JP2017059408A - 密閉型電池の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒュームの影響をレーザが受けることを抑制すると共に、溶融深さが安定した溶接部を形成することができる密閉型電池の製造方法を提供する。【解決手段】密閉型電池の製造方法は、溶接部を形成する溶接工程とを含み、溶接工程は、開口縁部と外周縁部とに複数の溶接ビード１３Ａを間隔をあけて順次形成する第１工程と、溶接ビード１３Ａ間に位置する空隙部が開口縁部および外周縁部に複数形成された状態において、各空隙部に溶接ビード１３Ｂを形成する第２工程とを含み、溶接ビード１３Ａおよび溶接ビード１３Ｂの長さは、２ｍｍ以上１２ｍｍ以下の範囲で設定され、溶接ビード１３Ａおよび溶接ビード１３Ｂの長さを８ｍｍよりも長く１２ｍｍ以下の範囲で設定するときには、加工速度が遅くなると短くなるように溶接ビード１３Ａおよび溶接ビード１３Ｂの長さが設定され、第２工程は、各空隙部が溶接ビード１３Ｂによって埋められるまで繰り返し実施される。【選択図】図３

Description

本発明は、密閉型電池の製造方法に関する。

密閉型電池は、電極体と、電極体を収容する収容ケースとを含み、収容ケースは、開口部が形成されたケース体に蓋を溶接することで形成されている。近年においては、製造時間の短縮化の観点から連続発振型のレーザ溶接器を用いて、連続溶接することが検討されている。

レーザで連続溶接すると溶接個所からヒュームが発生し、当該ヒュームの粒子にレーザが干渉したり、当該粒子によってレーザが拡散したりする。レーザが拡散などすると、溶接部分にレーザが届かなくなる。その結果、十分な溶融深さを得ることができず、溶接不良の原因となる。

特開２００９−２４５７５８号公報には、上記のヒュームの影響を抑制するための手法がいくつか紹介されている。

上記公報に記載された製造方法の１つとして、レーザの走査速度を低速速度と高速速度とを繰り返す方法が記載されている。また、他の製造方法としては、所定の走査速度でレーザ走査を０．８ｍｍ行い、その後、停止位置から０．２ｍｍ戻し、再度、レーザ走査を０．８ｍｍ行う方法が記載されている。

また、特開２０１１−２１２７１１号公報には、溶接開始領域および溶接終了領域においてはパルス状にレーザを照射し、開始領域および終了領域間においては連続照射する手法が記載されている。

特開２００９−２４５７５８号公報 特開２０１１−２１２７１１号公報

レーザの走査速度を低速速度と高速速度とを繰り返すこと方法においても、レーザ照射位置からヒュームが発生することには変わりはない。そして、低速速度のときおよび高速速度のときのいずれの場合においても、照射されたレーザは、当該ヒュームを通ることになる。その結果、溶接ビードの溶け込み深さ不十分となるという課題が生じる。

また、０．８ｍｍ走査した後、０．２ｍｍ戻す方法においては、オーバラップ部分においては、レーザが２度、連続的に照射されることになり、ヒュームの量が多くなる。そのため、照射されるレーザは、ヒュームの影響を受けやすくなっている。

なお、特開２０１１−２１２７１１号公報に記載のように、パルス状にレーザ照射したとしても、レーザ照射する間隔が短く、ヒュームが拡散するために十分な時間を確保することができない。仮に、ヒュームが拡散するまで照射を停止したとすると、加工時間が非常に長くなる。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ヒュームの影響をレーザが受けることを抑制することができると共に、加工時間の長時間化を抑制することができる密閉型電池の製造方法を提供することである。

本発明に係る密閉型電池は、電極体と、電池ケースとを備えた密閉型電池の製造方法である。上記収容ケースは、蓋と、開口部が形成されたケース体とをレーザで溶接することで形成されると共に、内部に電極体を収容する。

上記密閉型電池の製造方法は、ケース体の開口部に蓋を配置する配置工程と、ケース体の開口縁部と蓋の外周縁部とを接続する溶接部を形成する溶接工程とを含む。

上記溶接工程は、開口縁部と外周縁部とに複数の第１溶接ビードを間隔をあけて順次形成する第１工程と、第１溶接ビード間に位置する空隙部が開口縁部および外周縁部に複数形成された状態において、各空隙部に第２溶接ビードを形成する第２工程とを含む。

上記第１溶接ビードおよび第２溶接ビードの長さは、２ｍｍ以上１２ｍｍ以下の範囲で設定される。上記第１溶接ビードおよび第２溶接ビードの長さを８ｍｍよりも長く１２ｍｍ以下の範囲で設定するときには、加工速度が遅くなると短くなるように第１溶接ビードおよび第２溶接ビードの長さが設定される。

上記第２工程は、各空隙部が第２溶接ビードによって埋められるまで繰り返し実施される。

上記の製造方法によれば、第１溶接ビードおよび第２溶接ビードの長さが２ｍｍ以上１２ｍｍ以下の範囲で設定され、第１および第２溶接ビードの長さを８ｍｍよりも長く１２ｍｍ以下の範囲で設定するときには、加工速度が遅くなると短くなるように第１および第２溶接ビードの長さが設定される。

このため、第１溶接ビードを形成する間に発生するヒュームを少なく抑えることができる。ヒュームの発生を抑制することができるため、第１溶接ビードの形成中に照射しているレーザがヒュームによって拡散および反射されることを抑制することができ、良好な溶接深さの溶接ビードを形成することができる。なお、第１溶接ビードの長さが、２ｍｍよりも短くなると、レーザの照射がパルス状になり、十分な溶融深さの第１溶接ビードを形成することが困難になる。

また、１２ｍｍ以上の第１溶接ビードを形成すると、加工速度を速めたとしても、多くのヒュームが発生し、溶接不良が生じるおそれがある。

加工速度が遅くなると、１つの第１溶接ビードを形成するのに要する時間が長くなり、多くのヒュームが発生しやすくなる。そこで、第１溶接ビードの長さを８ｍｍよりも長く、１２ｍｍ以下に設定する場合においては、加工速度が遅い程、第１溶接ビードの長さを短くすることで、発生するヒュームが多くなることが抑制されている。

なお、２ｍｍ以上８ｍｍの範囲内であれば、１つの第１溶接ビードを形成する間に発生するヒュームの量が過大にならず、良好にレーザ照射することができる。

そして、１つの第１溶接ビードを形成した後、次の第１溶接ビードを形成するときには、後に形成される第２溶接ビードの長さ程度の間隔があけられる。このため、各第１溶接ビード間の距離は、略２ｍｍ以上離れるため、１つの第１溶接ビードを形成する際に生じたヒュームの影響を抑制した状態で次の第１溶接ビードを形成することができる。

そして、複数の第１溶接ビードをケース体の開口縁部と蓋の外周縁部とに間隔をあけて形成することで、第１溶接ビード間の空隙部が上記開口縁部および外周縁部に複数形成されることになる。

そして、上記空隙部に第２溶接ビードを形成する。この第２溶接ビードの長さも所定長さに設定されるため、第２溶接ビードも第１溶接ビードと同様に良好に形成することができる。

第２溶接ビードは、各空隙部に順次形成されるため、たとえば、１つの空隙部に第２溶接ビードを形成すると、次の空隙部に新たな第２溶接ビードを形成することになる。このため、１つ目の第２溶接ビードと、新たな第２溶接ビードの間には、少なくとも第１溶接ビードが位置することになる。

第１溶接ビードの長さは、所定の長さに設定されている。このため、第２溶接ビード間の距離は、略２ｍｍ以上になる。このため、新たな第２溶接ビードを形成するために照射するレーザが、直前の第２溶接ビードを形成するときに生じたヒュームによって吸収または拡散されることを抑制することができる。

