔が密着するように仮止め接合する第１の工程と、仮止め接合された密着部位を非接触溶接する第２の工程とを行うので、非接触溶接時に金属箔に貫通孔が形成されたりブローホール等の溶接欠陥が発生することを抑制できる。また、予め仮止め接合をしているため、上述した従来技術のように非接触溶接装置自体に押圧手段を設ける必要がない。よって、汎用の非接触溶接装置を用いて金属箔の重ね接合を確実に行うことができる。

［２］ 上記の接合方法において、前記第１の工程では、抵抗接合、超音波接合及び加締め接合のうちの少なくとも１つによって複数枚の前記金属箔を仮止め接合してもよい。

このような接合方法によれば、第１の工程において、抵抗接合、超音波接合及び加締め接合のうちの少なくとも１つによって複数枚の金属箔を仮止め接合するので、隣接する金属箔を確実に密着させることができる。また、この第１の工程は、隣接する金属箔が互いに密着できる程度の仮止め接合であればよいため、金属箔の積層枚数が増加したとしても、抵抗接合や超音波接合を用いることが可能である。すなわち、第１の工程に抵抗接合を用いた場合には、複数枚の金属箔を抵抗接合のみにより完全に接合する場合と比較して電極の使用温度を低くすることができるため、抵抗接合時の電極の酸化を好適に抑えることができ、その結果、電極の長寿命化を図ることが可能となる。また、第１の工程に超音波接合を用いた場合には、複数枚の金属箔を超音波接合のみにより完全に接合する場合と比較してホーンの押圧力や振動エネルギを小さくすることができるため、この超音波接合によって、金属箔が破損することを抑えることができる。

［３］ 上記の接合方法において、前記第１の工程では、抵抗接合によって複数枚の前記金属箔を仮止め接合し、各前記金属箔がアルミニウムで構成されており、前記抵抗接合で用いられる電極がカーボンで構成されていてもよい。

このような接合方法によれば、アルミニウムで構成された各金属箔をカーボンで構成された電極で抵抗接合しているので、当該電極がアルミニウム合金化することはない。また、電極を比較的低い温度で使用することができるため、電極をカーボンで構成した場合でも当該電極が酸化することを好適に抑えることができる。

［４］ 上記の接合方法において、前記第１の工程では、前記抵抗接合中の前記電極の温度を放射温度計で取得し、取得した温度に基づいて当該抵抗接合の通電条件を制御してもよい。

このような接合方法によれば、放射温度計により取得された電極の温度に基づいて抵抗接合の通電条件を制御するので、複数枚の金属箔の仮止め接合を効率的に行うことができる。また、カーボンで構成された電極は黒体に近いため、電極の温度を放射温度計により高精度に取得することができる。

［５］ 上記の接合方法において、前記第２の工程では、レーザ溶接、ＴＩＧ溶接及び電子ビーム溶接のうちの少なくとも１つによって前記密着部位を非接触溶接してもよい。

このような接合方法によれば、第２の工程において、レーザ溶接、ＴＩＧ溶接及び電子ビーム溶接のうちの少なくとも１つによって複数枚の金属箔の密着部位を非接触溶接するので、複数枚の金属箔を確実に溶融接合することができる。

［６］ 上記の接合方法において、前記第２の工程では、前記密着部位の複数個所を非接触溶接してもよい。

このような接合方法によれば、密着部位の複数個所を非接触溶接しているので、複数枚の金属箔の接合強度を高めることができる。

［７］ 上記の接合方法において、前記第２の工程では、ガルバノスキャナによってレーザ光の前記密着部位に対する照射位置を変更して当該密着部位の複数個所をレーザ溶接してもよい。

このような接合方法によれば、ガルバノスキャナを用いているため、密着部位に対するレーザ光の照射位置の変更を効率的に行うことができる。

［８］ 上記の接合方法において、前記第１の工程では、複数枚の前記金属箔の片側の最外に金属板を重ねた状態で、前記金属板と前記金属箔とが密着すると共に隣接する前記金属箔が互いに密着するように仮止め接合し、前記第２の工程では、複数枚の前記金属箔と前記金属板の仮止め接合された密着部位を当該金属箔側から非接触溶接してもよい。

このような接合方法によれば、金属板と金属箔とを密着すると共に隣接する金属箔が互いに密着するように仮止め接合した後に、その密着部位を非接触溶接しているので、金属板と複数枚の金属箔とを確実に接合することができる。また、例えば、第２の工程において、非接触溶接としてレーザ溶接を用いるときには、レーザ光の集光点を金属板の内部に設定した状態で、密着部位に金属箔側からレーザ光を照射することができる。こうすれば、金属板に隣接する金属箔の裏面（金属板側の面）からスパッタが発生することを抑えることができる。

［９］ 上記の接合方法において、前記第１の工程では、複数枚の前記金属箔の両側の最外に金属製の平板部を重ねた状態で、各前記平板部と前記金属箔とが密着すると共に隣接する前記金属箔が互いに密着するように仮止め接合し、前記第２の工程では、複数枚の前記金属箔と各前記平板部の仮止め接合された密着部位を非接触溶接してもよい。

このような接合方法によれば、各平板部と金属箔とを密着すると共に隣接する金属箔が互いに密着するように仮止め接合した後に、その密着部位を非接触溶接しているので、複数の平板部と複数枚の金属箔とを確実に接合することができる。また、例えば、第１の工程において、仮止め接合に加締め接合を用いるときには、平板部を設けない場合と比較して、複数枚の金属箔を確実且つ強固に加締めることができるため、密着部位の密着強度を高めることができる。これにより、密着部位を非接触溶接する際に溶接欠陥が発生することを一層抑制することができるため、密着部位の接合品質を向上させることが可能となる。

［１０］ 本発明に係る接合構造体は、重ねられた複数枚の金属箔と、隣接する前記金属箔が互いに密着するように前記複数枚の金属箔を仮止め接合して形成された密着部位と、前記密着部位を非接触溶接して形成された溶接部と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る接合構造体によれば、隣接する金属箔が互いに密着するように仮止め接合された密着部位と、密着部位を非接触溶接して形成された溶接部とを備えているので、複数枚の金属箔が確実に重ね接合された接合構造体を得ることができる。

［１１］ 上記の接合構造体において、前記密着部位は、抵抗接合、超音波接合及び加締め接合のうちの少なくとも１つによって複数枚の前記金属箔を仮止め接合して形成されていてもよい。

このような構成によれば、抵抗接合、超音波接合及び加締め接合のうちの少なくとも１つによって複数枚の金属箔を仮止め接合して密着部位を形成しているので、当該密着部位を非接触溶接して形成された溶接部の接合品質を高めることができる。

［１２］ 上記の接合構造体において、前記溶接部は、レーザ溶接、ＴＩＧ溶接及び電子ビーム溶接のうちの少なくとも１つによって前記密着部位を非接触溶接して形成されていてもよい。

