JP2016110701A - 電流遮断機構の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】反転板およびリベット間の溶接不良を抑制する電流遮断機構の製造方法、を提供する。【解決手段】電流遮断機構の製造方法は、リベット４０の段差部４５に反転板３０の外周縁部３３を載置する工程を備える。外周縁部３３の壁面３３ａ、または、壁面３３ａおよび底面３３ｂには、高融点層７１が設けられる。壁面３３ａに設けられる高融点層７１の幅ｈは、０．０５ｍｍを超え０．２ｍｍ未満の範囲である。電流遮断機構の製造方法は、外周縁部３３および段差部４５を仮溶接する工程と、外周縁部３３および段差部４５を、本溶接する工程とを備える。仮溶接時のレーザ出力は、高融点層７１が壁面３３ａに設けられる場合、１２００Ｗ以上１５００Ｗ未満の範囲であり、高融点層７１が壁面３３ａおよび底面３３ｂに設けられる場合、１２００Ｗ以上１８００Ｗ未満の範囲である。本溶接時のレーザ出力は、１２００Ｗ以上１８００Ｗ未満の範囲である。【選択図】図７

Description

この発明は、一般的には、電流遮断機構の製造方法であり、より特定的には、２次電池に用いられ、電池要素を収容するケース内の圧力上昇時に電流を遮断する電流遮断機構の製造方法に関する。

従来の２次電池の電流遮断機構に関して、たとえば、特開２０１３−１５７２００号公報には、溶接不良がある場合にもシール性を確保することを目的とした、密閉型２次電池の電流遮断装置が開示されている（特許文献１）。特許文献１に開示された電流遮断装置は、リチウムイオン２次電池の電池ケース内の圧力が設定圧力より高くなった場合に電流を遮断する装置である。電流遮断装置は、アルミニウムを素材とし、円盤形状に構成される反転板と、全周溶接により反転板に固定されるリベットとを有する。

このほか、国際公開第２０１３／２１７３号公報（特許文献２）、特開平２−２４７０９４号公報（特許文献３）、特開２０１３−１８８７８７号公報（特許文献４）および特開２０１３−２１１１７８号公報（特許文献５）にも、各種の２次電池やその製造方法が開示されている。

特開２０１３−１５７２００号公報 国際公開第２０１３／２１７３号公報 特開平２−２４７０９４号公報 特開２０１３−１８８７８７号公報 特開２０１３−２１１１７８号公報

上述の特許文献１に開示されるように、２次電池のケース内の圧力上昇時に電流を遮断するための電流遮断機構が知られている。このような電流遮断機構の製造方法において、リベットの段差部に反転板の外周縁部を載置し、段差部および外周縁部を溶接する場合に、予め、外周縁部の周方向に間隔を隔てた複数個所でレーザ溶接し（仮溶接工程）、そのあと、外周縁部の全周においてレーザ溶接する（本溶接工程）方法を想定する。

上記製造方法では、本溶接工程時に、段差部と外周縁部との間の間隙にある空気が、レーザ溶接の走査方向に向けて押し出される。しかしながら、この押し出された空気の進行先には、予め仮溶接工程により設けられた溶接部が存在するため、空気の移動がその溶接部によって阻害される。この場合、ブローホール（気孔）が発生して、溶接不良の原因となるおそれが生じる。

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、反転板およびリベット間の溶接不良を抑制する電流遮断機構の製造方法を提供することである。

この発明に従った電流遮断機構の製造方法は、２次電池に用いられ、電池要素を収容するケース内の圧力上昇時に電流を遮断する電流遮断機構の製造方法である。電流遮断機構の製造方法は、外周縁部を含む反転板と、反転板の板厚方向に段差を有する段差部を含むリベットとを準備し、段差部に外周縁部を載置する工程を備える。外周縁部には、その外周側に面し、段差部と当接する壁面と、反転板の板厚方向に面し、段差部と当接する底面とが形成される。壁面、または、壁面および底面には、反転板よりも高い融点を有する金属または金属酸化物からなる高融点層が設けられる。壁面に設けられる高融点層の、反転板の板厚方向における幅は、０．０５ｍｍを超え０．２ｍｍ未満の範囲である。電流遮断機構の製造方法は、外周縁部および段差部を、外周縁部の周方向に間隔を設けた複数個所でレーザ溶接することにより、反転板をリベットに仮に固定する工程と、反転板をリベットを仮に固定する工程の後、外周縁部および段差部を、外周縁部の全周においてレーザ溶接することにより、反転板をリベットに固定する工程とを備える。反転板をリベットに仮に固定する工程時のレーザ出力は、高融点層が壁面および底面のうち壁面にのみ設けられる場合、１２００Ｗ以上１５００Ｗ未満の範囲であり、高融点層が壁面および底面に設けられる場合、１２００Ｗ以上１８００Ｗ未満の範囲である。反転板をリベットに固定する工程時のレーザ出力は、１２００Ｗ以上１８００Ｗ未満の範囲である。

