JP2018001245A - ケース用組立体およびケースの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザ溶接によって生じるガスをケースの外部に排出可能、かつ、ケースの内表面またはケースに収容される物品へのスパッタの付着を防止可能な、ケース用組立体およびケースの製造方法を提供する。【解決手段】ケース用組立体１００は、レーザ溶接されることによってケース１０を形成するケース用組立体であって、ケースの側面を形成すると共に、レーザ溶接する部位Ｗｂにおいて隙間１０１を隔てて重なり合う少なくとも２枚の金属板１１０と、隙間とケースの外部の雰囲気Ａとを連通する連通路１０２と、隙間からケースの内部に向かう経路Ｋ１の途中に設けられ、レーザ溶接によって生じるスパッタＳがケースの内部に侵入するのを阻止する障壁部１２０と、を有する。【選択図】図４Ｂ

Description

本発明は、ケース用組立体およびケースの製造方法に関する。

電子部品等の物品を収納するケースを、２枚の板材を重ねてレーザ溶接することによって形成する方法が知られている（下記特許文献１参照）。

特開２０１２−１２９４２１号公報

特に、板材が金属板である場合は、レーザ溶接によって生じるガスによってブローホール等が形成されるのを防止するため、２枚の金属板のレーザ溶接する部位の間には、外部の雰囲気に連通するガス排出用の隙間を設けることが好ましい。

しかしながら、上記特許文献１のように２枚の板材を単純に重ね合わせてレーザ溶接する場合は、板材が金属板であると、レーザ溶接によって生じたスパッタが、ガス排出用の隙間からケースの内部に侵入する可能性がある。このため、例えば、ケースの内部に物品を収納した状態でレーザ溶接を行うと、物品にスパッタが付着して、物品の品質を害する可能性がある。また、例えば、ケースの内部に物品が収納されていない状態でレーザ溶接を行ったとしても、ケースの内表面にスパッタが付着して突起等が形成され、レーザ溶接後に物品をケース内に収める際に、形成された突起等が障害となる可能性がある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、レーザ溶接によって生じるガスをケースの外部に排出可能、かつ、ケースの内表面またはケースに収容される物品へのスパッタの付着を防止可能な、ケース用組立体およびケースの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明に係るケース用組立体は、レーザ溶接されることによって、収容体を覆うケースを形成するケース用組立体である。ケース用組立体は、前記ケースの側面を形成すると共にレーザ溶接する部位において隙間を隔てて重なり合う少なくとも２枚の金属板を、有する。ケース用組立体は、さらに、前記隙間と前記ケースの外部の雰囲気とを連通する連通路と、前記隙間から前記ケースの内部に向かう経路に設けられ、前記レーザ溶接によって生じるスパッタが前記ケースの内部に侵入するのを阻止する障壁部と、を有する。

また、上記目的を達成する本発明に係るケースの製造方法は、収容体を覆うケースをレーザ溶接によって製造する製造方法である。本発明に係るケースの製造方法によれば、前記ケースの側面を形成する少なくとも２枚の金属板を、隙間を隔てて重なり合うように配置する。前記隙間が設けられている領域において前記２枚の金属板をレーザ溶接すると共に、前記レーザ溶接によって生じたガスを、前記隙間と前記ケースの外部の雰囲気とを連通する連通路を介して、前記ケースの外部に排出し、かつ、前記隙間から前記ケースの内部に向かう経路に設けられた障壁部によって、前記レーザ溶接によって生じたスパッタが前記ケースの内部に侵入するのを阻止する。

上記構成を備える本発明に係るケース用組立体およびケースの製造方法によれば、レーザ溶接によって生じるガスをケースの外部に排出可能である。また、ケースの内表面へのまたはケースに収容される物品へのスパッタの付着を防止することができる。

実施形態１に係るケースおよび同ケースに覆われた電池群等によって構成される組電池を示す斜視図である。 実施形態１に係る組電池を示す分解斜視図である。 実施形態１に係るケースを構成するケース用組立体を示す概略側面図である。 図３の４Ａ−４Ａ線に沿う概略断面図であって、ケース用組立体をレーザ溶接する前の状態を示す図である。 図３の４Ａ−４Ａ線に沿う概略断面図であって、ケース用組立体をレーザ溶接している状態を示す図である。 実施形態１に係るケースの製造方法を適用した組電池の製造手順を示すフローチャートである。 実施形態１の変形例１に係るケース用組立体をレーザ溶接している状態を示す概略断面図である。 実施形態１の変形例２に係るケース用組立体を示す概略側面図である。 実施形態１の変形例２に係るケース用組立体において、スパッタの移動経路の説明に供する図である。 実施形態２に係るケース用組立体を示す概略斜視図である。 図８Ａの矢印８Ｂから見た概略矢視図である。 図８Ｂの９Ａ−９Ａ線に沿う概略断面図であって、ケース用組立体をレーザ溶接している状態を示す図である。 図８Ｂの９Ｂ−９Ｂ線に沿う概略断面図であって、レーザ溶接している状態を示す図である。 実施形態２の変形例１に係るケース用組立体をレーザ溶接している状態を示す概略断面図である。

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、以下の記載は特許請求の範囲に記載される技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。