このような構成によれば、レーザ溶接、ＴＩＧ溶接及び電子ビーム溶接のうちの少なくとも１つによって密着部位を非接触溶接して溶接部を形成しているので、複数枚の金属箔が確実に溶融接合された接合構造体を得ることができる。

［１３］ 上記の接合構造体において、複数枚の前記金属箔の片側の最外に重ねられた金属板をさらに備え、前記密着部位は、前記金属板と前記金属箔とが密着すると共に隣接する前記金属箔が互いに密着するように仮止め接合して形成されており、前記溶接部は、前記密着部位において前記金属板と複数枚の前記金属箔とを非接触溶接して形成されていてもよい。

このような構成によれば、金属板と複数枚の金属箔とが確実に重ね接合された接合構造体を得ることができる。これにより、金属板を設けない場合と比較して接合強度を高めることができる。

［１４］ 上記の接合構造体において、複数枚の前記金属箔の両側の最外に重ねられた金属製の平板部をさらに備え、前記密着部位は、各前記平板部と前記金属箔とが密着すると共に隣接する前記金属箔が互いに密着するように仮止め接合して形成されており、前記溶接部は、前記密着部位において各前記平板部と複数枚の金属箔とを非接触溶接して形成されていてもよい。

このような構成によれば、複数の平板部と複数枚の金属箔とが確実に重ね接合された接合構造体を得ることができる。これにより、複数枚の金属箔の片側の最外にのみ平板部を設けた場合と比較して接合強度を高めることができる。

［１５］ 上記の接合構造体において、複数の前記平板部は、一体的に形成されていてもよい。

このような構成によれば、複数の平板部を一体的に形成しているので、これら平板部を別体に設けた場合と比較して接合構造体の剛性を高めることができる。また、例えば、リチウムイオン電池を構成する複数枚の集電体（金属箔）と電極タブ（金属板）との接合部に当該接合構造体を用いた場合には、複数枚の金属箔の両側の最外に重ねた各平板部から集電が可能となるため、集電効率を高めることができる。

本発明の金属箔の重ね接合方法によれば、隣接する金属箔が互いに密着するように仮止め接合された密着部位を非接触溶接するので、汎用の非接触溶接装置を用いて複数枚の金属箔が確実に重ね接合された接合構造体を得ることができる。

本発明の第１実施形態に係る金属箔の重ね接合方法に用いられる抵抗溶接装置のブロック説明図である。 図２Ａは前記重ね接合方法の仮止め工程を説明するための一部省略断面図であり、図２Ｂは前記仮止め工程が完了した状態を示した一部省略断面図である。 前記重ね接合方法に用いられるレーザ溶接装置のブロック説明図である。 図４Ａは前記重ね接合方法の溶接工程を説明するための一部省略断面斜視図であり、図４Ｂは前記溶接工程が完了した状態のワークの一部省略断面斜視図である。 前記重ね接合方法により得られた接合構造体の平面図である。 第１実施形態に係る接合構造体を備えたリチウムイオン電池の構造を説明するための一部省略断面図である。 第１実施形態に係る接合構造体を備えた変形例に係るリチウムイオン電池の構造を説明するための一部省略斜視図である。 図８Ａは本発明の第２実施形態に係る金属箔の重ね接合方法の仮止め工程を説明するための一部省略断面図であり、図８Ｂは当該重ね接合方法の溶接工程を説明するための一部省略断面図であり、図８Ｃは当該重ね接合方法により得られた接合構造体の一部省略断面図である。 図９Ａは本発明の第３実施形態に係る金属箔の重ね接合方法の仮止め工程を説明するための一部省略断面図であり、図９Ｂは当該重ね接合方法の溶接工程を説明するための一部省略断面図であり、図９Ｃは当該重ね接合方法により得られた接合構造体の一部省略断面図である。 図１０Ａは本発明の第４実施形態に係る金属箔の重ね接合方法の仮止め工程を説明するための第１の状態を示す一部省略断面図であり、図１０Ｂは当該仮止め工程を説明するための第２の状態を示す一部省略断面図である。 図１１Ａは当該重ね接合方法の溶接工程を説明するための一部省略断面斜視図であり、図１１Ｂは当該重ね接合方法により得られた接合構造体の一部省略断面斜視図である。 図１２Ａは本発明の第５実施形態に係る金属箔の重ね接合方法の仮止め工程を説明するための第１の状態を示す一部省略断面図であり、図１２Ｂは当該仮止め工程を説明するための第２の状態を示す一部省略断面図である。 図１３Ａは当該重ね接合方法の溶接工程を説明するための一部省略断面斜視図であり、図１３Ｂは当該重ね接合方法により得られた接合構造体の一部省略断面斜視図である。 図１４Ａは本発明の第５実施形態の変形例に係る金属箔の重ね接合方法の溶接工程を説明するための一部省略断面図であり、図１４Ｂは変形例に係る当該重ね接合方法により得られた接合構造体の一部省略断面図である。 図１５Ａは本発明の第６実施形態に係る金属箔の重ね接合方法の仮止め工程を説明するための一部省略断面図であり、図１５Ｂは当該重ね接合方法の溶接工程を説明するための一部省略断面図であり、図１５Ｃは当該重ね接合方法により得られた接合構造体の一部省略断面図である。

以下、本発明に係る金属箔の重ね接合方法及び接合構造体について、好適な実施形態を例示して添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る金属箔１２の重ね接合方法及び接合構造体２００について図１〜図７を参照して説明する。本実施形態に係る金属箔１２の重ね接合方法（以下、単に「重ね接合方法」と称することがある）は、金属板１０に複数枚の金属箔１２を重ねたワークＷに対して抵抗溶接装置（抵抗接合装置）２０で仮止め接合を行った後にレーザ溶接装置（非接触溶接装置）４０で当該ワークＷを溶接する方法である。

先ず、本実施形態に係るワークＷについて説明する。図１に示すようにワークＷは、１枚の金属板１０に複数枚の金属箔１２を積層して形成されている。換言すれば、ワークＷは、積層された複数枚の金属箔１２の片側の最外に金属板１０が重ねられている。金属板１０と各金属箔１２の各々の構成材料は、特に限定されないが、例えば、アルミニウムや銅等が挙げられる。また、金属板１０と各金属箔１２は、同一の材料で構成してもよいし、異なる材料で構成しても構わない。金属板１０と各金属箔１２を同一の材料で構成すると、異種材料で構成した場合と比較して溶接性が高くなる。