このように構成された電流遮断機構の製造方法によれば、反転板の外周縁部の壁面、または、反転板の外周縁部の壁面および底面に、反転板と比較して溶融し難い高融点層を設けるとともに、特定範囲内のレーザ出力で外周縁部および段差部をレーザ溶接する。これにより、レーザ溶接による溶け込みが反転板の厚み以上となることを防ぎ、溶接部の直下に空気の逃げ道を確保することができる。結果、ブローホールの発生を抑えて、反転板およびリベット間の溶接不良を抑制することができる。

以上に説明したように、この発明に従えば、反転板およびリベット間の溶接不良を抑制する電流遮断機構の製造方法を提供することができる。

２次電池の外観を示す平面図である。 図１中の２次電池を示す縦断面図である。 図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った電流遮断機構を示す断面図である。 図３中の電流遮断機構の分解組み立て図である。 この発明の実施の形態における電流遮断機構の製造方法における第１工程を示す斜視図である。 反転板の外周縁部およびリベットの段差部の当接部を示す断面図である。 図６中の２点鎖線ＶＩＩで囲まれた範囲を拡大して示す断面図である。 この発明の実施の形態における電流遮断機構の製造方法における第２工程を示す斜視図である。 外周縁部および段差部の溶接部を示す断面図である。 図８中のＸ−Ｘ線上に沿った、本溶接工程時における外周縁部および段差部を示す断面図である。 比較のための、反転板の外周縁部およびリベットの段差部の溶接部を示す断面図である。 実施例１〜６および比較例１〜１０において、高融点層の形成条件および溶接条件と、作成された電流遮断機構の評価結果とを示す表である。

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

（実施の形態）
図１は、２次電池の外観を示す平面図である。図２は、図１中の２次電池を示す縦断面図である。

図１および図２を参照して、まず、２次電池１００の全体構造について説明する。２次電池１００は、非水電解質２次電池である。一例として、２次電池１００は、複数個が直列に組み合わされて組電池とされ、ハイブリッド自動車に搭載される。その組電池は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関とともにハイブリッド自動車の動力源とされる。

２次電池１００は、ケースとしての外装体１０と、電池要素としての電極体１３と、正極用の外部端子２０および集電端子２１と、負極用の外部端子２４および集電端子２５と、負極用の電流遮断機構２００とを有する。

外装体１０は、収容部１１および封口板１２が組み合わさって構成されている。外装体１０は、有底の筒形状を有し、その内部には電極体１３が収容されている。封口板１２は、外装体１０の開口部を塞ぐように設けられている。外部端子２０，２４は、封口板１２に取り付けられる。電極体１３は、正極芯体、負極芯体およびセパレータ（いずれも図示せず）を有する。正極芯体および負極芯体は、セパレータを介して巻回されている。電極体１３の両端には、正極芯体露出部１４および負極芯体露出部１５がそれぞれ設けられている。

正極芯体露出部１４は、集電端子２１を介して、外部端子２０に電気的に接続されている。負極芯体露出部１５は、集電端子２５および電流遮断機構２００を介して、外部端子２４に電気的に接続されている。電流遮断機構２００は、外装体１０の内圧が上昇した場合に、電極体１３および外部端子２４の間の電流の流れを遮断するための装置である。なお、負極用に設けられる電流遮断機構２００に替えて、正極用の電流遮断機構が設けられてもよい。

図３は、図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った電流遮断機構を示す断面図である。図４は、図３中の電流遮断機構の分解組み立て図である。