そして、各空隙部に第２溶接ビードを１つ形成することで、当該空隙部を埋めることができる場合には、当該第２溶接ビードを形成する工程は繰り返さない。その一方で、各空隙部に１つの第２溶接ビードを形成した後においても、空隙部が埋められていない場合には、再度、第２溶接ビードを形成する工程を実施する。

上記のように第１溶接ビードおよび第２溶接ビードを形成することで、良好な溶接深さの溶接部を形成することができる。さらに、第１溶接ビードおよび第２溶接ビードは、所定の長さを有しており、加工時間が長大になることが抑制されている。

好ましくは、上記レーザは、レーザ溶接装置から出射される。上記レーザ溶接装置は、前記ケース体のうち前記開口縁部から離れた位置、または、前記蓋のうち前記外周縁部から離れた位置に前記レーザを照射した後、前記開口縁部および前記外周縁部に向けて前記レーザの照射位置を移動させ、前記照射位置が前記開口縁部および前記外周縁部に達すると、前記照射位置を前記開口縁部上および前記外周縁部上を移動させることで、前記第１溶接ビードを形成する。

レーザの照射開始時においては、照射位置の金属などを少し溶融させる一方で、溶接対象物同士を溶接できる程度に金属などを十分に溶融させることができない。このため、レーザによって溶融した金属などは、照射位置から垂れ落ち、照射位置の金属などが薄肉化する。その後、新たな溶接ビードを接続するために、上記の開始点にレーザを再度照射すると、金属などが薄いため良好な溶接ができない。

そこで、上記のように、第１溶接ビードを形成する際には、開始位置をケース体の開口縁部や蓋の外周縁部から離れた位置としている。レーザの照射開始後、上記開口縁部および外周縁部に照射位置を移動させる間に、十分な溶融深さを得られるようになる。そして、十分な溶融深さが得られている状態で、開口縁部上および外周縁部上を照射位置が移動することで、上記開口縁部と上記外周縁部とを良好に溶接することができる。

発明に係る密閉型電池の製造方法によれば、溶接時間の長時間化を抑制しつつ、ケース体と蓋とを良好に溶接することができる。

本実施の形態１に係る密閉型電池１を示す斜視図である。 図１に示すＩＩ−ＩＩ線における断面図である。 溶接部１２およびその周囲の構成を示す平面図である。 溶接ビード１３Ａおよびその周囲の構成を示す平面図である。 溶接ビード１３Ｂおよびその周囲を示す平面図である。 密閉型電池１の製造工程を示すフロー図である。 準備工程Ｐ１の概要を示す模式図である。 ケース体４０を示す斜視図である。 蓋４１を示す斜視図である。 配置工程Ｐ２を示す一部断面図である。 溶接工程Ｐ３を模式的に示す模式図である。 第１工程の最初の工程を示す平面図である。 図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線における断面図である。 図１２に示す工程後の工程を示す平面図である。 図１４のＸＶ−ＸＶ線における断面図である。 図１４に示す工程後の工程を示す平面図である。 図１６に示すＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線における断面図である。 図１６に示す工程後の工程を示す平面図である。 図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ線における断面図である。 図１８に示す工程後の工程を示す平面図である。 図２０のＸＸ−ＸＸ線における断面図である。 開口縁部４７および外周縁部４９上に複数の溶接ビード１３Ａを環状に形成した後の工程を示す平面図である。 図２２に示すＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線における断面図である。 図２２に示す工程後の工程を示す平面図である。 図２４に示すＸＸＶ−ＸＸＶ線における断面図である。 図２４に示す工程後の工程を示す平面図である。 図２６のＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩ線における断面図である。 図２６に示す工程後の工程を示す平面図である。 図２８のＸＸＩＸ−ＸＸＩＸ線における断面図である。 溶接ビード１３Ａを形成した状態を示す写真である。 溶接ビード１３Ａ同士を接続するように溶接ビード１３Ｂを形成した状態を示す写真である。 実施の形態２に係る密閉型電池１のケース体１０および蓋１１の境界部分に形成された溶接部１２Ａを示す平面図である。 溶接部１２Ａの第１工程を示す平面図である。 図３３に示す工程後の工程を示す平面図である。 図３４の示す工程後の工程を示す平面図である。 実施の形態３に係る密閉型電池１Ｃを示す平面図である。 溶接工程Ｐ３の第１工程Ｐ３−１を示す平面図である。 第２工程Ｐ３−２を示す平面図である。 領域Ｒ１，Ｒ３において、溶接ビード１３Ａまたは溶接ビード１３Ｂを形成する様子を模式的に示す側面図である。 領域Ｒ２，Ｒ４において、溶接ビード９０，９１を形成する様子を模式的に示す側面図である。 検証試験の様子を示す斜視図である。 溶融減少が生じた状態を示す写真である。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１に係る密閉型電池１を示す斜視図である。この図１に示すように、密閉型電池１は、電極体２と、電極体２が内部に収容された収容ケース３とを含む。

電極体２は、正極シートと、負極シートと、セパレータとを順次重ねたものを巻回した巻回体と、巻回体に形成された正極部に接続された正極集電部と、巻回体に形成された負極部に接続された負極集電体とを含む。

収容ケース３は、ケース体１０と、ケース体１０に溶接された蓋１１と、ケース体１０および蓋１１を溶接する溶接部１２とを含む。蓋１１は、蓋１１の上面に設けられた正極端子４４および負極端子４５と、蓋１１の上面に形成された注入口８０を閉塞する閉塞部材８１とを含む。溶接部１２は、蓋１１の外周縁部と、ケース体１０の内周縁部との間に形成されており、連続して環状に形成されている。

図２は、図１に示すＩＩ−ＩＩ線における断面図である。この図２に示すように、蓋１１と、ケース体１０とは、溶接部１２によって溶接されており、溶接部１２の周面は略湾曲面状に形成されている。

蓋１１は、上面３３と、下面３４と、外周面３０とを含む。外周面３０は、上面３３に接続された境界面３１と、境界面３１および下面３４を接続するように形成された残留面３２とを含む。

境界面３１は、溶接部１２の形状に沿って湾曲するように形成されている。残留面３２は、後述する蓋体の外周面のうち溶融せずに残留した部分である。

ケース体１０は、上面３５と、外側面３６と、内側面３７と、境界面３８とを含む。境界面３８は、上面３５および内側面３７を接続するように形成されており、境界面３８も溶接部１２の形状に沿って湾曲面状に形成されている。

図３は、溶接部１２およびその周囲の構成を示す平面図である。この図３に示すように、溶接部１２は、複数の溶接ビード１３Ａ，１３Ｂが互いに接続されて形成されている。各溶接ビード１３Ａ，１３Ｂを収容ケース３の上方から平面視すると、蓋１１の残留面３２およびケース体１０の内側面３７に跨るように各溶接ビード１３Ａ，１３Ｂが形成されている。

図４は、溶接ビード１３Ａおよびその周囲の構成を示す平面図である。この図４に示すように、溶接ビード１３Ａは、蓋１１上に形成された端部１４と、残留面３２および内側面３７に向けて延びる延出部１５と、延出部１５に接続され、残留面３２および内側面３７の延びる方向に延びる本体部１６と、本体部１６の先端部に位置する端部１７とを含む。端部１７も、残留面３２および内側面３７に跨るように形成されている。

図５は、溶接ビード１３Ｂおよびその周囲を示す平面図である。この図５に示すように、溶接ビード１３Ｂは、残留面３２および内側面３７に跨るように形成されると共に、残留面３２および内側面３７が延びる方向に長尺に形成されている。

この溶接ビード１３Ｂと隣り合う位置には、溶接ビード１３Ａ１および溶接ビード１３Ａ２が形成されており、溶接ビード１３Ｂは、溶接ビード１３Ａ１および溶接ビード１３Ａ２上に形成されている。