（実施形態１）
まず、実施形態１に係るケース１０およびケース１０を構成するケース用組立体１００を、図１〜図４Ｂを参照しつつ説明する。

図１は、ケース１０および同ケース１０に覆われた電池群２０等によって構成される組電池１を示す斜視図である。図２は、組電池１を示す分解斜視図である。図３は、ケース１０を構成するケース用組立体１００を示す概略側面図である。図４Ａは、図３の４Ａ−４Ａ線に沿う概略断面図であって、ケース用組立体１００をレーザ溶接する前の状態を示す図である。図４Ｂは、図３の４Ａ−４Ａ線に沿う概略断面図であって、ケース用組立体１００をレーザ溶接している状態を示す概略図である。なお、図３では、電池群２０は省略して示している。

本実施形態に係るケース１０は、図１および図２に示すように、電池群２０を覆って収納するケースとして構成している。電池群２０（「収容体」に相当）は、複数の扁平型の単電池２１を厚み方向に積層することによって構成している。ケース１０に収納された電池群２０に、複数のバスバ３１を備えるバスバユニット３０と、バスバユニット３０を覆う保護カバー４０と、を取付けることによって、電気自動車の動力部に使用される組電池１を構成している。

以下、電池群２０における単電池２１の積層方向を「Ｚ軸方向」と称する。また、Ｚ軸方向と交差し、かつ、電池群２０の長手方向に沿う方向を「Ｘ軸方向」と称する。また、Ｚ軸方向と交差し、かつ、電池群２０の短手方向に沿う方向を「Ｙ軸方向」と称する。

ケース１０は、図１および図２に示すように、Ｚ軸方向において電池群２０を隔てて対向する一対の側面１１１、１１２と、Ｙ軸方向において電池群２０を隔てて対向する一対の側面１１３、１１４と、を備えている。ケース１０は、図１に示すように、Ｘ軸方向において側面を備えず、開口している。

ケース１０は、ケース用組立体１００をレーザ溶接することによって形成している。

ケース用組立体１００は、図２、図４Ａおよび図４Ｂを参照して概説すると、ケース１０の側面を形成すると共に、レーザ溶接する部位Ｗｃにおいて隙間１０１を隔てて重なり合う複数の金属板１１０を有している。ケース用組立体１００は、さらに、隙間１０１とケース１０の外部の雰囲気Ａとを連通する連通路１０２と、隙間１０１からケース１０の内部に向かう経路Ｋ１に設けられ、レーザ溶接によって生じるスパッタＳがケース１０の内部に侵入するのを阻止する障壁部１２０と、を有している。以下、ケース用組立体１００について詳述する。

複数の金属板１１０のうち、図２に示すように、Ｚ軸方向に電池群２０を挟むように配置される一対の金属板を「上板１１１」および「下板１１２」と称する。また、複数の金属板１１０のうち、Ｙ軸方向に電池群２０を挟むように配置される一対の金属板を「側板１１３、１１４」と称する。

上板１１１は、電池群２０の上に載置される略矩形状の板部１１１ａと、板部１１１ａの長辺部分に連なると共にＺ軸方向に沿って下板１１２に向かって突出する一対の縦壁部１１１ｂ、１１１ｃと、を備えている。

下板１１２は、電池群２０が載置される略矩形状の板部１１２ａと、板部１１２ａの長辺部分に連なると共にＺ軸方向に沿って上板１１１に向かって突出する一対の縦壁部１１２ｂ、１１２ｃと、を備えている。

側板１１３、１１４は、略平板状の外形形状を備えている。

本実施形態では、上板１１１、下板１１２および側板１１３、１１４は、母材よりも融点が低い被覆材によって被覆されたメッキ鋼板によって構成している。メッキ鋼板としては、例えば、耐食性に優れた亜鉛を主成分とする被覆材によって母材が被覆された亜鉛メッキ鋼板を用いることができる。一般的に、メッキ鋼板をレーザ溶接すると、母材よりも融点が低い被覆材が気化し、被覆材のガスＧが発生する（図４Ｂ参照）。

ケース１０を形成する際に、上板１１１の縦壁部１１１ｂと側板１１３とはレーザ溶接される。同様に、ケース１０を形成する際に、上板１１１の縦壁部１１１ｃと側板１１４とはレーザ溶接される。同様に、ケース１０を形成する際に、下板１１２の縦壁部１１２ｂと側板１１３とはレーザ溶接される。同様に、ケース１０を形成する際に、下板１１２の縦壁部１１２ｃと側板１１４とはレーザ溶接される。

以下、ケース用組立体１００の各金属板１１０においてレーザ溶接される予定の部位を、「レーザ溶接する部位Ｗｃ」と称する（図２、図３、図４Ａ参照）。そして、レーザ溶接中の部位を「溶接中の部位Ｗｂ」と称する（図４Ｂ参照）。そして、ケース１０において、レーザ溶接された部位を「溶接部位Ｗａ」と称する（図１参照）。

また、以下、ケース用組立体１００において、レーザ溶接する部位Ｗｃ周辺の構造を、上板１１１と側板１１３との構造を例に説明する。なお、その他の金属板１１０同士のレーザ溶接する部位Ｗｃ周辺の構造は、上板１１１および側板１１３の構造と同様であるため、その説明を省略する。

本実施形態では、図１に示すように、上板１１１および側板１１３は、縦壁部１１１ｂと側板１１３とが重なっている領域をＸ軸方向に沿って２か所レーザ溶接することによって、接合される。このため、ケース１０において、上板１１１と側板１１３との溶接部位Ｗａは、Ｘ軸方向に沿って２か所並んで形成されている。したがって、図２に示すように、上板１１１の縦壁部１１１ｂにおいてＸ軸方向に沿って並んだ２か所の領域、および、側板１１３においてＸ軸方向に沿って並んだ２か所の領域が、レーザ溶接する部位Ｗｃに相当する。