図３および図４を参照して、続いて、２次電池１００が有する電流遮断機構２００の構造について説明する。電流遮断機構２００は、導電板１９と、反転板（ダイヤフラムともいう）３０と、リベット４０と、ガスケット１６，１７，１８とを有する。

封口板１２には、貫通孔１２Ｈが形成されている。貫通孔１２Ｈは、外装体１０の内外の空間を連通させるように形成されている。ガスケット１７，１８は、外装体１０の内部に配置され、リベット４０と封口板１２との間に介挿されている。導電板１９は、外装体１０の外部に配置され、ガスケット１６を介して封口板１２の直上に設けられている。集電端子２１は、反転板３０、リベット４０および導電板１９を介して、図２中の外部端子２０に電気的に接続されている。

リベット４０は、導電性材料から形成されている。リベット４０は、アルミニウムなどの金属から形成されている。リベット４０は、外装体１０の外部で導電板１９に接続され、外装体１０の内部で反転板３０に接続されている。リベット４０は、外部端子２０と反転板３０との間を電気的に接続する接続部材として設けられている。

リベット４０は、その構成部位として、かしめ部４１、小径部４２、接続部４３、大径部４４および段差部４５を有する。

小径部４２は、円筒形状を有し、貫通孔１２Ｈに挿通されている。かしめ部４１は、外装体１０の外部に向けて延びる小径部４２の先端に設けられている。かしめ部４１は、小径部４２の先端から鍔状に広がる形状を有する。接続部４３は、外装体１０の内部に向けて延びる小径部４２の先端に設けられている。かしめ部４１および接続部４３の間で、導電板１９と、ガスケット１６と、封口板１２と、ガスケット１７およびガスケット１８とが、かしめ固定されている。

大径部４４は、接続部４３の外周縁から折れ曲がり、小径部４２よりも大径の筒形状をなしている。接続部４３は、小径部４２および大径部４４を接続するように設けられている。段差部４５は、大径部４４の先端に設けられている。段差部４５は、筒形状をなす大径部４４の周方向に沿って環状に設けられている。段差部４５は、反転板３０を受けるための段差形状を有する。

反転板３０は、アルミニウムなどの金属から形成されている。反転板３０は、全体として、円形の平板形状を有する。反転板３０は、その構成部位として、天面部３１、傾斜部３２および外周縁部３３を有する。

天面部３１は、反転板３０の平面視における中央に設けられている。天面部３１は、集電端子２１に接続されている。外周縁部３３は、反転板３０の平面視における外周縁に設けられている。好ましくは、外周縁部３３の厚みは、リベット４０における段差部４５の深さとほぼ等しい。好ましくは、外周縁部３３は、０．３ｍｍ以上の厚みを有する。傾斜部３２は、天面部３１から、天面部３１が配置される平面に斜め方向に延在しながら外周縁部３３に連なっている。

電流遮断機構２００の製造方法においては、外周縁部３３が段差部４５に載置され、外周縁部３３および段差部４５がレーザ溶接されることにより、反転板３０がリベット４０に固定される。

集電端子２１は、アルミニウム合金などの金属から形成されている。集電端子２１は、その構成部位として、厚肉部２２と、薄肉部２３と、集電タブ２４とを有する。薄肉部２３は、厚肉部２２よりも小さい厚みを有する。反転板３０の天面部３１は、レーザ溶接によって薄肉部２３に接続されている。集電タブ２４は、図２中の正極芯体露出部１４に接続されている。

外装体１０の内圧が上昇すると、反転板３０が、集電端子２１から離れる方向に反転変形する。このとき、集電端子２１の薄肉部２３および反転板３０の天面部３１の接続が解除されて、電極体１３および外部端子２０の間の電流の流れが遮断される。

続いて、電流遮断機構２００の製造方法において、反転板３０をリベット４０に固定する工程について説明する。

図５は、この発明の実施の形態における電流遮断機構の製造方法における第１工程を示す斜視図である。図６は、反転板の外周縁部およびリベットの段差部の当接部を示す断面図である。