具体的には、溶接ビード１３Ｂの一方の端部２０は、溶接ビード１３Ａ１の端部１７上に形成されている。溶接ビード１３Ｂの端部２１は、溶接ビード１３Ａ２の延出部１５および本体部１６の接続部付近に重なるように形成されている。

このため、蓋１１およびケース体１０のうち溶接ビード１３Ａ１および溶接ビード１３Ａ２の間に位置する部分は、溶接ビード１３Ｂによって埋められている。

上記のように形成された溶接ビード１３Ａおよび溶接ビード１３Ｂが繰り返し形成されることで、ケース体１０および蓋１１が良好に一体化されており、収容ケース３内に収容された電極体２を良好に密封することができる。

図６は、密閉型電池１の製造工程を示すフロー図である。この図６に示すように、密閉型電池１を製造する製造工程は、準備工程Ｐ１と、配置工程Ｐ２と、溶接工程Ｐ３と、注入工程Ｐ４と、封止工程Ｐ５とを含む。

図７は、準備工程Ｐ１の概要を示す模式図である。この図７において、準備工程Ｐ１は、電極体２を形成する工程と、電極体２に正極集電体４２および負極集電体４３を接続する工程とを含む。さらに、準備工程Ｐ１は、蓋４１を準備する工程と、蓋４１の正極端子４４および正極集電体４２を接続し、蓋４１の負極端子４５および負極集電体４３を接続する工程と、ケース体４０を準備する工程とを含む。

図８は、ケース体４０を示す斜視図である。ケース体４０は、上面３５に開口部４６が形成されており、開口部４６の開口縁部４７が環状に延びている。

図９は、蓋４１を示す斜視図である。なお、この図９においては、正極端子４４および負極端子４５に接続された電極体２は図示していない。

この図９に示すように、蓋４１は、上面３３と、下面３４と、上面３３および下面３４を接続するように環状に延びる外周面４８とを含み、外周面４８および上面３３の境界部分に外周縁部４９が形成されている。なお、上面３３には、注入口８０が形成されている。

図１０は、配置工程Ｐ２を示す一部断面図である。この図１０に示すように、配置工程Ｐ２においては、蓋４１をケース体４０の開口部４６に配置する。蓋４１を開口部４６に配置する際には、機器によって開口部４６に嵌め込まれる。なお、ケース体４０の内側面３７に支持部を形成して、蓋４１を支持するようにしてもよい。電極体２は、配置工程Ｐ２に先立って、ケース体４０内に収容されている。

図１１は、溶接工程Ｐ３を模式的に示す模式図である。図１１に示すように、レーザ溶接装置６０を用いて、ケース体４０の開口縁部４７と、蓋４１の外周縁部４９とにレーザを照射して、開口縁部４７および外周縁部４９を溶接する。

レーザ溶接装置６０は、ガルバノスキャナ方式の溶接装置である。このレーザ溶接装置６０は、レーザ発振器６１と、回折光学素子６２と、回転用モータ６３と、カルバノススキャナ６４と、ｆθレンズ６５とを備える。カルバノススキャナ６４内には、反射鏡６７および反射鏡６８が設けられている。

レーザ発振器６１は、レーザ光を生成し、レーザ発振器６１で生成されたレーザ光は、光ファイバーを通して、回折光学素子６２に入射する。回折光学素子６２に入射したレーザ光は、その後、カルバノススキャナ６４内に入射する。

カルバノススキャナ６４内に入射したレーザは、反射鏡６７および反射鏡６８で反射され、ｆθレンズ６５に入射する。ｆθレンズ６５から出射したレーザは、所定の焦点位置に集光する。

このようなレーザ溶接装置６０においては、反射鏡６７および反射鏡６８を調整することで、レーザＬの照射位置を調整することができる。さらに、ｆθレンズ６５を調整することで、レーザＬの焦点位置を調整することができる。

次に、図１２などを用いて、溶接部１２の形成工程について説明する。溶接部１２を形成する工程は、外周縁部４９および開口縁部４７に複数の溶接ビード１３Ａを間隔をあけて形成する第１工程Ｐ３−１と、溶接ビード１３Ａを形成した後に、溶接ビード１３Ａ間に形成される空隙部を閉塞するように溶接ビード１３Ｂを形成する第２工程Ｐ３−２とを含む。

なお、上記の第２工程Ｐ３−２は、溶接ビード１３Ａの空隙部が閉塞されるまで繰り返し実施されるが、本実施の形態１においては、第２工程Ｐ３−２を１回実施することで、溶接ビード１３Ａ間の空隙部が閉塞されるため、第２工程Ｐ３−２は１回のみ実施される。

図１２は、第１工程Ｐ３−１の最初の工程を示す平面図であり、図１３は、図１２に示すＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線における断面図である。

図１２において、溶接ビード１３Ａを形成する際には、まず、蓋４１のうち外周縁部４９から離れた初期位置５１にレーザＬを照射する。

図１３に示すように、最初にレーザＬを蓋４１に照射すると、蓋４１の表面がレーザＬによって加熱されて、蓋４１の一部が溶融する。ここで、レーザＬを最初に蓋４１に照射した時点においては、蓋４１を構成するアルミニウムなどの金属が溶融量は、蓋４１およびケース体４０を溶接するためには不十分な量である。

仮に、初期位置５１を外周縁部４９および開口縁部４７に位置させたのでは、外周縁部４９および開口縁部４７を十分に溶接することができない。さらに、溶融部分が垂れ下がることで、蓋４１およびケース体４０の厚さが薄くなる。このため、溶接ビード１３Ｂを形成する際に、再度、初期位置５１にレーザＬを照射すると、溶接に必要な金属量が残っておらず、溶接不良が生じる。そこで、本実施の形態１においては、レーザＬの初期位置５１は、外周縁部４９および開口縁部４７から離されている。

なお、図１２に示す例においては、初期位置５１を蓋４１上に位置させているが、図１２中の破線に示すように、ケース体４０の上面３５に位置させてもよい。この場合には、初期位置５１は、開口縁部４７からはなれた位置に位置させる。

なお、図１２および図１３に示すように、レーザＬが初期位置５１に照射されると、初期位置５１の周囲の金属が溶融して溶融部５２が形成されると共に、初期位置５１からヒューム５３が発生する。

ヒューム５３は、金属が蒸発することで生じる煙であり、ヒューム５３内には、アルミニウムなどの金属の微粒子やアルミニウム酸化物などの金属化合物の微粒子が含まれる。

レーザＬの照射経路にヒューム５３が入り込むと、レーザ光が上記の微粒子によって吸収や拡散される。そのため、多くのヒューム５３がレーザＬの照射経路中に入り込むと、溶接金属にレーザＬが届き難なり、溶接不良が生じる原因となる。

その一方で、初期位置５１にレーザＬを照射したときには、僅かなヒューム５３しか発生しておらず、上記のような弊害は発生し難い。

図１４は、図１２に示す工程後の工程を示す平面図であり、図１５は、図１４のＸＶ−ＸＶ線における断面図である。

この図１４に示すように、レーザＬの照射位置５４を初期位置５１から蓋４１の外周縁部４９およびケース体４０の開口縁部４７に向けて移動させる。このように、照射位置５４が移動する間にもレーザＬの照射は継続されており、ケース体４０を形成する金属の溶融量が増える。これに伴い、溶融部５２も、外周縁部４９および開口縁部４７に向けて延びると共に、溶融部５２の溶融深さが十分深くなり、溶融幅も大きくなる。

そして、照射位置５４が外周縁部４９および開口縁部４７に達する際には、溶融幅は、開口縁部４７および外周縁部４９を溶接するために十分な大きさになっている。また、溶融深さも、十分な溶接強度を得るために十分な深さに達している。