金属板１０は、金属箔１２よりも厚く形成されることは勿論である。各金属箔１２の厚みは、例えば、０．００６ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲に設定されている。なお、本実施形態では、各金属箔１２の厚みは、０．００７ｍｍ〜０．０２ｍｍの範囲に設定されている。また、金属箔１２の積層枚数は、任意に設定可能であり、例えば、６０枚以上に設定される。なお、図１では、便宜上、一部の金属箔１２の図示を省略しており、他の各図においても同様である。このように構成されるワークＷでは、金属板１０と金属箔１２の間、及び隣接する金属箔１２の間に隙間Ｓが形成されている。

続いて、本実施形態で用いられる抵抗溶接装置２０とレーザ溶接装置４０の各々の構成について説明する。

抵抗溶接装置２０は、ワークＷの仮止め接合を行うためのものであって、一対の電極２２、２４と、放射温度計２６と、制御部２８とを備えている。一対の電極２２、２４は、その軸線方向に沿って移動可能な状態で対向配置されている。各電極２２、２４は、例えば、ニッケル銅、タングステン、カーボン等の材料で構成することができる。なお、金属板１０及び各金属箔１２をアルミニウムで構成する場合には、各電極２２、２４をカーボンで構成することが好ましい。抵抗溶接中に各電極２２、２４がアルミニウム合金化されることを防止することができるからである。

放射温度計２６は、一方の電極２２の温度を取得し、取得した温度を制御部２８に出力する。なお、放射温度計２６は、他方の電極２４の温度を取得してもよいし、両方の電極２２、２４の温度を取得してもよい。

制御部２８は、一対の電極２２、２４のワークＷに対する加圧を制御する加圧制御部３０と、一対の電極２２、２４間の通電時間及び電流値を制御する通電制御部３２と、放射温度計２６で取得された温度に基づいて前記通電時間や前記電流値等の通電条件を設定する通電条件設定部３４とを有している。通電制御部３２は、通電条件設定部３４で設定された通電条件に基づいて一対の電極２２、２４間の通電時間及び電流値を制御する。

図３に示すように、レーザ溶接装置４０は、仮止め接合されたワークＷをレーザ溶接するためのものであって、一般的な構成を有した汎用のレーザ装置である。すなわち、レーザ溶接装置４０は、レーザ発振器４２と、レーザ発振器４２から発振されたレーザ光Ｌを伝送する光ファイバ４４と、光ファイバ４４から出射されたレーザ光ＬをワークＷに導くレーザヘッド４６とを備えている。

レーザヘッド４６は、光ファイバ４４から出射されたレーザ光Ｌをコリメートするコリメートレンズ４８と、コリメートされたレーザ光ＬをワークＷに向けて反射するミラー５０と、ワークＷにおけるレーザ光Ｌの照射位置を変更するためのガルバノスキャナ５２と、ガルバノスキャナ５２から導かれたレーザ光ＬをワークＷに集光するｆθレンズ５４とを有している。ガルバノスキャナ５２は、例えば、直交する２方向に首ふり運動の可能な図示しない一対の可動ミラーを含む周知のスキャナが用いられる。

次に、上述した抵抗溶接装置２０とレーザ溶接装置４０を用いた本実施形態の重ね接合について説明する。なお、以下では、金属板１０及び各金属箔１２をアルミニウムで構成すると共に各電極２２、２４をカーボンで構成した例について説明するが、この例に限定されないことは言うまでもない。

本実施形態の重ね接合では、先ずワークＷの仮止め工程（第１の工程）を行う。具体的には、ワークＷの溶接対象箇所を挟み込むように一対の電極２２、２４を配置し、加圧制御部３０が一対の電極２２、２４を近接させることによってワークＷを所定の圧力で加圧する。そうすると、各金属箔１２は電極２４の先端形状に沿って変形するため、隣接する金属箔１２が隙間なく接触すると共に金属箔１２と金属板１０とが隙間なく接触する（図２Ａ参照）。なお、このとき、本実施形態において、金属板１０は、各金属箔１２に対して剛性が高いためほとんど変形していないが、電極２２の先端形状に沿って変形することもある。

続いて、通電制御部３２が一対の電極２２、２４間に通電を行う。そうすると、金属板１０及び金属箔１２の接触部位１４と隣接する金属箔の接触部位１６とにジュール熱が発生し密着し、ワークＷに密着部位１８が形成される。このとき、通電条件設定部３４が、放射温度計２６により取得された発熱した電極２２の温度に基づいて通電条件を設定し、通電制御部３２が、前記通電条件設定部３４で設定された通電条件に基づいて一対の電極２２、２４間の通電時間及び電流値を制御する。

これにより、金属板１０及び金属箔１２の接触部位１４と隣接する金属箔１２の接触部位１６とを確実に密着させることができると共に、各電極２２、２４が過度に発熱することを抑えることができる。すなわち、各電極２２、２４の酸化が抑えられ、その結果、各電極２２、２４の長寿命化を図ることができる。

一対の電極２２、２４間の通電が終了すると、加圧制御部３０は一対の電極２２、２４を離間させる。このとき、図２Ｂから諒解されるように、金属板１０と金属箔１２とが密着すると共に隣接する金属箔１２が互いに密着しているため、仮止め接合された密着部位１８に再び隙間Ｓが形成されることはない。

その後、溶接工程（第２の工程）を行う。具体的には、ワークＷのうち仮止め接合された密着部位１８に金属箔１２側からレーザ光Ｌを照射することができるように当該ワークＷをレーザ溶接装置４０にセットする。本実施形態において、レーザ光Ｌの集光点は、金属板１０の内部に設定されている（図３参照）。なお、このレーザ光Ｌの集光点は、金属箔１２の枚数や金属板１０の厚さ等に応じて、任意の位置に設定することができる。

そして、レーザ発振器４２を駆動してレーザ光Ｌを発振する。レーザ発振器４２から発振したレーザ光Ｌは、光ファイバ４４に入射されてレーザヘッド４６まで伝送される。光ファイバ４４から出射したレーザ光Ｌは、コリメートレンズ４８で平行化された後、ミラー５０で反射されてガルバノスキャナ５２を通りｆθレンズ５４にてワークＷの密着部位１８（圧痕が形成されている部位）に照射される（図４Ａ参照）。

ワークＷの密着部位１８にレーザ光Ｌが照射されると、金属板１０と金属箔１２とが隙間なく密着すると共に隣接する金属箔１２が互いに隙間なく密着していることから、各金属箔１２に貫通孔が形成されたりブローホール等の溶接欠陥が発生することなく金属板１０と複数枚の金属箔１２とが溶接されることとなる（図４Ｂ参照）。これにより、金属板１０の内部まで溶け込んだ溶接部ＰがワークＷに形成されることとなる。なお、ワークＷの密着部位１８に照射されるレーザ光Ｌは、金属箔１２側から照射して金属板１０を貫通しない条件に設定することが望ましい。こうずれば、ワークＷの下方にスパッタが発生することを防止できる。ただし、ワークＷ（金属板１０）の裏面まで溶け込むようにレーザ光Ｌの出力や集光点を設定しても構わない。この場合、ワークＷの両側から溶接部Ｐを視認することができるため、溶接部Ｐの溶接の良否を判断し易くなる。