図５および図６を参照して、まず、外周縁部３３を有する反転板３０と、段差部４５を有するリベット４０とを準備し、段差部４５に外周縁部３３を載置する。

段差部４５は、反転板３０の板厚方向（図６中の矢印１０１に示す方向）に段差を有する。段差部４５には、壁面４５ａおよび段差面４５ｂが形成されている。壁面４５ａは、段差部４５の側部をなし、反転板３０の平面視における中心に対して環状に延在する内周面である。段差面４５ｂは、段差部４５の底部をなし、反転板３０の平面視における中心に対して環状に延在する平面である。

外周縁部３３には、壁面３３ａおよび底面３３ｂが形成されている。壁面３３ａは、外周縁部３３の外周側に面し、段差部４５（壁面４５ａ）と当接する。底面３３ｂは、外周縁部３３の板厚方向に面し、段差部４５（段差面４５ｂ）と当接する。壁面３３ａは、反転板３０の平面視における中心に対して環状に延在する外周面であり、底面３３ｂは、反転板３０の平面視における中心に対して環状に延在する平面である。

壁面３３ａおよび壁面４５ａの当接面と、底面３３ｂおよび段差面４５ｂの当接面とにより、外周縁部３３および段差部４５の当接部が構成されている。

図７は、図６中の２点鎖線ＶＩＩで囲まれた範囲を拡大して示す断面図である。図７を参照して、外周縁部３３の壁面３３ａおよび底面３３ｂには、それぞれ、高融点層７１ｐおよび高融点層７１ｑが設けられている。高融点層７１ｐおよび高融点層７１ｑは、壁面３３ａおよび底面３３ｂの表層に設けられている。

高融点層７１ｐは、反転板３０の板厚方向（図７中の矢印１０１に示す方向）において底面３３ｂから所定の範囲に渡って設けられている。高融点層７１の、反転板３０の板厚方向における幅ｈは、０．０５ｍｍを超え０．２ｍｍ未満の範囲である（０．０５ｍｍ＜ｈ＜０．２ｍｍ）。

さらに本実施の形態では、段差部４５の壁面４５ａおよび段差面４５ｂに、それぞれ、高融点層７１ｒおよび高融点層７１ｓが設けられている（以下、高融点層７１ｐ、高融点層７１ｑ、高融点層７１ｒおよび高融点層７１ｓを特に区別しない場合には、高融点層７１という）。

高融点層７１は、反転板３０よりも高い融点を有する金属または金属酸化物から形成されている。たとえば、反転板３０がアルミニウムから形成されている場合、高融点層７１は、アルミニウムよりも高い融点を有する酸化アルミニウム、窒化アルミニウムまたはニッケルなどから形成されている。

なお、本発明において、段差部４５に設けられる高融点層７１ｒおよび高融点層７１ｓは、必須の構成ではない。また、外周縁部３３の壁面３３ａおよび底面３３ｂのうち壁面３３ａにのみ高融点層７１が設けられる構成としてもよい。

図８は、この発明の実施の形態における電流遮断機構の製造方法における第２工程を示す斜視図である。図９は、外周縁部および段差部の溶接部を示す断面図である。

図８を参照して、次に、外周縁部３３および段差部４５を、外周縁部３３の周方向に間隔を設けた複数個所でレーザ溶接することにより、反転板３０をリベット４０に仮に固定する（仮溶接工程）。より具体的には、壁面３３ａおよび壁面４５ａの当接面の直上から外周縁部３３および段差部４５にレーザビームを点状に照射することによって、第１溶接部５０ｊを設ける。

外周縁部３３の壁面３３ａおよび底面３３ｂに高融点層７１が設けられている場合、仮溶接工程時におけるレーザ出力を、１２００Ｗ以上１８００Ｗ未満の範囲とする。外周縁部３３の壁面３３ａおよび底面３３ｂのうち壁面３３ａにのみ高融点層７１が設けられている場合、仮溶接工程時におけるレーザ出力を、１２００Ｗ以上１５００Ｗ未満の範囲とする。

本実施の形態では、外周縁部３３の周方向に間隔を設けた４箇所に、仮溶接工程による第１溶接部５０ｊを設ける。この第１溶接部５０ｊの数量は４箇所に限定されず、反転板３０の仮固定に最適な数量を適宜選択してもよい。第１溶接部５０ｊを設ける複数個所は、等間隔であってもよいし、不等間隔であってもよい。