上板１１１の縦壁部１１１ｂと側板１１３とは、図４Ａに示すように、レーザ溶接する部位Ｗｃにおいて隙間１０１を隔てて重なり合っている。

本実施形態では、隙間１０１は、固定治具（図示せず）を用いて上板１１１および側板１１３を所定の位置に固定することによって形成している。隙間１０１の幅Ｌ１（上板１１１の縦壁部１１１ｂから側板１１３に向かう方向に沿う長さ）は、レーザ溶接によって生じるガスＧを排出可能であって、かつ、レーザ光Ｒを照射した際に縦壁部１１１ｂと側板１１３とを溶接可能である限り特に限定されないが、例えば０．１ｍｍとすることができる。

連通路１０２は、上板１１１と側板１１３との間に設けられており、隙間１０１とケース１０の外部の雰囲気Ａとを連通している。このため、図４Ｂに示すように、上板１１１と側板１１３とをレーザ溶接しているときに、溶接中の部位Ｗｂから生じたガスＧを、ケース１０の外部に排出することができる。その結果、溶接部位Ｗａにブローホール等が形成されるのを好適に防止することができる。

特に、本実施形態では、連通路１０２は、図３に示すように、レーザ溶接する部位Ｗｃを囲むように設けられている。このため、溶接中の部位Ｗｂの各部で生じたガスＧを、効率的にケース１０の外部に排出することができる。

障壁部１２０は、図３および図４Ｂに示すように、隙間１０１からケース１０の内部に向かう方向Ｋ１と異なる方向Ｋ２にスパッタＳを導くガイド部１２１を備えている。

ガイド部１２１は、上板１１１の縦壁部１１１ｂから側板１１３側に向かって突出した突出部１２２を備えている。側板１１３には、突出部１２２と対向する位置に、突出部１２２を挿入可能な貫通穴１２３が設けられている。図４Ａに示すように、上板１１１と側板１１３とが隙間１０１を隔てて重なり合うように配置されている状態では、突出部１２２は、貫通穴１２３に挿入されている。

突出部１２２は、縦壁部１１１ｂの一部が側板１１３側に膨出するように、縦壁部１１１ｂをエンボス加工することによって形成している。なお、突出部１２２の形成方法は、上記に限定されず、例えば、縦壁部１１１ｂの側板１１３に臨む面に、側板１１３に向かって突出する部材等を取付けることによって形成してもよい。

図４Ｂに示すように、レーザ溶接によって生じたスパッタＳが、溶接中の部位Ｗｂからケース１０の内部に向かう方向Ｋ１に移動したとしても、突出部１２２に衝突する。これによって、スパッタＳの移動方向は、ケース１０の内部に向かう方向Ｋ１から貫通穴１２３に向かう方向Ｋ２に変化する。このように、２枚の金属板１１０の間にガスＧを排出するための隙間１０１および連通路１０２を設けたとしても、障壁部１２０によって、スパッタＳがケース１０の内部に侵入するのを好適に防止することができる。その結果、高温のスパッタＳが電池群２０に付着することによって、電池群２０が短絡する等、電池群２０の品質が害されるのを好適に防止することができる。また、スパッタＳが、ケース１０の内表面に付着するのを好適に防止することができる。

なお、連通路１０２は、貫通穴１２３と連通している。このため、スパッタＳだけでなく、レーザ溶接によって生じるガスＧも、貫通穴１２３から排出することができる。連通路１０２を介してだけでなく、貫通穴１２３を介してもガスＧを排出することができるため、ガスＧをケース１０の外部に比較的効率的に排出することができる。

また、本実施形態では、突出部１２２の頂部（最も側板１１３に向かって突出している部分）が貫通穴１２３に挿入されており、突出部１２２は、貫通穴１２３を完全に挿通してはいない。このように、少なくとも突出部１２２の頂部が貫通穴１２３に挿入されていれば、溶接中の部位Ｗｂからケース１０の内部に向かうスパッタＳは、突出部１２２に衝突し、移動方向を変える。なお、突出部１２２が、貫通穴１２３を完全に挿通し、側板１１３よりもケース１０の外部側に突出するように構成することも可能である。

また、突出部１２２および貫通穴１２３は、図３に示すように、レーザ溶接する方向（Ｘ軸方向）に沿って延在している。ここで、図３において、Ｘ軸方向の左側に向かう方向を矢印Ｘ１方向、右側に向かう方向を矢印Ｘ２方向とする。突出部１２２の矢印Ｘ１方向側の端部１２２ａは、レーザ溶接する部位Ｗｃの矢印Ｘ１方向側の端部よりも、矢印Ｘ１方向に突出している。突出部１２２の矢印Ｘ２方向側の端部１２２ｂは、レーザ溶接する部位Ｗｃの矢印Ｘ２方向側の端部よりも、矢印Ｘ２方向に突出している。同様に、貫通穴１２３の矢印Ｘ１方向側の端部１２３ａは、レーザ溶接する部位Ｗｃの矢印Ｘ１方向側の端部よりも、矢印Ｘ１方向に突出している。貫通穴１２３の矢印Ｘ２方向側の端部１２３ｂは、レーザ溶接する部位Ｗｃの矢印Ｘ２方向側の端部よりも、矢印Ｘ２方向に突出している。このため、仮に、スパッタＳが、レーザ溶接する部位ＷｃのＸ軸方向における両端部からケース１０の内部に向かう方向Ｋ３に移動しても、スパッタＳは突出部１２２に衝突する。これによって、スパッタＳの移動方向は、ケース１０の内部に向かう方向Ｋ３から貫通穴１２３に向かう方向Ｋ２に変化する。このように、突出部１２２および貫通穴１２３は、レーザ溶接する方向に沿って、レーザ溶接する部位Ｗｃよりも広い領域に設けられている。このため、スパッタＳが突出部１２２の両脇をすり抜けて、ケース１０の内部に侵入するのを好適に防止できる。