この際、初期位置５１から図１４に示す照射位置５４に移動する間にもヒューム５３は継続的に発生する一方で、初期位置５１から図１４に示す照射位置５４に移動する時間は短い。そのため、発生したヒューム５３によって、溶接不良が生じることは殆どない。

図１６は、図１４に示す工程後の工程を示す平面図であり、図１７は、図１６に示すＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線における断面図である。図１６に示すように、レーザＬの照射位置５４は、開口縁部４７および外周縁部４９の延びる方向に向けて、開口縁部４７上および外周縁部４９上を移動する。

これにより、開口縁部４７および外周縁部４９上にも溶融部５２が形成される。このようにして形成された溶融部５２が冷えて固まることで、溶接ビード１３Ａ１が形成される。

ここで、図１６において、加工速度が、３３ｍ／ｍｉｎの場合では、溶接ビード１３Ａ１の長さＬ１（始端部５５から終端部５６までの長さ）を２ｍｍ以上１２ｍｍ以下の範囲内で設定することができる。加工速度が２１ｍ／ｍｉｎの場合では、溶接ビード１３Ａ１の長さを２ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内で設定することができる。加工速度が９ｍ／ｍｉｎの場合では、溶接ビード１３Ａ１の長さを２ｍｍ以上８ｍｍ以下の範囲内で設定することができる。なお、加工速度とは、レーザＬの照射位置５４の移動速度である。

すなわち、溶接ビード１３Ａ１の始端部５５から終端部５６までの長さＬ１は、２ｍｍ以上１２ｍｍ以下の範囲内で設定可能であり、長さＬ１を８ｍｍよりも長く１２ｍｍ以下の範囲で設定するときには、溶接ビード１３Ａを形成するときの加工速度が遅くなると短くなるように設定される。その一方で、溶接ビード１３Ａ１の長さＬ１を２ｍｍ以上８ｍｍ以下の範囲に設定する場合には加工速度によらず、長さＬ１を設定することができる。

ここで、レーザの加工方向における溶接ビード１３Ａ１の長さＬ１が、２ｍｍよりも短くなると、照射するレーザがパルス状になる。その結果、蓋４１およびケース体４０を溶接するために十分な溶接深さを得ることが困難となる。

また、１２ｍｍ以上の溶接ビード１３Ａ１を形成すると、加工速度を速めたとしても、多くのヒュームが発生し、溶接不良が生じるおそれがある。

また、加工速度が遅くなると、溶接ビード１３Ａ１を形成するのに要する時間が長くなり、多くのヒュームが発生しやすくなる。そこで、溶接ビード１３Ａ１の長さを８ｍｍよりも長く、１２ｍｍ以下に設定する場合においては、加工速度が遅い程、溶接ビード１３Ａ１の長さを短くすることで、発生するヒュームが多くなることを抑制している。

その一方で、溶接ビード１３Ａ１の長さＬ１を２ｍｍ以上８ｍｍ以下に設定する場合には、加工時間が長くならず、溶接ビード１３Ａ１を形成過程において発生するヒュームが過大になることを抑制することができる。

したがって、図１６および図１７に示す照射位置５４にレーザＬが達した時点では、レーザの照射経路上に多くのヒュームは達しておらず、良好に開口縁部４７および外周縁部４９を溶接することができる。

上記のように溶接ビード１３Ａ１を形成した後に、溶接ビード１３Ａ１に対してレーザＬの走査方向の前方側に溶接ビード１３Ａ２を形成する。

図１８は、図１６に示す工程後の工程を示す平面図であり、図１９は、図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ線における断面図である。この図１８に示すように、溶接ビード１３Ａ２の始端部に位置する部分にレーザＬを照射する。この初期位置５７も、開口縁部４７および外周縁部４９から離れた位置である。

ここで、溶接ビード１３Ａ１の終端部５６と、初期位置５７との間の距離は、２ｍｍ以上離れている。そのため、図１９に示すように、溶接ビード１３Ａ１を形成する際に生じたヒューム５３と、初期位置５７に向けて照射しているレーザＬとが干渉することが抑制されている。

このように、溶接ビード１３Ａ２を形成する際に、直前に形成した溶接ビード１３Ａ１との間の距離は、最低限、２ｍｍ以上あける。その一方で、本願発明者等は、発生するヒュームの広がり幅は、形成された溶接ビード１３Ａ１の長さとの関連性が高いことを見出している。そして、新たに形成する溶接ビード１３Ａ２を形成するレーザ光が既に発生したヒュームから影響を受けることを確実に回避するには、新たな溶接ビード１３Ａ２と、直前に形成された溶接ビード１３Ａ１との間の距離は、直前に形成された溶接ビード１３Ａ１の長さＬ１の６０％以上であることが好ましい。

図１６に示す照射位置５４から初期位置５７に照射位置を変更する際には、レーザの照射は停止される。また、溶接中におけるレーザＬの加工速度よりも、照射位置５４から初期位置５７への移動速度の方が遥かに速く、照射位置５４から初期位置５７に照射位置を変更するために要する時間は殆どない。そのため、間隔をあけて溶接ビードを形成したとしても、溶接時間が長大になることが抑制されている。

図２０は、図１８に示す工程後の工程を示す平面図であり、図２１は、図２０のＸＸ−ＸＸ線における断面図である。

この図２０および図２１に示すように、レーザＬの照射位置５８を移動させることで、溶接ビード１３Ａ２を形成することができる。

なお、溶接ビード１３Ａ２の溶接条件は、溶接ビード１３Ａ１の溶接条件と同じであり、溶接ビード１３Ａ２も良好に形成することができる。

上記の溶接ビード１３Ａ１，１３Ａ２をケース体４０の開口縁部４７および蓋４１の外周縁部４９上に、環状に複数形成する。

次に、第１工程Ｐ３−１後の第２工程Ｐ３−２について説明する。図２２は、開口縁部４７および外周縁部４９上に複数の溶接ビード１３Ａを環状に形成した後の工程を示す平面図である。図２３は、図２２に示すＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線における断面図である。この図２２に示すように、溶接ビード１３Ａ１の終端部５６にレーザＬを照射する。すなわち、レーザＬの初期位置７０は、終端部５６上に位置している。

この際、図２３に示すように、溶接ビード１３Ａ１の終端部５６は、一度、溶融した後、自然冷却して、凝固している。このように、レーザＬの初期位置７０を配置することで。レーザＬの照射開始時に、十分な熱エネルギが金属に供給されなかったとしても、当該部分は既に溶接されているため、溶接不良が生じることが抑制される。

さらに、溶接ビード１３Ａ１の終端部５６にレーザＬが照射されるタイミングとしては、溶接ビード１３Ａ１が形成された後、開口縁部４７および外周縁部４９の全周に複数の溶接ビード１３Ａを形成した後である。このため、溶接ビード１３Ａ１の溶融部は既に凝固し始めており、溶接ビード１３Ａ１の終端部５６にレーザＬを照射しても、過大な溶融が生じることが抑制されている。

なお、溶接ビード１３Ａ１を形成する際に生じたヒューム５３は、初期位置７０にレーザＬが照射されるタイミングでは既に上方に上昇すると共に拡散しており、レーザＬに与える影響は小さくなっている。

具体的には、ヒューム５３の上昇速度は、レーザＬの加工速度によって変化せず、３６ｍ／分であり、ヒュームは、６０ｍｍまで上昇すると金属部粒子などの濃度が低下し、レーザＬに与える影響は小さくなっている。その一方で、溶接ビード１３Ａ１が形成された後、初期位置７０にレーザＬが照射されるまでの間に所定時間経過する。その結果、レーザ光がヒュームによって拡散などされることを抑制することができる。なお、ヒューム５３の上昇速度は、高速カメラを用いて測定することができる。