図８および図９を参照して、次に、外周縁部３３および段差部４５を、外周縁部３３の全周においてレーザ溶接することにより、反転板３０をリベット４０に固定する（本溶接工程）。より具体的には、壁面３３ａおよび壁面４５ａの当接面の直上から外周縁部３３および段差部４５にレーザビームＬＢを照射しながら外周縁部３３の周方向に走査することによって、第２溶接部５０ｋを設ける。第１溶接部５０ｊおよび第２溶接部５０ｋからなる溶接部５０によって、外周縁部３３および段差部４５を互いに結合する。

本溶接工程時におけるレーザ出力を、１２００Ｗ以上１８００Ｗ未満の範囲とする。
続いて、溶接部におけるブローホールの原因となる爆飛の発生のメカニズムと、本実施の形態における電流遮断機構の製造方法によってそのような爆飛の発生を抑制する作用効果とについて説明する。

図６および図８を参照して、上記のとおり、電流遮断機構の製造方法において、予め、外周縁部３３および段差部４５の当接部に点状の溶接を施す仮溶接工程を実施し、そのあと、外周縁部３３および段差部４５の当接部に全周溶接を施す本溶接工程を実施する溶接方法が用いられる。

本溶接工程前の段階では、反転板３０は段差部４５に載置された状態にあり、反転板３０および段差部４５の当接部には、微小な間隙が存在する。この間隙は、反転板３０および段差部４５を溶接し、一体化する本溶接工程により消失するが、この際、間隙中の空気は、未溶接部位の間隙から押し出される。このため、本溶接工程時、仮溶接工程により溶接が施された箇所を除いた位置では、間隙中の空気は、順次、外部空間に押し出されるため、不具合は生じないが、仮溶接工程により溶接が施された箇所では、第１溶接部５０ｊが空気の移動を阻害する。

より詳細に説明すると、本溶接工程時、間隙中の空気は、外周縁部３３の壁面３３ａおよび底面３３ｂと、段差部４５の壁面４５ａおよび段差面４５ｂとにより囲まれ、さらにレーザビームＬＢの走査方向を基準に後方となる位置には、レーザ照射による溶融池が存在する。このため、間隙中の空気は、レーザビームＬＢの走査方向を基準に前方となる位置で第１溶接部５０ｊによって堰き止められた状態となり、空気溜まりが発生する。この空気溜まりでは、空気の逃げ場がなくなり、レーザビームＬＢの走査が進むと空気が圧縮されるとともに、溶接時の熱による急激な膨張により爆飛が生じる。

図１０は、図８中のＸ−Ｘ線上に沿った、本溶接工程時における外周縁部および段差部を示す断面図である。図１１は、比較のための、反転板の外周縁部およびリベットの段差部の溶接部を示す断面図である。

図９から図１１を参照して、本実施の形態における電流遮断機構の製造方法においては、上記爆飛のメカニズムに鑑みて、外周縁部３３の壁面３３ａ、または、壁面３３ａおよび底面３３ｂに高融点層７１を設けるとともに、特定範囲内のレーザ出力で外周縁部３３および段差部４５をレーザ溶接する。これにより、仮溶接工程および本溶接工程において、レーザ照射による溶け込み部位の深さが、反転板３０の板厚以上となることを防ぐ。たとえば、図１０中の本溶接工程時における外周縁部３３および段差部４５を示す断面において、仮溶接工程によって設けられた第１溶接部５０ｊの深さは、反転板３０の板厚Ｈ１よりも小さくなり、レーザ照射による溶け込み部位８２の深さは、反転板３０の板厚Ｈ１よりも小さくなる。これにより、本溶接工程時、溶け込み部位８２および第１溶接部５０ｊの直下の非溶接部８３に空気の逃げ道を確保することが可能となり、爆飛の発生を抑制することができる。

この際、高融点層７１ｐは、外周縁部３３の壁面３３ａの全面に設けられておらず、高融点層７１ｐの、反転板３０の板厚方向における幅ｈが、０．０５ｍｍを超え０．２ｍｍ未満の範囲に設定されている。高融点層７１ｐの幅ｈを０．０５ｍｍを超える範囲とすることにより、空気の逃げ道の確保に必要な非溶接部８３の形成が可能となる。また、壁面３３ａにおける高融点層７１ｐの未形成部位は、本溶接工程時に溶融、一体化することにより、外周縁部３３および段差部４５の溶接強度、反転板３０およびリベット４０間の導通性、リベット４０内部の気密性の確保に寄与する。高融点層７１ｐの幅ｈを０．２ｍｍ未満の範囲とすることにより、これら溶接強度、導電性および気密性を十分に確保することができる。