次に、図５を参照して、ケース１０の製造方法を適用した組電池１の製造手順について説明する。図５は、組電池１の製造手順を示すフローチャートである。

組電池１の製造手順は、図５を参照して概説すると、まず、ケース１０の側面を形成する複数の金属板１１０を、隙間１０１を隔てて重なり合うように配置する（Ｓ１１）。次に、隙間１０１が設けられている領域において金属板１１０同士をレーザ溶接する（Ｓ１２）。この際、レーザ溶接によって生じたガスＧを、隙間１０１とケース１０の外部の雰囲気Ａとを連通する連通路１０２を介して、ケース１０の外部に排出する（Ｓ１２）。また、この際、隙間１０１からケース１０の内部に向かう経路Ｋ１に設けられた障壁部１２０によって、レーザ溶接によって生じたスパッタＳがケース１０の内部に侵入するのを阻止する（Ｓ１２）。次に、ケース１０に収容された電池群２０に、バスバユニット３０および保護カバー４０を取付ける（Ｓ１３）。以下、組電池１の製造手順について詳述する。

ステップＳ１１では、ケース用組立体１００の下板１１２を、載置台の上に載置する（図示せず）。次に、下板１１２の上に電池群２０を載置する。次に、電池群２０の上に、上板１１１を載置し、電池群２０をＺ軸方向に加圧した状態で、上板１１１を固定治具（図示せず）によって固定する。次に、一対の側板１１３、１１４のそれぞれが上板１１１および下板１１２と隙間１０１を隔てて重なり合うように、一対の側板１１３、１１４所定の位置に配置する（Ｓ１１）。配置した一対の側板１１３、１１４を、固定治具によって固定する。

ステップＳ１２では、側板１１３の隙間１０１が設けられている領域の外表面に向かってレーザ光Ｒを照射し、側板１１３と上板１１１、および、側板１１３と下板１１２を接合する。同様に、側板１１４の隙間１０１が設けられている領域の外表面に向かってレーザ光Ｒを照射し、側板１１４と上板１１１、および、側板１１４と下板１１２を接合する。このように、複数の金属板１１０が電池群２０を覆った状態で、金属板１１０同士はレーザ溶接される。レーザ溶接中、レーザ溶接によって生じるガスＧおよびスパッタＳは、連通路１０２および貫通穴１２３を介してケース１０の外部に排出される。これによって、電池群２０を収納したケース１０が形成される。

ステップＳ１３では、バスバユニット３０および保護カバー４０をケース１０に収納されている電池群２０に取り付ける。これにより、組電池１が形成される。

以上、本実施形態に係るケース用組立体１００は、ケース１０の側面を形成すると共に、レーザ溶接する部位Ｗｃにおいて隙間１０１を隔てて重なり合う複数の金属板１１０と、隙間１０１とケース１０の外部の雰囲気Ａとを連通する連通路１０２を有している。ケース用組立体１００は、さらに、隙間１０１からケース１０の内部に向かう経路Ｋ１に設けられ、レーザ溶接によって生じるスパッタＳがケース１０の内部に侵入するのを阻止する障壁部１２０と、を有している。

このため、レーザ溶接によって生じるガスＧを、ケース１０の連通路１０２を介してケース１０の外部に排出することができる。その結果、ブローホールの形成を防止し、比較的良好な溶接品質を得ることができる。また、障壁部１２０によって、ケース１０の内表面に収容される電池群２０へのスパッタＳの付着を防止することができる。その結果、電池群２０の品質を良好に保つことができる。また、ケース１０の内表面にスパッタＳが付着するのを好適に防止することができる。

また、障壁部１２０は、隙間１０１からケース１０の内部に向かう方向Ｋ１と異なる方向Ｋ２にスパッタＳを導くガイド部１２１を備える。このため、ガイド部１２１によって、スパッタＳが、ケース１０の内部に侵入するのを好適に防止することができる。

また、ガイド部１２１は、２枚の金属板１１０のうちの一方の金属板１１０から他方の金属板１１０側に向かって突出した突出部１２２を備え、他方の金属板１１０は、突出部１２２を挿入可能な貫通穴１２３を備える。このため、スパッタＳが、ケース１０の内部に向かう方向Ｋ１に移動していても、突出部１２２に衝突する。これによって、スパッタＳの移動方向は、ケース１０の内部に向かう方向Ｋ１から貫通穴１２３に向かう方向Ｋ２に変化する。その結果、スパッタＳは、ケース１０の外部に排出され、ケース１０内にスパッタＳが侵入するのを好適に防止することができる。

また、金属板１１０は、母材よりも融点の低い被覆材によって母材が被覆されたメッキ鋼板から形成されている。このため、隙間１０１および連通路１０２を介してメッキ鋼板をレーザ溶接することによって生じるガスＧをケース１０の外部に排出しつつ、レーザ溶接によって生じたスパッタＳが、ケース１０の内部に侵入するのを好適に防止することができる。

また、ケース１０が覆う収容体は、電子部品である。このため、レーザ溶接によって生じた高温のスパッタＳが、電子部品に付着して、電子部品が短絡する等、電子部品の品質が害されるのを好適に防止することができる。