なお、溶接工程（レーザ溶接工程）では、１つの密着部位１８に対してレーザ溶接が複数回（本実施形態では５回）行われる。このとき、ガルバノスキャナ５２の図示しない一対の可動ミラーを首ふり運動させることによって、密着部位１８に対するレーザ光Ｌの照射位置が変更される。これにより、１つの密着部位１８に複数の溶接部Ｐを有する接合構造体２００が形成されるに至る（図５参照）。

このようにして得られた接合構造体２００は、複数枚の金属箔１２と、複数枚の金属箔１２の片側の最外に重ねられた金属板１０と、金属板１０と金属箔１２とが密着すると共に隣接する金属箔１２が互いに密着するように仮止め接合された密着部位１８と、密着部位１８において金属板１０と複数枚の金属箔１２とをレーザ溶接（非接触溶接）して形成された複数の溶接部Ｐとを備えている。

接合構造体２００は、リチウムイオン電池、キャパシター、コンデンサー等の種々の製品に適用することが可能である。次に、本実施形態に係る接合構造体２００をリチウムイオン電池（二次電池）２０２に適用した場合ついて説明する。

図６に示すように、リチウムイオン電池２０２は、いわゆる積層型（ラミネート型）のリチウムイオン電池として構成されており、矩形状に形成された積層電極群２０４と、積層電極群２０４を電解質と共に封止する封止部材（ラミネートフィルム）２０６と、積層電極群２０４の一方の側に位置する第１接合構造体２００ａと、積層電極群２０４の他方の側に位置する第２接合構造体２００ｂとを備えている。

積層電極群２０４は、正極２０８と負極２１０とがセパレータ２１２を介して複数積層されて構成されている。正極２０８は、アルミニウム箔からなる正極集電体２１４の表面に図示しない正極活物質を塗布して形成され、負極２１０は、銅箔からなる負極集電体２１６の表面に図示しない負極活物質を塗布して形成されている。

第１接合構造体２００ａは、接合構造体２００と同様の構成を有しており、アルミニウム板からなる正極タブ２１８と、正極タブ２１８に重ねられた複数枚の正極集電体２１４の第１接続部（正極集電体２１４のうち正極活物質が塗布されていない部分）２２０と、正極タブ２１８と複数枚の正極集電体２１４の第１接続部２２０とが互いに密着すると共にこれら第１接続部２２０が互いに密着するように仮止め接合された第１密着部位２２２と、第１密着部位２２２をレーザ溶接して形成された第１溶接部Ｐａとを有している。正極タブ２１８には、封止部材２０６の一部が熱融着されている。

第２接合構造体２００ｂは、接合構造体２００と同様の構成を有しており、銅板からなる負極タブ２２４と、負極タブ２２４に重ねられた複数枚の負極集電体２１６の第２接続部（負極集電体２１６のうち負極活物質が塗布されていない部分）２２６と、負極タブ２２４と複数枚の負極集電体２１６の第２接続部２２６とが互いに密着すると共にこれら第２接続部２２６が互いに密着するように仮止め接合された第２密着部位２２８と、第２密着部位２２８をレーザ溶接して形成された第２溶接部Ｐｂとを有している。負極タブ２２４には、封止部材２０６の一部が熱融着されている。

このように構成されたリチウムイオン電池２０２によれば、第１接合構造体２００ａにおいて、正極タブ２１８と複数枚の正極集電体２１４の第１接続部２２０とが密着すると共にこれら第１接続部２２０が互いに密着するように仮止め接合された第１密着部位２２２に第１溶接部Ｐａを形成している。そのため、例えば、正極タブ２１８と複数枚の正極集電体２１４の第１接続部２２０とを超音波接合により拡散接合した場合と比較して、第１接合構造体２００ａの接合強度を高めることができる（信頼性の高い接合を得ることができる）ので、第１接合構造体２００ａをよりコンパクトにする（図６の左右方向に沿った寸法を短くする）ことが可能となる。このことは、第２接合構造体２００ｂにおいても同様である。これにより、第１接合構造体２００ａと第２接合構造体２００ｂをコンパクトにすることができる分だけ積層電極群２０４を大きくすることが可能となる。すなわち、リチウムイオン電池２０２の全体の寸法を大きくすることなく、電池容量を増大させることができる。

また、第１接合構造体２００ａと第２接合構造体２００ｂの各々の接合強度を高めることができるため、当該リチウムイオン電池２０２を車両や航空機等に搭載した場合であっても、リチウムイオン電池２０２に伝わる振動等によって第１接合構造体２００ａと第２接合構造体２００ｂの各々の接合部分が破損したりすることを好適に防止することができる。

また、接合構造体２００は、例えば、図７に示すリチウムイオン電池（二次電池）２３０に適用することも可能である。図７に示すように、リチウムイオン電池２３０は、接合構造体２００と同様の構成を有した第１接合構造体２００ａと第２接合構造体２００ｂの両方が積層電極群２０４の一方の側に設けられている点において図６に示すリチウムイオン電池２０２と異なる。このようなリチウムイオン電池２３０であっても上述したリチウムイオン電池２０２と同様の効果を奏することは勿論である。

以上説明したように、本実施形態に係る金属箔１２の重ね接合方法によれば、金属板１０と金属箔１２が密着すると共に隣接する金属箔１２が互いに密着するように仮止め接合する仮止め工程と、仮止め接合された密着部位１８にレーザ光Ｌを照射して金属板１０と複数枚の金属箔１２とを溶接する溶接工程とを行っているので、レーザ溶接時に金属箔１２に貫通孔が形成されたりブローホール等の溶接欠陥が発生することを抑制できる。また、予め仮止め接合をしているため、レーザ溶接装置４０自体に金属箔１２を押さえるための押圧手段等を設ける必要がない。よって、汎用のレーザ溶接装置４０を用いて金属箔１２の重ね接合を確実に行うことができる。これにより、良好な接合品質を有した接合構造体２００を得ることができる。

また、抵抗溶接（抵抗接合）によってワークＷの仮止め接合を行うので、金属板１０と金属箔１２を確実に密着させることができると共に隣接する金属箔１２を互いに確実に密着させることができる。さらに、この抵抗溶接は、金属板１０と金属箔１２とが密着すると共に隣接する金属箔１２が互いに密着できる程度に仮止め接合するものであればよいため、金属箔１２の積層枚数が増加したとしても、抵抗溶接のみにより複数枚の金属箔１２を完全に溶接する場合と比較して、各電極２２、２４の使用温度を低くすることができる。これにより、抵抗溶接時の電極２２、２４の酸化を好適に抑えることができ、電極２２、２４の長寿命化を図ることができる。