図１１中に示すように、外周縁部３３に高融点層７１が設けられない場合、反転板３０の外周縁部３３の板厚Ｈ１以上の深さＨ２を有する溶接部５０が得られ（Ｈ２≧Ｈ１）、爆飛の発生が顕著となる。これに対して、本実施の形態における電流遮断機構の製造方法によれば、図９中に示すように、反転板３０の外周縁部３３の板厚Ｈ１よりも小さい深さＨ２を有する溶接部５０を得ることができ（Ｈ２＜Ｈ１）、爆飛の発生を効果的に抑制することができる。

このように構成された、この発明の実施の形態における電流遮断機構の製造方法によれば、ブローホールの発生を抑えつつ、十分な溶接強度を備えた反転板３０およびリベット４０間の溶接構造を得ることができる。

（比較例）
図１２は、実施例１〜６および比較例１〜１０において、高融点層の形成条件および溶接条件と、作成された電流遮断機構の評価結果とを示す表である。図１２を参照して、続いて、本実施の形態における電流遮断機構の製造方法の実施例について説明する。

本実施例では、反転板３０に、板厚０．３ｍｍのアルミニウム（Ａ１０５０）を用いた。リベット４０には、板厚１．０ｍｍのアルミニウム（Ａ１０５０）を用いた。外周縁部３３の外径および段差部４５の内径（直径）を、１８ｍｍとし、段差部４５の深さを、０．３ｍｍとした。

仮溶接工程では、外周縁部３３および段差部４５を、等間隔の６箇所でレーザ溶接（キーホール溶接）することにより、第１溶接部５０ｊを設けた。本溶接工程における溶接条件として、加工速度を３００ｍｍ／ｓｅｃとし、ビーム径を８０μｍとした。

各実施例および比較例における高融点層７１の形成箇所を、図１２中に示した。段差部４５の壁面４５ａに高融点層７１ｒが設けられた場合を「Ａ」とし、外周縁部３３の底面３３ｂに高融点層７１ｑが設けられた場合を「Ｂ」とし、段差部４５の段差面４５ｂに高融点層７１ｓが設けられた場合を「Ｃ」とし、外周縁部３３の壁面３３ａに高融点層７１ｐが設けられた場合を「Ｄ」とした。

各実施例および比較例において、高融点層７１ｐおよび高融点層７１ｒの幅を、０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲で変化させた。高融点層７１の材質として、酸化アルミニウム（アルミナ）またはニッケルを用いた。仮溶接時のレーザ出力を、１２００Ｗ〜１８００Ｗの範囲で変化させ、本溶接時のレーザ出力を、７５０Ｗ〜１８００Ｗの範囲で変化させた。

上記条件により作成された２０個の電流遮断機構について、以下の評価を行なった。まず、Ｈｅリーク検査による気密性の確認を行ない、気密性の不良が認められた電流遮断機構の個数を図１２に示した（２０個中の気密不良数）。次に、外観上のブローホールの発生状況の確認を行ない、確認されたブローホール数を図１２に示した（１２０箇所中の発生頻度）。次に、破壊検査による溶接強度の確認を行ない、溶接強度が不良と認められた電流遮断機構の個数を図１２に示した（２０個中の溶接強度不良数）。

比較例１および比較例２を参照して、溶接部５０が外周縁部３３の板厚以上の深さまで達しており、多数のブローホールが確認された。また、本溶接工程時のレーザ出力を上げると、ブローホールの発生数も増加した。

比較例３および比較例４を参照して、本溶接工程時のレーザ出力を下げることにより、ブローホールの発生数が減少したものの、溶接深さの不足から十分な溶接強度が得られなかった。