また、上記実施形態１に係るケース１０の製造方法によれば、ケース１０の側面を形成する複数の金属板１１０を、隙間１０１を隔てて重なり合うように配置する。そして、隙間１０１が設けられている領域において金属板１１０同士をレーザ溶接すると共に、レーザ溶接によって生じたガスＧを、隙間１０１とケース１０の外部の雰囲気Ａとを連通する連通路１０２を介して、ケース１０の外部に排出し、かつ、隙間１０１からケース１０の内部に向かう経路Ｋ１に設けられた障壁部１２０によって、レーザ溶接によって生じたスパッタＳがケース１０の内部に侵入するのを阻止する。

このため、レーザ溶接によって生じるガスＧを、ケース１０の連通路１０２を介してケース１０の外部に排出することができる。その結果、ブローホールの形成を防止し、比較的良好な溶接品質を得ることができる。また、障壁部１２０によって、ケース１０の内表面に収容される電池群２０へのスパッタＳの付着を防止することができる。その結果、電池群２０の品質を良好に保つことができる。また、ケース１０の内表面にスパッタＳが付着するのを好適に防止することができる。

また、複数の金属板１１０が電池群２０を覆った状態で、金属板１１０同士をレーザ溶接する。このため、レーザ溶接によって生じたスパッタＳが、ケース１０の内部の電池群２０に付着して、電池群２０の品質が害されるのを好適に防止することができる。

（実施形態１の変形例１）
次に、図６を参照して、実施形態１の変形例１に係るケース用組立体２００について説明する。図６は、ケース用組立体２００をレーザ溶接している状態を示す概略断面図である。

実施形態１の変形例１に係るケース用組立体２００は、上板１１１の縦壁部１１１ｂの端部を側板１１３側に向かって折り曲げることによって、突出部２２２を形成している点において、実施形態１に係るケース用組立体１００と相違する。以下、ケース用組立体２００について詳述する。なお、実施形態１に係るケース用組立体１００と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

突出部２２２は、上板１１１の縦壁部１１１ｂの端部を、側板１１３側に向かって折り曲げることによって形成している。上板１１１と側板１１３とを、隙間１０１を隔てて重なるように配置した状態では、突出部２２２の端部は、貫通穴１２３に挿入されている。

このため、レーザ溶接によって生じたスパッタＳが、ケース１０の内部に向かう方向Ｋ１に移動しても、突出部２２２に衝突する。これによって、スパッタＳの移動方向は、ケース１０の内部に向かう方向Ｋ１から貫通穴１２３に向かう方向Ｋ２に変化する。その結果、スパッタＳは、ケース１０の外部に排出され、ケース１０内にスパッタＳが侵入するのを好適に防止することができる。

また、本実施形態では、突出部２２２の端部は、貫通穴１２３に挿入されている。このため、仮に、突出部２２２においてスパッタＳがはね返らずに突出部２２２の表面に沿って突出部２２２の端部に向かって移動したとしても、ケース１０の内部にスパッタＳが侵入するのをより好適に防止することができる。

（実施形態１の変形例２）
次に、図７Ａおよび図７Ｂを参照して、実施形態１の変形例２に係るケース用組立体３００について説明する。図７Ａは、ケース用組立体３００を示す概略平面図である。図７Ｂは、ケース用組立体３００において、スパッタＳの移動経路の説明に供する図である。なお、図７Ａでは、電池群２０を省略して示している。また、図７Ｂでは、電池群２０および側板１１３を省略して示している。

実施形態１の変形例２に係るケース用組立体３００は、一つのレーザ溶接する部位Ｗｃに対応して、複数の突出部３２２および複数の貫通穴３２３が設けられている点において、実施形態１に係るケース用組立体１００と相違する。以下、ケース用組立体３００について詳述する。なお、実施形態１に係るケース用組立体１００と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

各突出部３２２は、図７Ｂに示すように、上板１１１の縦壁部１１１ｂから側板１１３に向かって突出している。各突出部は、例えば、縦壁部１１１ｂの一部が側板１１３に向かって膨出するように、縦壁部１１１ｂをエンボス加工することによって形成することができる。

また、各突出部３２２は、側板１１３から上板１１１の縦壁部１１１ｂに向かう方向（Ｙ軸方向）の平面視において、中央部が両端部よりもレーザ溶接する部位Ｗｃから突出部３２２に向かう方向Ｋ１に突出した矢尻状の外形形状を備えている。このため、各突出部３２２のレーザ溶接する部位Ｗｃに臨む側の面には、Ｖの字状に凹んだ凹み３２２ａが形成されている。なお、凹み３２２ａは、Ｖの字状ではなく、例えばＵの字状であってもよい。

このため、図７Ｂに示すように、溶接中の部位Ｗｂからケース１０の内部に向かう方向Ｋ１に移動するスパッタＳは、突出部３２２の凹み３２２ａと衝突する。その結果、スパッタＳの移動経路は、凹み３２２ａの最も凹んだ部分（図では略中央部）に向かう方向に変化し、貫通穴３２３を介してケース１０の外部に排出される（矢印Ｋ２で示している）。このため、スパッタＳが各突出部３２２の両脇をすり抜けてケース１０の内部に侵入しにくく、スパッタＳがケース１０の内部に侵入するのを好適に防止することができる。なお、図７Ｂでは、突出部３２２の両端に衝突してはね返ったスパッタＳが、突出部３２２の中央部に衝突してはね返り、貫通穴３２３から排出される様子を図示している。ただし、スパッタＳの移動経路は、図７Ｂに示す経路に限定されない。例えば、突出部３２２の両端に衝突してはね返ったスパッタＳは、再び突出部３２２に衝突することなく、突出部３２２の中央部側に向かいつつ貫通穴３２３から排出されてもよい。