本実施形態の場合、金属板１０と各金属箔１２をアルミニウムで構成すると共に各電極２２、２４をカーボンで構成しているので、抵抗溶接時に各電極２２、２４がアルミニウム合金化することはない。また、各電極２２、２４を比較的低い温度で使用することができるため、各電極２２、２４をカーボン製にした場合でもこれら電極２２、２４が酸化することを好適に抑えることができる。

本実施形態の場合、放射温度計２６により取得された電極２２の温度に基づいて抵抗溶接の通電条件を制御しているので、ワークＷの仮止め接合を効率的に行うことができる。また、カーボン製の電極２２、２４は黒体に近いため、電極２２の温度を放射温度計２６により高精度に取得することができる。

本実施形態の場合、１つの密着部位１８の複数個所に溶接部Ｐを形成しているので、金属板１０と各金属箔１２の接合強度を高めることができる。また、ガルバノスキャナ５２を用いているので、密着部位１８に対するレーザ光Ｌの照射位置の変更を効率的に行うことができる。

本実施形態の場合、レーザ光Ｌの集光点を金属板１０の内部に設定した状態で、ワークＷの仮止めされた密着部位１８に金属箔１２側からレーザ光Ｌを照射しているので、最外に位置する金属箔１２（金属板１０に接触している金属箔１２）の裏面からスパッタが発生することを抑えることができる。

本実施形態に係る接合構造体２００によれば、複数枚の金属箔１２の片側の最外に金属板１０を重ねているので、金属板１０を設けない場合と比較して、接合構造体２００の接合強度を高めることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る金属箔１２の重ね接合方法及び接合構造体２５０について図８Ａ〜図８Ｃを参照しながら説明する。なお、本実施形態において、上述した第１実施形態と同一又は同様の機能及び作用を奏する構成要素には同一の参照符号を付して、詳細な説明を省略する。後述する第３実施形態、第４実施形態及び第６実施形態についても同様である。

当該重ね接合方法は、金属板１０に複数枚の金属箔１２を重ねたワークＷに対して超音波接合装置６０で仮止め接合を行った後にレーザ溶接装置４０で当該ワークＷを溶接する方法である。すなわち、本実施形態では、第１実施形態と同じワークＷが用いられ、第１実施形態と同じ溶接工程が行われる。換言すれば、本実施形態は、仮止め工程が第１実施形態の仮止め工程と異なっている。後述する第３実施形態についても同様である。

具体的には、図８Ａに示すように、ワークＷの仮止め工程では、ワークＷの溶接対象箇所を超音波接合装置６０のアンゼル６２にセットした状態でホーン６４により押圧する。そうすると、各金属箔１２はホーン６４の先端形状に沿って変形するため、隣接する金属箔１２が隙間なく互いに接触すると共に金属箔１２と金属板１０とが隙間なく接触する。なお、このとき、金属板１０は、各金属箔１２に対して剛性が高いためほとんど変形しない。

続いて、ホーン６４を超音波振動させることによって各金属箔１２を振動させる。そうすると、金属板１０と金属箔１２の接触部位１４及び隣接する金属箔１２の接触部位１６に摩擦熱が発生するため、これら接触部位１４、１６が密着して密着部位１８が形成される。

その後、溶接工程を行う。すなわち、レーザ光Ｌの集光点が金属板１０の内部に位置するようにレーザ溶接装置４０を設定した状態で仮止め接合された密着部位１８に金属箔１２側からレーザ光Ｌを照射する（図８Ｂ参照）。ワークＷの密着部位１８にレーザ光Ｌが照射されると、各金属箔１２に貫通孔が形成されたりブローホール等の溶接欠陥が発生することなく金属板１０と複数枚の金属箔１２とが溶接されることとなる（図８Ｃ参照）。

溶接工程では、１つの密着部位１８に対してレーザ溶接が複数回行われ、これによって、１つの密着部位１８に複数（図８Ｃでは１つのみ示されている）の溶接部Ｐを有する接合構造体２５０が形成されるに至る。このようにして得られた接合構造体２５０は、上述した接合構造体２００と同様の構成を有している。そして、接合構造体２５０は、例えば、上述した図６及び図７に示すリチウムイオン電池２０２、２３０に適用することができる。後述する第３〜第６実施形態に係る接合構造体２５２、２５４、２５６、２５８についても同様である。

以上説明したように、本実施形態によれば、超音波接合によってワークＷの仮止め接合を行うので、金属板１０と金属箔１２を確実に密着させることができると共に隣接する金属箔１２を互いに確実に密着させることができる。

また、この超音波接合は、金属板１０と金属箔１２とが密着すると共に隣接する金属箔１２が互いに密着できる程度に仮止め接合するものであるため、金属箔１２の積層枚数が増加したとしても、超音波接合によって金属板１０と複数枚の金属箔１２とを完全に接合する場合と比較して、ホーン６４の押圧力や振動エネルギを小さくすることができる。よって、仮止め工程において、金属箔１２が破損することを抑えることができる。これにより、汎用のレーザ溶接装置４０を用いて金属箔１２の重ね接合を確実に行うことができる。したがって、良好な接合品質を有した接合構造体２５０を得ることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る金属箔１２の重ね接合方法及び接合構造体２５２について図９Ａ〜図９Ｃを参照しながら説明する。当該重ね接合方法は、金属板１０に複数枚の金属箔１２を重ねたワークＷに対して加締め装置７０で仮止め接合を行った後にレーザ溶接装置４０で当該ワークＷを溶接する方法である。

具体的には、図９Ａに示すように、ワークＷの仮止め工程では、ワークＷの溶接対象箇所を加締め装置７０のダイス７２にセットした状態でパンチ７４により押圧する。そうすると、金属板１０と各金属箔１２がダイス７２に形成された凹部７６に押し込まれるようにして変形するため、金属板１０と金属箔１２との接触部位１４と隣接する金属箔１２の接触部位１６とが隙間なく密着し、ワークＷに密着部位１８が形成される。

その後、溶接工程を行う。すなわち、レーザ光Ｌの集光点が金属板１０の内部に位置するようにレーザ溶接装置４０を設定した状態で仮止め接合された密着部位１８に金属箔１２側からレーザ光Ｌを照射する（図９Ｂ参照）。ワークＷの密着部位１８にレーザ光Ｌが照射されると、各金属箔１２に貫通孔が形成されたりブローホール等の溶接欠陥が発生することなく金属板１０と複数枚の金属箔１２が溶接されることとなる（図９Ｃ参照）。

溶接工程では、１つの密着部位１８に対してレーザ溶接が複数回行われ、これによって、１つの密着部位１８に複数（図９Ｃでは１つのみ示されている）の溶接部Ｐを有する接合構造体２５２が形成されるに至る。このようにして得られた接合構造体２５２は、上述した接合構造体２００と同様の構成を有している。