図２４は、図２２に示す工程後の工程を示す平面図である。図２５は、図２４に示すＸＸＶ−ＸＸＶ線における断面図である。図２４および図２５に示すように、溶接ビード１３Ａ１と溶接ビード１３Ａ２とを接続するように、レーザＬを走査する。なお、レーザＬは、ケース体４０の外周縁部４９上および蓋４１の開口縁部４７上を通るように、レーザＬの照射位置が移動する。

これにより、溶接ビード１３Ａ１および溶接ビード１３Ａ２を接続する溶融部７１が形成される。この溶融部７１が冷えて凝固することで、溶接ビード１３Ｂ１が形成される。

溶接ビード１３Ｂ１の長さは、溶接ビード１３Ａ１と同様に設定される。これにより、溶接ビード１３Ｂ１を形成する過程においても、溶接ビード１３Ａ１と同様に、過大なヒュームが発生することを抑制することができる。これにより、形成された溶接ビード１３Ｂ１に溶接不良が発生することを抑制することができる。なお、図２４に示す例においては、溶接ビード１３Ａ１，１３Ａ２間に位置する空隙部が溶接ビード１３Ｂ１によって閉塞される。

図２４に示す照射位置７２は、溶接ビード１３Ａ２上に位置している。このため、溶融部７１が冷却されることで形成される溶接ビード１３Ｂ１は、溶接ビード１３Ａ１および溶接ビード１３Ａ２上に形成される。

図２６は、図２４に示す工程後の工程を示す平面図であり、図２７は、図２６のＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩ線における断面図である。

この図２６に示すように、溶接ビード１３Ｂ１となる溶融部７１を形成した後、レーザＬの照射位置を初期位置７３に移動させる。

ここで、図２４に示す照射位置７２と、図２６に示す初期位置７３との間には、溶接ビード１３Ａ２の大部分が位置しており、照射位置７２と初期位置７３との間の距離は、２ｍｍ以上である。なお、溶接ビード１３Ａ１の長さを調整することで、照射位置７２と初期位置７３との間の距離は、溶接ビード１３Ｂ１の長さの６０％以上とするのが好ましい。

上記のように照射位置７２および初期位置７３の距離を設定することで、図２７に示すように、溶接ビード１３Ｂ１を形成する際に生じたヒューム７４からの影響を殆ど受けずに、初期位置７３にレーザＬを照射することができる。

図２８は、図２６に示す工程後の工程を示す平面図であり、図２９は、図２８のＸＸＩＸ−ＸＸＩＸ線における断面図である。

この図２８に示すように、レーザＬを照射位置７５まで走査することで、溶融部７６が開口縁部４７および外周縁部４９上に形成される。なお、溶接ビード１３Ｂ２を形成する溶接条件と、溶接ビード１３Ｂ１を形成する溶接条件とは同じである。このため、溶接ビード１３Ｂ２も良好に形成することができる。

上記のような溶接ビード１３Ｂを溶接ビード１３Ａ間に位置する空隙部に順次形成することで、図１および図３に示す溶接部１２を形成することができる。

このように、本実施の形態においては、複数の第１溶接ビードを間隔をあけて複数形成した後、第１溶接ビード間の空隙部に第２溶接ビードを形成することで、溶接部１２を形成している。これにより、各溶接ビードを形成するときのレーザがヒュームから受ける影響を小さく抑えることができる。

図３０は、溶接ビード１３Ａを形成した状態を示す写真であり、図３１は、溶接ビード１３Ａ同士を接続するように溶接ビード１３Ｂを形成した状態を示す写真である。

このようにして、図６に示す溶接工程Ｐ３が完了する。このようにケース体４０および蓋４１が溶接されることで、図１に示すように、蓋１１およびケース体１０および溶接部１２を含む収容ケース３が形成される。なお、溶接工程Ｐ３が完了した時点では、図１に示す閉塞部材８１は形成されていない。

そして、図６に示す注入工程Ｐ４において、蓋１１の注入口８０から収容ケース３内に電解液を注入する。そして、封止工程Ｐ５において、注入口８０を閉塞部材８１で閉塞する。このようにして、本実施の形態１に係る密閉型電池１を製造することができる。

このように、本実施の形態１に係る密閉型電池１の製造方法によれば、溶接部１２を良好に形成することができ、収容ケース３の密封性を確保することができる。
（実施の形態２）
図３２から図３５を用いて、本実施の形態２に係る密閉型電池１の製造方法について説明する。

図３２は、実施の形態２に係る密閉型電池１のケース体１０および蓋１１の境界部分に形成された溶接部１２Ａを示す平面図である。この図３２に示すように、溶接部１２Ａは、間隔をあけて形成された溶接ビード１３Ａ１および溶接ビード１３Ａ２と、溶接ビード１３Ｄ１，１３Ｄ２と、溶接ビード１３Ｅ１，Ｅ２と、溶接ビード１３Ｆ１，１３Ｆ２とを含む。

具体的には、溶接ビード１３Ａが間隔をあけてケース体１０および蓋１１の境界部分に環状に間隔をあけて形成されており、各溶接ビード１３Ａ間に複数の溶接ビード１３Ｄ，１３Ｅ，１３Ｆが形成されている。そして、溶接ビード１３Ａ，１３Ｄ，１３Ｅ，１３Ｆは互いに接続されるように形成されている。

なお、図３２に示す例においても、溶接ビード１３Ａ１の両端部は、溶接ビード１３Ｄ１および溶接ビード１３Ｆ２によって覆われている。同様に、溶接ビード１３Ａ２の両端部は、溶接ビード１３Ａ２の両隣に位置する溶接ビード１３Ｆ１および１３Ｄ２によって覆われている。

実施の形態２において、溶接部１２Ａは、複数の溶接ビード１３Ａ１，１３Ａ２を間隔をあけて環状に形成する第１工程Ｐ３−１と、溶接ビード１３Ａ１，１３Ａ２間に位置する各空隙部に溶接ビード１３Ｄを順次形成する第２工程Ｐ３−２とを含み、上記空隙部が溶接ビードで埋められるまで、溶接ビード１３Ｅ，１３Ｆを形成する第２工程Ｐ３−２を繰り返す。

そこで、実施の形態２に係る溶接工程について、図３３など用いて説明する。図３３は、溶接部１２Ａの第１工程Ｐ３−１を示す平面図である。この図３３に示すように、間隔をあけて、複数の溶接ビード１３Ａ１，１３Ａ２を形成する。

ここで、各溶接ビード１３Ａ１，１３Ａ２間は、２ｍｍ以上離れているため、溶接ビード１３Ａ２を形成する際に、溶接ビード１３Ａ１を形成する際に生じたヒュームの影響が抑制されている。

図３４は、図３３に示す工程後の工程を示す平面図である。この図３４に示すように、溶接ビード１３Ａ１と溶接ビード１３Ａ２との間に、溶接ビード１３Ｄ１を形成し、その後、溶接ビード１３Ａ２と図示されない溶接ビード１３Ａとの間に溶接ビード１３Ｄ２を形成する。なお、溶接ビード１３Ｄ１，１３Ｄ２は、溶接ビード１３Ａ１、Ａ２のうち、加工方向の前方側の端部に重なるように形成される。ここで、溶接ビード１３Ｄ１，１３Ｄ２を形成するときには、溶接ビード１３Ａ１，１３Ａ２が形成されてから所定期間経過している。このため、溶接ビード１３Ｄ１，１３Ｄ２を形成する際にレーザ光がヒュームによって拡散などされることが抑制されている。

次に、図３５に示すように、溶接ビード１３Ａ１および溶接ビード１３Ａ２の間の空隙部に溶接ビード１３Ｅ１を形成し、その後、溶接ビード１３Ａ２と図示しなし溶接ビード１３Ａとの間に位置する空隙部に溶接ビード１３Ｅ２を形成する。