複数の突出部３２２は、図７Ａに示すように、レーザ溶接する方向（Ｘ軸方向）に沿って配列されている。なお、本実施形態では、突出部３２２には、外形形状が比較的大きいものと、外形形状が比較的小さいものの２種類がある。外形形状が比較的大きい突出部３２２と外形形状が比較的小さい突出部３２２とは、交互に配列されている。実施形態１のように、一つのレーザ溶接する部位Ｗｃをレーザ溶接する方向に沿って連続した貫通穴１２３を設ける必要がないため、金属板１１０の強度を比較的良好に保つことができる。

さらに、各突出部３２２は、一のレーザ溶接する部位Ｗｃから突出部３２２に向かう方向Ｋ１から見たときに、隣接する他の突出部３２２と部分的に重なる位置に設けられている。また、複数の貫通穴３２３は、一のレーザ溶接する部位Ｗｃから突出部３２２に向かう方向Ｋ１から見たときに、隣接する他の貫通穴３２３と部分的に重なる位置に設けられている。このため、スパッタＳが、隣接する突出部３２２同士の間をすり抜けてケース１０の内部に侵入するのを好適に防止することができる。

以上、実施形態１の変形例２に係るケース用組立体３００は、一のレーザ溶接する部位Ｗｃに対応する複数の突出部３２２および複数の貫通穴３２３を備えている。複数の突出部３２２および複数の貫通穴３２３は、一のレーザ溶接する部位Ｗｃから突出部３２２に向かう方向から見たときに隣り合う突出部３２２同士および隣り合う貫通穴３２３同士が部分的に重なるように、一のレーザ溶接する部位Ｗｃをレーザ溶接する方向に沿って配列されている。このため、金属板１１０の強度を比較的良好に保つことができると共に、スパッタＳが、隣接する突出部３２２同士の間をすり抜けてケース１０の内部に侵入するのを好適に防止することができる。

また、突出部３２２は、レーザ溶接する部位Ｗｃに臨む面を凹ませた凹み３２２ａを備える。このため、スパッタＳが突出部３２２と衝突すると、スパッタＳの移動方向は、凹み３２２ａの中央部側に向かう方向に変化する。したがって、スパッタＳが各突出部３２２の両脇をすり抜けてケース１０の内部に侵入しにくく、スパッタＳがケース１０の内部に侵入するのを好適に防止することができる。

（実施形態２）
次に、図８Ａ〜図９Ｂを参照して、実施形態２に係るケース用組立体４００について説明する。図８Ａは、実施形態２に係るケース用組立体４００を示す概略斜視図である。図８Ｂは、図８Ａの矢印８Ｂから見た概略矢視図である。図９Ａは、図８Ｂの９Ａ−９Ａ線に沿う概略断面図であって、レーザ溶接している状態を示す図である。図９Ｂは、図８Ｂの９Ｂ−９Ｂ線に沿う概略断面図であって、レーザ溶接している状態を示す図である。なお、図８Ａおよび図８Ｂでは、電池群２０を省略して示している。

実施形態２に係るケース用組立体４００は、図９Ｂに示すように、障壁部４２０を、隙間４０１とケース１０の内部との連通を塞ぐ閉塞部４２１によって構成している点において、実施形態１に係るケース用組立体１００と相違する。以下、ケース用組立体４００について詳述する。なお、実施形態１に係るケース用組立体１００と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。また、実施形態１と同様に、ケース用組立体４００において、レーザ溶接する部位Ｗｃ周辺の構造を、上板１１１と側板１１３との構造を例に説明する。その他の金属板１１０同士のレーザ溶接する部位Ｗｃ周辺の構造は、上板１１１および側板１１３の構造と同様であるため、その説明を省略する。

側板１１３は、図８Ａ、図９Ａおよび図９Ｂに示すように、側板１１３において縦壁部１１１ｂに臨む面を、縦壁部１１ｂが設けられる側と反対側に向かって窪ませた２つの窪み１１３ａを備えている。

２つの窪み１１３ａは、側板１１３の一部が縦壁部１１１ｂ側の反対側に向かって膨出するように、側板１１３をエンボス加工することによって形成している。なお、２つの窪み１１３ａは、側板１１３をエンボス加工するのではなく、例えば、側板１１３の縦壁部１１１ｂに臨む面を厚み方向に切削することによって形成してもよい。

２つの窪み１１３ａは、側板１１３のＸ軸方向に延在する縁部１１３ｘおよびその周辺において、Ｘ軸方向に沿って並ぶように設けられている。各窪み１１３ａは、図８Ｂに示すように、矢印Ｘ方向に延在する隙間形成部１１３ｂと、隙間形成部１１３ｂに連なると共に縁部１１３ｘに向かって延在する３つの連通路形成部１１３ｃと、を備えている。

隙間形成部１１３ｂは、図８Ｂおよび図９Ａに示すように、側板１１３と上板１１１の縦壁部１１１ｂとが当接した場合に、縦壁部１１１ｂとの間で隙間４０１を形成する。ケース１０を形成する際は、隙間形成部１１３ｂを形成する側板１１３の外表面に向かってレーザ光Ｒが照射され、側板１１３と上板１１１とが溶接される。

隙間４０１の幅Ｌ２は、ガスＧを排出可能であって、かつ、側板１１３の外表面にレーザ光Ｒを照射した際に縦壁部１１１ｂと側板１１３とをレーザ溶接可能である限り特に限定されないが、例えば０．１ｍｍとすることができる。