以上説明したように、本実施形態によれば、加締めによってワークＷの仮止めを行うので、金属板１０と金属箔１２とを確実に密着させることができると共に隣接する金属箔１２を互いに確実に密着させることができる。これにより、汎用のレーザ溶接装置４０を用いて金属箔１２の重ね接合を確実に行うことができる。したがって、良好な接合品質を有した接合構造体２５２を得ることができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係る金属箔１２の重ね接合方法及び接合構造体２５４について図１０Ａ〜図１１Ｂを参照しながら説明する。当該重ね接合方法は、複数枚の金属箔１２の両側の最外に一対の金属板１０、８０を重ねたワークＷ１に対して加締め装置８２で仮止め接合を行った後にレーザ溶接装置４０で当該ワークＷ１を溶接する方法である。

すなわち、本実施形態は、上述した第１〜第３実施形態のワークＷとは異なるワークＷ１が使用される。図１０Ａに示すように、ワークＷ１を構成する金属板８０は、金属板１０と同一の材料、大きさ、形状を有している。ただし、金属板８０は、金属板１０とは異なる材料、大きさ、形状であっても構わない。

本実施形態のワークＷ１の仮止め工程で用いられる加締め装置８２は、ダイス８４に形成された凹部８６の側面がパンチ８８側に向かってテーパ状に拡開すると共に、パンチ８８の凸部９０が先端に向かって先細りのテーパ状に形成されている。

仮止め工程において、ワークＷ１の溶接対象箇所を加締め装置８２のダイス８４にセットした状態でパンチ８８により押圧すると、各金属板１０、８０と各金属箔１２がダイス８４の凹部８６とパンチ８８の凸部９０の形状に沿って変形する（図１０Ｂ参照）。このとき、各金属板１０、８０は、断面略Ｕ字状に塑性変形するため、金属板１０と金属箔１２、隣接する金属箔１２、及び金属板８０と金属箔１２が隙間なく強固に密着し、ワークＷ１に密着部位９２が形成される（図１０Ｂ参照）。

その後、溶接工程を行う。すなわち、レーザ光Ｌの照射側に凸状の金属板１０が位置するようにレーザ溶接装置４０の支持台４１の上にワークＷ１を設置し、ワークＷ１の密着部位９２にレーザ光Ｌを照射する（図１１Ａ参照）。詳細には、ワークＷ１を構成する金属板８０の凹部９４の底面（ワークＷ１の裏面）まで溶け込むようにワークＷ１を構成する金属板１０の凸部９６にレーザ光Ｌを照射する。

密着部位９２にレーザ光Ｌが照射されると、各金属箔１２に貫通孔が形成されたりブローホール等の溶接欠陥が発生することなく一対の金属板１０、８０と複数枚の金属箔１２が溶接されることとなる（図１１Ｂ参照）。このとき、ワークＷ１が載置される支持台４１と金属板８０の凹部９４の底面との間には所定の隙間が形成されているため、溶接工程においてワークＷ１が支持台４１に溶着することはない。

図１１Ａ及び図１１Ｂから諒解されるように、溶接工程では、１つの密着部位９２に対してレーザ溶接が複数回行われ、これによって、１つの密着部位９２に複数の溶接部Ｐを有する接合構造体２５４が形成されるに至る。

このようにして得られた接合構造体２５４は、複数枚の金属箔１２と、複数枚の金属箔１２の両側の最外に重ねられた金属板１０、８０と、各金属板１０、８０と金属箔１２が密着すると共に隣接する金属箔１２が互いに密着して形成された密着部位９２と、密着部位９２において一対の金属板１０、８０と複数枚の金属箔１２とをレーザ溶接して形成された複数の溶接部Ｐとを備えている。

以上説明したように、本実施形態に係る金属箔１２の重ね接合方法によれば、加締め接合により、各金属板１０、８０と金属箔１２とを密着すると共に隣接する金属箔１２が互いに密着するように仮止め接合した後に、その密着部位９２をレーザ溶接しているので、汎用のレーザ溶接装置４０を用いて一対の金属板１０、８０と複数枚の金属箔１２とを確実に接合することができる。したがって、良好な接合品質を有した接合構造体２５４を得ることができる。

また、複数枚の金属箔１２の両側の最外に金属板（平板部）１０、８０を重ねているので、加締め接合による仮止め工程において、例えば、金属板１０、８０を設けない場合と比較して、複数枚の金属箔１２を確実且つ強固に加締めることができるため、密着部位９２の密着強度を高めることができる。これにより、密着部位９２をレーザ溶接する際に溶接欠陥が発生することを一層抑制することができるため、接合構造体２５４の接合品質を一層向上させることが可能となる。

本実施形態は上述した構成乃至方法に限定されない。例えば、溶接工程では、ワークＷ１を構成する金属板８０の凹部９４側からレーザ光Ｌを照射して密着部位９２をレーザ溶接してもよい。この場合、溶接時に発生する熱が凹部９４に籠り易くなるため、密着部位９２に対して効率的に溶接部Ｐを形成することができる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態に係る金属箔１２の重ね接合方法及び接合構造体２５６について図１２Ａ〜図１４Ｂを参照しながら説明する。なお、本実施形態において、上述した第４実施形態と同一又は同様の機能及び作用を奏する構成要素には同一の参照符号を付して、詳細な説明を省略する。

本実施形態は、ワークＷ２の構成が第４実施形態に係るワークＷ１と異なる。具体的には、図１２Ａに示すように、ワークＷ２は、積層された複数枚の金属箔１２と、これら金属箔１２の端部を両側から挟むように３重に曲げ加工された金属板１００とを有している。

金属板１００の構成材料は、特に限定されないが、例えば、上述した金属板１０と同様の材料を用いることができる。金属板１００は、第１平板部１０２と、第１折曲部１０４を介して第１平板部１０２に連なり当該第１平板部１０２に対向する第２平板部１０６と、金属板１００の端部を構成し、且つ第２折曲部１０８を介して第２平板部１０６に連なり当該第２平板部１０６に対向する第３平板部１１０とを有している。

第２平板部１０６の長さ寸法（第１折曲部１０４と第２折曲部１０８との間の寸法）は、第３平板部１１０の長さ寸法（第２折曲部１０８から金属板１００の端までの寸法）と略同一に設定されている。また、第１平板部１０２と第２平板部１０６とが接触すると共に、第２平板部１０６と第３平板部１１０との間に複数枚の金属箔１２を配置可能な程度の隙間が形成されている。すなわち、本実施形態に係るワークＷ２は、複数枚の金属箔１２の両側の最外に第２平板部１０６と第３平板部１１０が重ねられた構成となっている。