次に、図３２において、溶接ビード１３Ａ１と溶接ビード１３Ａ２との間に位置する空隙部に溶接ビード１３Ｆ１を形成する。そして、順次、各空隙部に溶接ビード１３Ｆを形成し、最終的に、溶接ビード１３Ａ１と図示しない溶接ビード１３Ａとの間の空隙に溶接ビード１３Ｆ２を形成することで、図２２に示す溶接部１２Ａを形成することができる。上記の密閉型電池１においても、溶接部１２を良好に形成することができる。

なお、本実施の形態においては、溶接ビード１３Ａ間に位置する溶接ビード１３Ｄ，１３Ｅ，１３Ｆを溶接ビード１３Ｄ、溶接ビード１３Ｅ、溶接ビード１３Ｆの順で形成しているが、溶接ビード１３Ｄ，１３Ｅ，１３Ｆの形成する順番は、上記の順番である必要はない。

たとえば、間隔をあけて複数の溶接ビード１３Ａを形成した後、既に形成されている溶接ビード１３Ａから離れた位置に配置される溶接ビード１３Ｄ，１３Ｅを形成するようにしてもよい。

たとえば、溶接ビード１３Ａを形成した後、溶接ビード１３Ｅを形成する際に、レーザＬの照射開始位置を蓋４１の上面上またはケース体４０の上面上に位置させるのが好ましい。溶接ビード１３Ａを形成した後、溶接ビード１３Ｅを形成する際に、溶接ビード１３Ｅの始点は、溶接ビード１３Ａと重ならない。

仮に、溶接ビード１３Ｅの始点を外周縁部４９および開口縁部４７上に位置させると、レーザＬの照射開始位置で十分な溶融金属を形成することができないおそれがある。溶融金属が少ないと、開口縁部４７および外周縁部４９を強固に溶接できない場合がある。

そこで、溶接ビード１３Ａを形成した後に、溶接ビード１３Ｅを形成する際には、レーザＬの照射開始位置をケース体４０の上面または蓋４１の上面に位置させてもよい。

なお、溶接ビード１３Ａを形成した後、溶接ビード１３Ｅを形成する際に、レーザＬの照射開始位置を蓋４１またはケース体４０の上面に配置することは必須ではない。後述するように、レーザＬの照射開始位置を開口縁部４７および外周縁部４９上に配置したとしても、外観上、溶接幅が細くなるなどの弊害が生じる可能性は高くないためである。

その一方で、レーザＬの照射開始位置を開口縁部４７および外周縁部４９に配置すること、蓋４１またはケース体４０の上面上でレーザＬを走査する時間を省略することができるので、加工時間の短縮を図ることができる。
（実施の形態３）
上記実施の形態１，２においては、蓋４１の外周面４８およびケース体４０の開口縁部４７の全周に亘って、溶接ビード１３Ａおよび溶接ビード１３Ｂ、または、溶接ビード１３Ａ，１３Ｄ，１３Ｅ，１３Ｆを形成する例について説明した。しかし、本発明においては、上記の例に限られない。

図３６は、実施の形態３に係る密閉型電池１Ｃを示す平面図である。この図３６に示すように、密閉型電池１Ｃの収容ケース３は、ケース体１０と、蓋１１と、溶接部１２Ｃとを含む。

蓋１１は長方形形状に形成されており、一対の長辺部と、一対の短辺部とを含む。ここで、蓋１１の上方から蓋１１を平面視したきの蓋１１の中心を中心Ｏ２とする。そして、中心Ｏ２を通り、蓋１１の各長辺部の中央を通る仮想線を仮想軸線Ｘ１とする。中心Ｏ２を通り、蓋１１の各短辺部の中央を通る仮想線を仮想軸線Ｙ１とする。

溶接部１２Ｃは、ビード部９２，９３，９４，９５を含む。そして、ビード部９２およびビード部９３は、中心Ｏ２に対して点対称になるように配置され、ビード部９４およびビード部９５は、中心Ｏ２に対して点対称になるように配置されている。

ここで、ビード部９２およびビード部９３は、溶接ビード１３Ａおよび溶接ビード１３Ｂによって形成されており、ビード部９４およびビード部９５は、溶接ビード９０および溶接ビード９１によって形成されている。

そして、溶接ビード９０および溶接ビード９１の長さは、溶接ビード１３Ａ，１３Ｂの長さよりも長い。

上記のように構成された密閉型電池１Ｃに製造方法について説明する。図３７は、溶接工程Ｐ３の第１工程Ｐ３−１を示す平面図である。

この図３７において、中心Ｏ２を原点として仮想軸線Ｘ１および仮想軸線Ｙ１によって区切られる複数の領域のうち、仮想軸線Ｘ１が負であり仮想軸線Ｙ１が正の領域を領域Ｒ１とする。仮想軸線Ｘ１が正であり仮想軸線Ｙ１が正の領域を領域Ｒ２とする。仮想軸線Ｘ１が正であり、仮想軸線Ｙ１が負の領域を領域Ｒ３とし、仮想軸線Ｘ１が負であり仮想軸線Ｙ１も負である領域を領域Ｒ４とする。

そして、レーザ溶接装置６０の原点Ｏ１を蓋４１の中心Ｏ２と一致するようにレーザ溶接装置６０を配置する。なお、原点Ｏ１にレーザＬを照射したとすると、レーザＬは、蓋４１に対して垂直に入射する。

その後、加工開始位置Ｐ１０にレーザを照射して、加工方向Ｂに向けて、間隔をあけて複数の溶接ビード１３Ａを形成する。そして、レーザが領域Ｒ２に入り込むと、溶接ビード９０を間隔をあけて複数形成する。その後、レーザが領域Ｒ３内に入り込むと、溶接ビード１３Ａを間隔をあけて複数形成する。その後、レーザが領域Ｒ４に入り込むと、溶接ビード９０を間隔をあけて複数形成する。

図３８は、第２工程Ｐ３−２を示す平面図である。この図３８に示すように、まず、領域Ｒ１内において溶接ビード１３Ｂを形成する。次に、レーザが領域Ｒ２内に入り込むと、溶接ビード９０間に溶接ビード９１を形成する。次に、レーザが領域Ｒ３に入り込むと、溶接ビード１３Ｂを形成する。次に、レーザが領域Ｒ４に入り込むと、溶接ビード９０間に溶接ビード９１を形成する。

図３９は、領域Ｒ１，Ｒ３において、溶接ビード１３Ａまたは溶接ビード１３Ｂを形成する様子を模式的に示す側面図である。ここで、レーザＬの照射軸と、ケース体４０または蓋４１の上面となす角度を照射角度θとする。なお、照射角度θは、レーザＬの入射方向が照射位置に対して加工方向Ｂの後方側から入射する場合には９０度よりも小さい。また、照射角度θは、レーザＬの入射方向が照射位置に対して加工方向Ｂの前方側から入射する場合には、９０度よりも大きくなる。

図３９および図３７に示すように、領域Ｒ１，Ｒ３内において、ケース体４０および蓋４１にレーザを照射する場合には、照射角度θは、９０度よりも小さくなる。そのため、レーザＬが加工方向Ｂに移動すると、レーザＬがヒュームと干渉し易い。そのため、当該ヒュームの影響を抑えるため、領域Ｒ１，Ｒ３においては、上記実施の形態１に示すように、溶接ビード１３Ａおよび溶接ビード１３Ｂを形成する。

図４０は、領域Ｒ２，Ｒ４において、溶接ビード９０，９１を形成する様子を模式的に示す側面図である。

図３６および図４０に示すように、領域Ｒ２，Ｒ４内において、ケース体４０および蓋４１にレーザＬを照射する場合には、照射角度θは９０度以上になる。そのため、レーザＬが加工方向Ｂに移動すると、発生したヒュームから離れるように移動する。このため、レーザＬがヒュームから受ける影響は小さい。