各連通路形成部１１３ｃは、図８Ｂおよび図９Ｂに示すように、側板１１３と上板１１１の縦壁部１１１ｂとが当接した場合に、縦壁部１１１ｂとの間で、隙間４０１を外部の雰囲気Ａに連通する連通路４０２を形成する。このため、レーザ溶接によって生じたガスＧを、連通路４０２を介して、ケース１０の外部に排出することができる。その結果、ブローホール等が形成されるのを好適に防止することができる。

なお、隣り合う連通路形成部１１３ｃの間は、窪み１１３ａが形成されておらず（エンボス加工が施されておらず）、縦壁部１１１ｂと当接する当接部１１３ｄ（「他の閉塞部」に相当）が設けられている。当接部１１３ｄによって、隙間４０１とケース１０の外部の雰囲気Ａとは部分的に閉塞されている。

閉塞部４２１は、図９Ａおよび図９Ｂに示すように、上板１１１の縦壁部１１１ｂと側板１１３とを直接接触させることによって構成している。本実施形態では、押さえ治具Ｐによって、上板１１１の縦壁部１１１ｂを側板１１３に相対的に押付けることによって、縦壁部１１１ｂと側板１１３とが直接接触している。このため、図９Ａに示すように、レーザ溶接によって生じたスパッタＳが、ケース１０の内部に向かう方向Ｋ１に移動しても、閉塞部４２１によって、スパッタＳがケース１０の内部に侵入するのを好適に防止できる。

さらに、閉塞部４２１は、図８Ｂに示すように、窪み１１３ａを囲むようにしてＵの字状に設けられている。このため、隙間４０１のＸ軸方向の両端からケース１０の内部に向かうスパッタＳや連通路４０２からケース１０の内部に向かうスパッタＳが、ケース１０の内部に侵入するのも好適に防止することができる。

また、当接部１１３ｄと閉塞部４２１とは、図９Ａに示すように、隙間４０１を隔てて、互いに対向するように設けられている。このため、側板１１３の当接部１１３ｄが設けられている領域および閉塞部４２１が設けられている領域を押さえ治具Ｐによって押さえた際に、がたつき等が発生せず、隙間４０１を安定的に確保することができる。

以上、実施形態２に係るケース用組立体４００によれば、障壁部４２０は、隙間４０１とケース１０の内部との連通を塞ぐ閉塞部４２１を備える。このため、スパッタＳがケース１０の内部に侵入するのを好適に防止できる。

また、ケース用組立体４００は、隙間４０１を隔てて閉塞部４２１と対向するように設けられて隙間４０１とケース１０の外部の雰囲気Ａとの連通を部分的に閉塞する当接部１１３ｄをさらに備える。このため、隙間４０１の両脇の金属板１１０の閉塞部４２が設けられている領域および閉塞部４２１が設けられている領域を押さえ治具Ｐによって押さえることができる。したがって、金属板１１０を押さえる際にがたつき等が発生せず、隙間４０１を比較的安定的に確保することができる。

（実施形態２の変形例１）
次に、図１０を参照して、実施形態２の変形例１に係るケース用組立体５００について説明する。図１０は、ケース用組立体５００をレーザ溶接している状態を示す概略断面図である。

実施形態２の変形例１に係るケース用組立体５００は、閉塞部５２１を、隙間４０１とケース１０の内部との連通を塞ぐ間隙部材５２２によって構成している点において、実施形態２に係るケース用組立体４００と相違する。以下、ケース用組立体５００について詳述する。なお、実施形態１に係るケース用組立体１００および実施形態２に係るケース用組立体４００と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

閉塞部５２１は、側板１１３と上板１１１の縦壁部１１１ｂとを隙間４０１を隔てて重ねたときに、側板１１３および縦壁部１１１ｂの両方に接触する間隙部材５２２を備えている。

間隙部材５２２の構成材料としては、例えば、側板１１３および縦壁部１１１ｂの両方に密着可能な両面テープを用いることができる。

間隙部材５２２によれば、レーザ溶接によって生じたスパッタＳが、ケース１０の内部に向かう方向Ｋ１に移動しても、隙間４０１とケース１０の内部の連通は遮断されているため、スパッタＳがケース１０の内部に侵入するのを好適に防止できる。

以上説明したように、実施形態２の変形例１に係るケース用組立体５００によれば、金属板１１０に加工を施すことなく、金属板１１０同士の間に間隙部材５２２を配置するだけで、閉塞部５２１を形成することができる。このため、金属板１１０の加工に要する手間やコストを省くことができる。

以上、実施形態および変形例を通じて本発明に係る溶接装置および溶接方法を説明したが、本発明は説明した各構成のみに限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載に基づいて適宜変更することが可能である。

例えば、上記実施形態および変形例では、ケースに収納される物品が電池群である形態を説明したが、ケースに収納される物品は電池群に限定されない。例えば、ケースには、コンデンサ等の電子部品やその他の物品を収納することも可能である。

また、上記実施形態および変形例では、ケース用組立体が物品（電池群）を収納した状態においてレーザ溶接される形態を説明したが、ケース用組立体をレーザ溶接した後に、ケースの開口している部分から物品を収納してもよい。

また、上記実施形態および変形例では、ケースおよびケース用組立体を４枚の金属板によって構成している形態を説明したが、ケースおよびケース用組立体を構成する金属板の枚数は２枚以上であれば、特に限定されない。