本実施形態の重ね接合方法は、ワークＷ２に対して加締め装置８２で仮止め接合を行った後にレーザ溶接装置４０で当該ワークＷ２を溶接する方法である。本実施形態に係る仮止め工程では、ワークＷ２を構成する第３平板部１１０を加締め装置８２のダイス８４の上にセットした状態で第１平板部１０２をパンチ８８により押圧する。

そうすると、第１〜第３平板部１０２、１０６、１１０と各金属箔１２がダイス８４の凹部８６とパンチ８８の凸部９０の形状に沿って変形する（図１２Ｂ参照）。このとき、第１〜第３平板部１０２、１０６、１１０の各々が断面略Ｕ字状に塑性変形するため、第２平板部１０６と金属箔１２、隣接する金属箔１２、第３平板部１１０と金属箔１２が隙間なく密着し、ワークＷ２に密着部位１１２が形成される。

続く溶接工程では、レーザ光Ｌの照射側に第３平板部１１０が位置するようにレーザ溶接装置４０の支持台４１の上にワークＷ２を設置し、ワークＷ２の密着部位１１２にレーザ光Ｌを照射する（図１３Ａ参照）。詳細には、ワークＷ２を構成する第１平板部１０２の凹部１１４の底面（ワークＷ２の裏面）まで溶け込むようにワークＷ２を構成する第３平板部１１０の凸部１１６にレーザ光Ｌを照射する。

密着部位１１２にレーザ光Ｌが照射されると、各金属箔１２に貫通孔が形成されたりブローホール等の溶接欠陥が発生することなく第１〜第３平板部１０２、１０６、１１０及び複数枚の金属箔１２が溶接されることとなる（図１３Ｂ参照）。このとき、ワークＷ２が載置される支持台４１と第１平板部１０２の凹部１１４の底面との間には所定の隙間が形成されているため、溶接工程において、ワークＷ２が支持台４１に溶着することはない。

図１３Ａ及び図１３Ｂから諒解されるように、溶接工程では、１つの密着部位１１２に対してレーザ溶接が複数回行われ、これによって、１つの密着部位１１２に複数の溶接部Ｐを有する接合構造体２５６が形成されるに至る。

このようにして得られた接合構造体２５６は、複数枚の金属箔１２と、複数枚の金属箔１２の両側の最外に重ねられた第２平板部１０６及び第３平板部１１０と、第２平板部１０６と金属箔１２が密着すると共に第３平板部１１０と金属箔１２が密着し、且つ隣接する金属箔１２が互いに密着して形成された密着部位１１２と、密着部位１１２において第１〜第３平板部１０２、１０６、１１０と複数枚の金属箔１２とをレーザ溶接して形成された複数の溶接部Ｐとを備えている。

以上説明したように、本実施形態に係る金属箔１２の重ね接合方法によれば、上述した第４実施形態と同様の効果を奏することができる。また、本実施形態によれば、第１〜第３平板部１０２、１０６、１１０を一体的に形成しているので、複数枚の金属箔１２の両側の最外に別体の金属板を設けた場合と比較して接合構造体２５６の剛性を高めることができる。

さらに、例えば、当該接合構造体２５６を上述した図６及び図７に示すリチウムイオン電池２０２、２３０に適用した場合には、複数枚の金属箔１２の両側の最外に重ねられた第２平板部１０６及び第３平板部１１０の両方から集電が可能となるため、集電効率を高めることができる。

本実施形態は、上述した構成乃至方法に限定されない。例えば、本実施形態に係る接合方法では、図１４Ａに示すように、溶接工程において、レーザ溶接に代えてＴＩＧ溶接を用いても構わない。

ここで、ＴＩＧ溶接装置１２０は、棒状のＴＩＧ溶接電極１２２と、ＴＩＧ溶接電極１２２を保持するためのコレット１２４と、ＴＩＧ溶接電極１２２を囲繞するようにして設けられてアルゴンやヘリウム等の不活性ガスを溶接対象部に供給するためのガスノズル１２６とを備えている。本実施形態に係るＴＩＧ溶接装置１２０において、ＴＩＧ溶接電極１２２はタングステンで構成され、コレット１２４は銅で構成され、ガスノズル１２６はセラミックスで構成されている。

この変形例では、仮止め接合されたワークＷ２をＴＩＧ溶接電極１２２が位置する側に第３平板部１１０が位置するようにＴＩＧ溶接装置１２０の支持台１２８の上に配置し、第１平板部１０２の凹部１１４の底面まで溶け込むように第３平板部１１０の凸部１１６にアーク放電する。これにより、各金属箔１２に貫通孔が形成されたりブローホール等の溶接欠陥が発生することなく第１〜第３平板部１０２、１０６、１１０と複数枚の金属箔１２がＴＩＧ溶接されることとなる（図１４Ｂ参照）。このとき、ワークＷ２が載置される支持台１２８と第１平板部１０２の凹部１１４の底面との間には所定の隙間が形成されているため、溶接工程において、ワークＷ２が支持台１２８に溶着することはない。

溶接工程では、１つの密着部位１１２に対して複数のスポット状のＴＩＧ溶接が行われ、これによって、密着部位１１２に複数（図１４Ｂでは１つのみ示す）の溶接部Ｐｃを有する接合構造体２５８が形成されるに至る。このようにして得られた接合構造体２５８は、上述した接合構造体２５６と同様の構成を有している。

このように、溶接工程において、ＴＩＧ溶接を用いた場合であってもレーザ溶接を用いた場合と同様の効果を奏する。すなわち、汎用のＴＩＧ溶接装置（非接触溶接装置）１２０を用いて金属箔１２の重ね接合を確実に行うことができる。

本実施形態において、溶接工程では、ワークＷ２を構成する第１平板部１０２の凹部１１４側からレーザ光Ｌを照射（アーク放電）して密着部位１１２を溶接しても構わない。この場合、密着部位１１２に対して効率的に溶接部Ｐ、Ｐｃを形成することができる。

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態に係る金属箔１２の重ね接合方法及び接合構造体２６０について図１５Ａ〜図１５Ｃを参照しながら説明する。当該重ね接合方法は、複数枚の金属箔１２を積層したワークＷ３に対して抵抗溶接装置２０で仮止め接合を行った後にレーザ溶接装置４０で当該ワークＷ３を溶接する方法である。すなわち、本実施形態のワークＷ３は、複数枚の金属箔１２で構成されており上述した金属板１０を有していない。

本実施形態の仮止め工程では、複数枚の金属箔１２を一対の電極２２、２４で加圧して通電を行うため、ワークＷ３が各電極２２、２４の先端形状に沿って変形すると共に隣接する金属箔１２の接触部位１６にジュール熱が発生し密着し、ワークＷ３に密着部位１３０が形成される（図１５Ａ及び図１５Ｂ参照）。