そのため、領域Ｒ２および領域Ｒ４内において、溶接ビード９０，９１の長さを溶接ビード１３Ａ，１３Ｂよりも長くしても、溶接ビード９０，９１に溶接不良が発生することを抑制することができる。

なお、当然のことながら、領域Ｒ２および領域Ｒ４内に位置するケース体４０の開口縁部および蓋４１の外周縁部を、溶接ビード１３Ａおよび溶接ビード１３Ｂで溶接したとしても、良好な溶接ビードを形成することができる。

このように、ケース体４０の開口縁部および蓋４１の外周縁部の全周を溶接ビード１３Ａ，１３Ｂで溶接することは必須ではない。

本発明者等は、溶接ビードの長さと、溶接不良との関連性について検証試験を実施した。そこで、発明者等が実施した検証試験について説明する。

図４１は、検証試験の様子を示す斜視図である。この図４１において、スペーサ８６の上面上に試験金属板８５を配置して、レーザ溶接装置６０を用いて、試験金属板８５の上面にレーザを走査して溶接状態を検証した。

試験金属板８５は、マンガンが添加されたアルミ合金であり、たとえば、Ａ３００３であり、厚さが１．４ｍｍである。また、スペーサ８６は、９９．５％以上がＡｌであり、所謂純アルミニウムである。たとえば、スペーサ８６としてＡ１０５０が用いられる。スペーサ８６の厚さは、たとえば、０．６ｍｍである。

なお、図中の「Ｘ」は、「ガルバノＸ軸」、「Ｙ」は「ガルバノＹ軸」であり、「Ｏ１」は「原点Ｏ１」である。

レーザの走査方向は、ガルバノＹ軸と平行な方向である。なお、加工長さＬ２は、８０ｍｍであり、ガルバノＹ軸からの距離Ｌ３は、６．２５ｍｍである。なお、レーザ走査する位置の中心は、ガルバノＸ軸を通る。

そして、レーザの加工速度が９ｍ／ｍｉｎ，２１ｍ／ｍｉｎ，３３ｍ／ｍｉｎの３パターンについて検証した。なお、各加工速度において、溶け込み深さが０．６ｍｍとなるように出力を調整した。そして、各加工速度において、各々３０回ずつレーザ走査を実施し、各溶接ビードについて１ｍｍ区間ごとに溶接状態の検討を実施した。すなわち、３種類の加工速度ごとに３０本の溶接ビードを形成しており、合計で９０本の溶接ビードを形成し、各溶接ビードについて１ｍｍ区間ごとに溶接状態について検討した。具体的には、溶融減少が生じたか否かについて検討した。なお、図４２は、溶融減少が生じた状態を示す写真である。なお、図４２において、「１００」に示す部分が溶接減少が生じた部分である。

上記表１に示す数値は、各区間において、溶融不良があった溶融ビードの本数を示す。たとえば、「加工速度」９ｍ／ｍｉｎにおいて、「開始（ｍｍ）」９ｍｍ、「終了（ｍｍ）」１０ｍｍの「６」とは、３０本の溶接ビードのうち、６本において、当該区間で溶接不良が見つかったことを示す。

上記の表１からも明らかなように加工速度が９ｍ／ｍｉｎのときには、溶接ビードが０ｍｍより長く８ｍｍ以下の場合には、溶融減少が発生しないことが分かる。さらに、加工速度が２１ｍ／ｍｉｎの場合には、溶接ビードが０ｍｍよりも長く１０ｍｍ以下であれば、溶融減少が発生しないことが分かる。また、加工速度が、３３ｍ／ｍｉｎのときには、溶接ビードが０ｍｍよりも長く１２ｍｍ以下であれば、溶融減少が発生しないことが分かる。

すなわち、溶接ビードの長さが、０ｍｍよりも長く、８ｍｍ以下であれば、いずれの加工速度であっても溶融幅が確保された溶接ビードを形成することができることが分かる。

その一方で、溶接ビードの長さが、２ｍｍよりも短くなると、レーザの照射態様が、パルス照射になり、溶接深さを十分に確保できないことを発明者等は、見出した。

このように、溶接ビードの長さを２ｍｍ以上１２ｍｍ以下の範囲で設定し、第１溶接ビードおよび第２溶接ビードの長さを８ｍｍよりも長く１２ｍｍ以下の範囲で設定するときには、加工速度が遅くなると短くなるように溶接ビードの長さを設定することで、良好な溶接ビードを形成することができることが分かる。

次に、各種のレーザ照射態様において、形成された溶接ビードの外観監察を行ったときについて、比較例と共に説明する。

上記表２において、各比較例１〜６および実施例１〜４においては、各条件において３０本の溶接を実施している。

上記の表２中において、「フタ助走有無」とは、図１２および図１４に示すように、レーザ照射する際に、初期照射位置を蓋４１に位置させることを意味する。

上記表２中において、「ビード外観良好」とは、外観上、溶接部（溶接ビード）が全周均一であるか否かに基づいて判断して良好であった溶接部の本数を示す。なお、溶接部とは、複数の溶接ビードによって形成されている。

比較例１では、レーザを連続照射し、「フタ助走」は実施していない。加工速度は、９ｍ／ｍｉｎである。この比較例１において形成された溶接ビードを観察すると、３０本中１０本の溶接ビードが良好であった。

比較例２では、最初の０．５ｍｍの区間を蓋上面にレーザ照射し、その後、蓋の外周縁部およびケース体の開口縁部上において、０．５ｍｍの区間、レーザ照射した。その後、１ｍｍの間をあけて再度、同様のレーザ照射を一周するまで実施した。そして、２周目において、一周目で形成した溶接ビード間の１ｍｍの区間をレーザ照射した。各レーザ照射しているときの加工速度は、９ｍ／ｍｉｎである。

この比較例２おいて形成された溶接ビードを観察すると、３０本中２８本の溶接ビードが良好であった。なお、外観不良の溶接ビードが発生した理由として、レーザ照射がパルス状になり、点状の溶接ビードが連続するようになり、その結果、各溶接ビードの溶け込み深さが不十分になったためであると発明者等は推定している。

比較例３は、蓋の上面上において、２ｍｍの区間をレーザ照射し、その後、蓋の外周縁部および収容ケースの開口縁部上の８ｍｍの区間をレーザ照射した。その後、１０ｍｍの間をあけて、同様のレーザ照射を一周するまで繰り返した。そして、２周目において、一周目で形成した溶接ビード間の１０ｍｍの区間をレーザ照射した。各レーザ照射しているときの加工速度は、９ｍ／ｍｉｎである。比較例３において形成された溶接ビードを観察すると、３０本中１７本の溶接ビードが良好であった。

比較例４は、０．８ｍｍの区間をレーザ照射し、そして、０．２ｍｍ戻って、再度、０．８ｍｍの区間をレーザ照射することを複数回繰り返した。この比較例４においては、０．２ｍｍの部分がオーバラップするため、１回の照射で進む加工距離は、０．６ｍｍである。そして、各レーザ照射のときの加工速度は、９ｍ／ｍｉｎである。

比較例４において形成された溶接ビードを観察すると、３０本中１０本の溶接ビードが良好であった。

実施例１は、一周目において、レーザ走査方向に６ｍｍの区間をレーザ照射して、その後、６ｍｍの空隙をあけて、再度、レーザ走査方向に６ｍｍの区間をレーザ照射することを繰り返す。また、一周目においては、レーザ照射の初期位置は、フタの上面に位置しており、照射開始してから２ｍｍの区間は、フタの上面上にレーザを走査している。そして、残りの４ｍｍが溶接個所でレーザ走査されている。二周目においては、一周目に形成された溶接ビードを接続するように、一周目に形成された溶接ビード間の６ｍｍの区間にレーザ照射を行う。一周目および二周目のいずれにおいても、レーザ照射しているときの加工速度は、９ｍ／ｍｉｎである。