また、上記実施形態および変形例では、ケースがＸ軸方向において側面を備えず、開口している形態を説明したが、ケースは、全ての面において側面を備えていてもよい。

また、上記実施形態１およびその変形例２では、Ｙ軸方向の平面視において、突出部および貫通穴の外形形状が矩形状である形態や矢尻状である形態を説明したが、突出部および貫通穴の外形形状は、これらの形状に限定されない。例えば、突出部および貫通穴は、Ｙ軸方向の平面視において、丸や楕円形状、多角形であってもよい。

また、上記実施形態２では、側板に窪みを設けて隙間を形成する場合を説明したが、上板に窪みを設けて隙間を形成してもよい。また、側板および上板の両方に窪みを設けて隙間を形成してもよい。

また、上記実施形態２の変形例１では、上板と側板との間に間隙部材を設け、間隙部材が上板および側板の両方に接触することによって隙間とケースの内部との連通を閉塞する形態を説明した。ただし、閉塞部は、隙間とケースの内部との連通を閉塞可能である限り特に限定されない。例えば、上板に、側板に向かって突出すると共に側板と接触する突起を設け、閉塞部は、当該突起を側板に接触させて、隙間とケースの内部との連通を閉塞することによって構成してもよい。

また、上記実施形態１では、金属板を固定する固定治具によって隙間を形成する形態を説明したが、例えば、２枚の金属板の間において、隙間を挟んで対向するように一対の突起を設け、上記実施形態２のように、金属板において当該突起が設けられている部分を押さえ治具によって押さえてもよい。これによって、安定的に隙間を確保することができる。

１ 組電池、
１０ ケース、
２０ 電池群（収容体）、
３０ バスバユニット、
４０ 保護カバー、
１００、２００、３００、４００、５００ ケース用組立体、
１０１、４０１ 隙間、
１０２、４０２ 連通路、
１１０ 金属板、
１１３ｄ 当接部（他の閉塞部）、
１２０、４２０ 障壁部、
１２１ ガイド部、
１２２、２２２、３２２ 突出部、
１２３、３２３ 貫通穴、
３２２ａ 凹み、
４２１、５２１ 閉塞部、
Ａ ケースの外部の雰囲気、
Ｇ ガス、
Ｋ１ 隙間からケースの内部に向かう経路、隙間からケースの内部に向かう方向、
Ｋ２ 隙間からケースの内部に向かう方向と異なる方向、
Ｓ スパッタ、
Ｗｃ レーザ溶接する部位。

Claims (12)

1. レーザ溶接されることによって、収容体を覆うケースを形成するケース用組立体であって、
   前記ケースの側面を形成すると共に、レーザ溶接する部位において隙間を隔てて重なり合う少なくとも２枚の金属板と、
   前記隙間と前記ケースの外部の雰囲気とを連通する連通路と、
   前記隙間から前記ケースの内部に向かう経路に設けられ、前記レーザ溶接によって生じるスパッタが前記ケースの内部に侵入するのを阻止する障壁部と、を有する、ケース用組立体。
2. 前記障壁部は、前記隙間から前記ケースの内部に向かう方向と異なる方向に前記スパッタを導くガイド部を備える、請求項１に記載のケース用組立体。
3. 前記ガイド部は、前記２枚の金属板のうちの一方の金属板から他方の金属板に向かって突出した突出部を備え、
   前記他方の金属板は、前記突出部を挿入可能な貫通穴を備える、請求項２に記載のケース用組立体。
4. 一の前記レーザ溶接する部位に対応する複数の前記突出部および複数の前記貫通穴を備え、
   複数の前記突出部および複数の前記貫通穴は、前記一のレーザ溶接する部位から前記突出部に向かう方向から見たときに隣り合う突出部同士および隣り合う貫通穴同士が部分的に重なるように、前記一のレーザ溶接する部位をレーザ溶接する方向に沿って配列されている、請求項３に記載のケース用組立体。
5. 前記突出部は、前記レーザ溶接する部位に臨む面に凹みを備える、請求項３または請求項４に記載のケース用組立体。
6. 前記障壁部は、前記隙間と前記ケースの内部との連通を塞ぐ閉塞部を備える、請求項１に記載のケース用組立体。
7. 前記隙間を隔てて前記閉塞部と対向するように設けられ、前記隙間と前記ケースの外部の雰囲気との連通を部分的に閉塞する他の閉塞部をさらに備える、請求項６に記載のケース用組立体。
8. 前記２枚の金属板の少なくともいずれか一方は、母材よりも融点の低い被覆材によって前記母材が被覆されたメッキ鋼板から形成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載のケース用組立体。
9. 前記収容体は、電子部品である、請求項１〜８のいずれか１項に記載のケース用組立体。
10. 収容体を覆うケースをレーザ溶接によって製造するケースの製造方法であって、
    前記ケースの側面を形成する少なくとも２枚の金属板を、隙間を隔てて重なり合うように配置し、
    前記隙間が設けられている領域において前記２枚の金属板をレーザ溶接すると共に、
    前記レーザ溶接によって生じたガスを、前記隙間と前記ケースの外部の雰囲気とを連通する連通路を介して、前記ケースの外部に排出し、かつ、前記隙間から前記ケースの内部に向かう経路に設けられた障壁部によって、前記レーザ溶接によって生じたスパッタが前記ケースの内部に侵入するのを阻止する、ケースの製造方法。
11. 前記２枚の金属板が前記収容体を覆った状態で、前記２枚の金属板をレーザ溶接する、請求項１０に記載のケースの製造方法。
12. 前記収容体は、電子部品である、請求項１０または請求項１１に記載のケースの製造方法。