比較例５および比較例６を参照して、仮溶接工程時のレーザ出力が高すぎたために、高融点層７１まで溶融してしまい、ブローホールの発生数が多くなった。また、外周縁部３３の底面３３ｂおよび段差部４５の段差面４５ｂに高融点層７１が設けられた実施例５では、外周縁部３３の底面３３ｂおよび段差部４５の段差面４５ｂに高融点層７１が設けられない比較例５と比較して、仮溶接工程時におけるレーザ出力の上限のマージンが上がった。

比較例７では、本溶接工程時のレーザ出力が高すぎたために、高融点層７１まで溶融してしまい、ブローホールの発生数が多くなった。比較例７および実施例６においては、ブローホールの発生箇所は、第１溶接部５０ｊではなく、第２溶接部５０ｋの溶接開始箇所（一部は第１溶接部５０ｊと重なる箇所）となった。

比較例８では、高融点層７１ｐおよび高融点層７１ｒの幅ｈが大きすぎたため、溶接時の溶融深さが不足した。その結果、十分な溶接強度が得られなかった。

比較例９は、外周縁部３３の底面３３ｂおよび段差部４５の段差面４５ｂにのみ高融点層７１が設けられている場合で、ブローホールの発生を十分に抑えることができなかった。

比較例１０では、高融点層７１ｐおよび高融点層７１ｒの幅ｈが小さすぎたため、ブローホールの発生を十分に抑えることができなかった。

一方、本実施の形態における電流遮断機構の製造方法に従った実施例１〜６では、ブローホールの発生を抑えつつ、十分な溶接強度を得ることができた。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、主に、２次電池に用いられる電流遮断機構の製造方法に利用される。

１０ 外装体、１１ 収容部、１２ 封口板、１２Ｈ 貫通孔、１３ 電極体、１４ 正極芯体露出部、１５ 負極芯体露出部、１６，１７，１８ ガスケット、１９ 導電板、２０，２４ 外部端子、２１，２５ 集電端子、２２ 厚肉部、２３ 薄肉部、２４ 集電タブ、３０ 反転板、３１ 天面部、３２ 傾斜部、３３ 外周縁部、３３ａ，４５ａ 壁面、３３ｂ 底面、４０ リベット、４１ かしめ部、４２ 小径部、４３ 接続部、４４ 大径部、４５ 段差部、４５ｂ 段差面、５０ 溶接部、５０ｊ 第１溶接部、５０ｋ 第２溶接部、７１，７１ｐ，７１ｑ，７１ｒ，７１ｓ 高融点層、８２ 溶け込み部位、８３ 非溶接部、１００ ２次電池、２００ 電流遮断機構。

Claims (1)

1. ２次電池に用いられ、電池要素を収容するケース内の圧力上昇時に電流を遮断する電流遮断機構の製造方法であって、
   外周縁部を含む反転板と、前記反転板の板厚方向に段差を有する段差部を含むリベットとを準備し、前記段差部に前記外周縁部を載置する工程を備え、
   前記外周縁部には、その外周側に面し、前記段差部と当接する壁面と、前記反転板の板厚方向に面し、前記段差部と当接する底面とが形成され、
   前記壁面、または、前記壁面および前記底面には、前記反転板よりも高い融点を有する金属または金属酸化物からなる高融点層が設けられ、
   前記壁面に設けられる前記高融点層の、前記反転板の板厚方向における幅は、０．０５ｍｍを超え０．２ｍｍ未満の範囲であり、さらに、
   前記外周縁部および前記段差部を、前記外周縁部の周方向に間隔を設けた複数個所でレーザ溶接することにより、前記反転板を前記リベットに仮に固定する工程と、
   前記反転板をリベットを仮に固定する工程の後、前記外周縁部および前記段差部を、前記外周縁部の全周においてレーザ溶接することにより、前記反転板を前記リベットに固定する工程とを備え、
   前記反転板をリベットに仮に固定する工程時のレーザ出力は、前記高融点層が前記壁面および前記底面のうち前記壁面にのみ設けられる場合、１２００Ｗ以上１５００Ｗ未満の範囲であり、前記高融点層が前記壁面および前記底面に設けられる場合、１２００Ｗ以上１８００Ｗ未満の範囲であり、
   前記反転板をリベットに固定する工程時のレーザ出力は、１２００Ｗ以上１８００Ｗ未満の範囲である、電流遮断機構の製造方法。

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