実施例１において形成された溶接ビードを観察すると、３０本中３０本の溶接ビードが良好であった。

実施例２においては、上記実施例１において、一周目において、「フタ助走」を実施しておらず、他の条件は、実施例１と同じである。実施例２において形成された溶接ビードを観察すると、３０本中３０本の溶接ビードが良好であった。

すなわち、一周目においてレーザの初期照射位置をフタの上面に配置しなくても、溶接部の外観には大きな影響を与えないことが分かる。

比較例５においては、レーザを連続照射しており、「フタ助走」は実施していない。レーザ照射しているときの加工速度は、２１ｍ／ｍｉｎである。

比較例５において形成された溶接ビードを観察すると、３０本中１２本の溶接ビードが良好であった。

実施例３は、一周目において、レーザ走査方向に５ｍｍの区間をレーザ照射して、その後、５ｍｍの空隙をあけて、再度、レーザ走査方向に５ｍｍの区間をレーザ照射することを繰り返す。また、一周目においては、レーザ照射の初期位置は、蓋の上面に位置しており、照射開始してから２ｍｍの区間は、蓋の上面上にレーザを走査している。そして、残りの３ｍｍが溶接個所でレーザ走査されている。二周目においては、一周目に形成された溶接ビードを接続するように、一周目に形成された溶接ビード間の５ｍｍの区間にレーザ照射を行う。一周目および二周目のいずれにおいても、レーザ照射しているときの加工速度は、２１ｍ／ｍｉｎである。

実施例３において形成された溶接ビードを観察すると、３０本中３０本の溶接ビードが良好であった。

比較例６においては、レーザを連続照射しており、「フタ助走」は実施していない。レーザ照射しているときの加工速度は、３３ｍ／ｍｉｎである。

比較例６において形成された溶接ビードを観察すると、３０本中１５本の溶接ビードが良好であった。

実施例４においては、一周目において、レーザ走査方向に４ｍｍの区間をレーザ照射して、その後、４ｍｍの空隙をあけて、再度、レーザ走査方向に４ｍｍの区間をレーザ照射することを繰り返す。また、一周目においては、レーザ照射の初期位置は、蓋の上面に位置しており、照射開始してから２ｍｍの区間は、蓋の上面上にレーザを走査している。そして、残りの２ｍｍが溶接個所でレーザ走査されている。二周目においては、一周目に形成された溶接ビードを接続するように、一周目に形成された溶接ビード間の４ｍｍの区間にレーザ照射を行う。一周目および二周目のいずれにおいても、レーザ照射しているときの加工速度は、３３ｍ／ｍｉｎである。実施例４において形成された溶接ビードを観察すると、３０本中３０本の溶接ビードが良好であった。

比較例１、比較例５および比較例６からも明らかなように、加工速度に関係なく、レーザを連続照射して加工した場合には、良好な溶接部が得られないことがあることが分かる。

また、比較例２，３からも明らかなように、間隔をあけて溶接ビードを形成する場合においても、形成する溶接ビードの長さが長すぎたり、短すぎたりする場合には、良好な溶接ビードが得られない場合があることが分かる。

さらに、比較例４のように、レーザ照射する部分を一部オーバラップさせたとしても、良好な溶接部を得られない場合があることが分かる。

その一方で、実施例１〜４に示すように、溶接ビードが２ｍｍ以上８ｍｍ以下であり、各溶接ビード間の距離が、２ｍｍ以上の場合には、加工速度にかかわらず、良好な溶接部を形成することができることが分かる。

次に、各種の加工対象物に対して各種の加工速度で溶接した場合に、要する加工時間について比較例と共に説明する。

下記表３および表４は、特定の大きさの密閉型電池１の収容ケースにおいて、各加工速度で溶接したときの要する加工時間を示す。

なお、表３で用いた密閉型電池の収容ケースの大きさは、表４で用いた密閉型電池の収容ケースよりも小さい。

表３および表４の比較例は、レーザを連続照射して、溶接部を形成している。実施例においては、一周目に２ｍｍ以上８ｍｍ以下の溶接ビードを間隔を形成し、二周目において、既に形成された溶接ビードを間を埋めるように溶接ビードを新たに形成して溶接部を形成している。上記の表３および表４からも明らかなように、比較例と実施例とにおいて加工時間に大きな差が生じないことが分かる。

なお、今回開示された実施の形態は全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全ての変更が含まれることが意図される。

本発明は、密閉型電池の製造方法および密閉型電池に適用することができる。

１ 密閉型電池、１０，４０ ケース体、１１，４１ 蓋、 １２，１２Ａ 溶接部、１３，１３Ａ１，１３Ａ２，１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｂ１，１３Ｂ２，１３Ｄ１，１３Ｄ２，１３Ｄ，１３Ｅ１，１３Ｅ，１３Ｅ２，１３Ｆ１，１３Ｆ２，１３Ｆ，Ｅ２ 溶接ビード、１４，１７，２０，２１ 端部、１５ 延出部、１６ 本体部、３０，４８ 外周面、３１，３８ 境界面、３２ 残留面、３３，３５ 上面、３４ 下面、３６ 外側面、３７ 内側面、４２ 正極集電体、４３ 負極集電体、４４ 正極端子、４５ 負極端子、４６ 開口部、４７ 開口縁部、４９ 外周縁部、５０，５２，７１，７６ 溶融部、５１，５７，７０，７３ 初期位置、５３，７４ ヒューム、５４，５８，７２，７５ 照射位置、５５ 始端部、５６ 終端部、６０ レーザ溶接装置、６１ レーザ発振器、６２ 回折光学素子、６３ 回転用モータ、６４ カルバノススキャナ、６５ レンズ、６７，６８ 反射鏡、８０ 注入口、８１ 閉塞部材、８５ 試験金属板、８６ スペーサ。

Claims (2)

1. 密閉型電池の製造方法であって、
   前記密閉型電池は、
   蓋と、開口部が形成されたケース体とをレーザで溶接することで形成されると共に、電極体を収容する電池ケースを備え、
   前記密閉型電池の製造方法は、
   前記ケース体の開口部に前記蓋を配置する配置工程と、
   前記ケース体の開口縁部と前記蓋の外周縁部とを接続する溶接部を形成する溶接工程と、
   を含み、
   前記溶接工程は、前記開口縁部と前記外周縁部とに複数の第１溶接ビードを間隔をあけて順次形成する第１工程と、
   前記第１溶接ビード間に位置する空隙部が前記開口縁部および前記外周縁部に複数形成された状態において、各前記空隙部に第２溶接ビードを形成する第２工程とを含み、
   前記第１溶接ビードおよび前記第２溶接ビードの長さは、２ｍｍ以上１２ｍｍ以下の範囲で設定され、前記第１溶接ビードおよび前記第２溶接ビードの長さを８ｍｍよりも長く１２ｍｍ以下の範囲で設定するときには、加工速度が遅くなると短くなるように前記第１溶接ビードおよび前記第２溶接ビードの長さが設定され、
   前記第２工程は、各前記空隙部が前記第２溶接ビードによって埋められるまで繰り返し実施される、密閉型電池の製造方法。
2. 前記レーザは、レーザ溶接装置から出射され、
   前記レーザ溶接装置は、前記ケース体のうち前記開口縁部から離れた位置、または、前記蓋のうち前記外周縁部から離れた位置に前記レーザを照射した後、前記開口縁部および前記外周縁部に向けて前記レーザの照射位置を移動させ、前記照射位置が前記開口縁部および前記外周縁部に達すると、前記照射位置を前記開口縁部上および前記外周縁部上で移動させることで、前記第１溶接ビードを形成する、請求項１に記載の密閉型電池の製造方法。