そして、溶接工程では、仮止め接合されたワークＷ３をレーザ溶接装置４０の支持台４１の上に配置して当該ワークＷ３の裏面まで溶け込むように密着部位１３０にレーザ光Ｌを照射する（図１５Ｂ参照）。密着部位１３０にレーザ光Ｌが照射されると、各金属箔１２に貫通孔が形成されたりブローホール等の溶接欠陥が発生することなく複数枚の金属箔１２が溶接されることとなる（図１５Ｃ参照）。

この溶接工程では、１つの密着部位１３０に対してレーザ溶接が複数回行われ、これによって、１つの密着部位１３０に複数（図１５Ｃでは１つのみ示されている）の溶接部Ｐを有する接合構造体２６０が形成されるに至る。

このようにして得られた接合構造体２６０は、複数枚の金属箔１２と、隣接する金属箔１２が互いに密着して形成された密着部位１３０と、密着部位１３０において複数枚の金属箔１２をレーザ溶接して形成された複数の溶接部Ｐとを備えている。

本実施形態に係る金属箔１２の接合方法及び接合構造体２６０によれば、上述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

各実施形態は、上述した構成乃至方法に限定されない。例えば、各実施形態において、仮止め工程では、抵抗接合、超音波接合及び加締め接合のうちの少なくとも１つによって仮止め接合を行うことができ、溶接工程では、レーザ溶接、ＴＩＧ溶接及び電子ビーム溶接のうちの少なくとも１つによって非接触溶接を行うことができる。

本発明は、上述した実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは当然可能である。

１０、８０…金属板 １２…金属箔
１４、１６…接触部位 １８、９２、１１２、１３０…密着部位
２０…抵抗溶接装置 ２２、２４…電極
２６…放射温度計 ３４…通電条件設定部
４０…レーザ溶接装置 ６０…超音波接合装置
６２…アンゼル ６４…ホーン
７０、８２…加締め装置
２００、２５０、２５２、２５４、２５６、２５８、２６０…接合構造体
Ｌ…レーザ光 Ｐ、Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ…溶接部
Ｓ…隙間 Ｗ、Ｗ１〜Ｗ３…ワーク

Claims (15)

1. 複数枚の金属箔を重ねた状態で隣接する前記金属箔が互いに密着するように仮止め接合する第１の工程と、
   複数枚の前記金属箔のうち仮止め接合された密着部位を非接触溶接する第２の工程とを行う、
   ことを特徴とする金属箔の重ね接合方法。
2. 請求項１記載の金属箔の重ね接合方法において、
   前記第１の工程では、抵抗接合、超音波接合及び加締め接合のうちの少なくとも１つによって複数枚の前記金属箔を仮止め接合する、
   ことを特徴とする金属箔の重ね接合方法。
3. 請求項２記載の金属箔の重ね接合方法において、
   前記第１の工程では、抵抗接合によって複数枚の前記金属箔を仮止め接合し、
   各前記金属箔がアルミニウムで構成されており、
   前記抵抗接合で用いられる電極がカーボンで構成されている、
   ことを特徴とする金属箔の重ね接合方法。
4. 請求項３記載の金属箔の重ね接合方法において、
   前記第１の工程では、前記抵抗接合中の前記電極の温度を放射温度計で取得し、取得した温度に基づいて当該抵抗接合の通電条件を制御する、
   ことを特徴とする金属箔の重ね接合方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の金属箔の重ね接合方法において、
   前記第２の工程では、レーザ溶接、ＴＩＧ溶接及び電子ビーム溶接のうちの少なくとも１つによって前記密着部位を非接触溶接する、
   ことを特徴とする金属箔の重ね接合方法。
6. 請求項５記載の金属箔の重ね接合方法において、
   前記第２の工程では、前記密着部位の複数個所を非接触溶接する、
   ことを特徴とする金属箔の重ね接合方法。
7. 請求項６記載の金属箔の重ね接合方法において、
   前記第２の工程では、ガルバノスキャナによってレーザ光の前記密着部位に対する照射位置を変更して当該密着部位の複数個所をレーザ溶接する、
   ことを特徴とする金属箔の重ね接合方法。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の金属箔の重ね接合方法において、
   前記第１の工程では、複数枚の前記金属箔の片側の最外に金属板を重ねた状態で、前記金属板と前記金属箔とが密着すると共に隣接する前記金属箔が互いに密着するように仮止め接合し、
   前記第２の工程では、複数枚の前記金属箔と前記金属板の仮止め接合された密着部位を当該金属箔側から非接触溶接する、
   ことを特徴とする金属箔の重ね接合方法。
9. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の金属箔の重ね接合方法において、
   前記第１の工程では、複数枚の前記金属箔の両側の最外に金属製の平板部を重ねた状態で、各前記平板部と前記金属箔とが密着すると共に隣接する前記金属箔が互いに密着するように仮止め接合し、
   前記第２の工程では、複数枚の前記金属箔と各前記平板部の仮止め接合された密着部位を非接触溶接する、
   ことを特徴とする金属箔の重ね接合方法。
10. 重ねられた複数枚の金属箔と、
    隣接する前記金属箔が互いに密着するように前記複数枚の金属箔を仮止め接合して形成された密着部位と、
    前記密着部位を非接触溶接して形成された溶接部と、
    を備える、
    ことを特徴とする接合構造体。
11. 請求項１０記載の接合構造体において、
    前記密着部位は、抵抗接合、超音波接合及び加締め接合のうちの少なくとも１つによって複数枚の前記金属箔を仮止め接合して形成されている、
    ことを特徴とする接合構造体。
12. 請求項１０又は１１に記載の接合構造体において、
    前記溶接部は、レーザ溶接、ＴＩＧ溶接及び電子ビーム溶接のうちの少なくとも１つによって前記密着部位を非接触溶接して形成されている、
    ことを特徴とする接合構造体。
13. 請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の接合構造体において、
    複数枚の前記金属箔の片側の最外に重ねられた金属板をさらに備え、
    前記密着部位は、前記金属板と前記金属箔とが密着すると共に隣接する前記金属箔が互いに密着するように仮止め接合して形成されており、
    前記溶接部は、前記密着部位において前記金属板と複数枚の前記金属箔とを非接触溶接して形成されている、
    ことを特徴とする接合構造体。
14. 請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の接合構造体において、
    複数枚の前記金属箔の両側の最外に重ねられた金属製の平板部をさらに備え、
    前記密着部位は、各前記平板部と前記金属箔とが密着すると共に隣接する前記金属箔が互いに密着するように仮止め接合して形成されており、
    前記溶接部は、前記密着部位において各前記平板部と複数枚の金属箔とを非接触溶接して形成されている、
    ことを特徴とする接合構造体。
15. 請求項１４記載の接合構造体において、
    複数の前記平板部は、一体的に形成されている、
    ことを特徴とする接合構造体。

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