JP2018039054A - 蓄電素子製造方法、溶接制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】レーザー溶接による溶接不良の発生を抑制して接合体などを製造する。【解決手段】容器体３１１および蓋体３１２のいずれか一方である第一部材１４１と他方である第二部材１４２とを当接させ、境界線１４３と交差する方向にレーザー光２００を照射し、境界線１４３に沿ってレーザー光２００の照射位置を相対的に進行させることにより第一部材１４１と第二部材１４２とを溶接し、蓄電素子３００を製造する蓄電素子製造方法であって、レーザー光２００の走査装置１０２にガルバノスキャナを用いて、レーザー光２００の照射位置の進行方向と交差し、レーザー光２００の光軸と交差する方向である幅方向にレーザー光２００の照射位置を相対的に往復動させる幅方向往復動ステップと、走査装置１０２にガルバノスキャナを用いて、レーザー光２００の焦点位置２０１をレーザー光２００の光軸に沿って相対的に往復動させる光軸方向往復動ステップとを含む。【選択図】図１

Description

本願発明は、金属製の部材同士をレーザー溶接して金属製の接合体や蓄電素子を製造する方法、および、プログラムに関する。

金属部材同士をレーザー光線により溶接する場合、溶接部分に発生するブローホール等の欠陥（ポロシティ）は溶接部の品質の低下につながる。しかし、ブローホールは、溶接部分の内部に存在し外観検査などでは検出が難しく、ブローホールが発生しにくいレーザー溶接用法が望まれている。

そこで、特許文献１には、焦点位置が異なる複数のレーザー光を同一光軸上に合成し、複数のレーザー光を同時に接合部分に照射するレーザー溶接方法が記載されている。具体的には、金属部材の表面位置の近傍に焦点位置があるレーザー光により金属部材の表面近傍の部分を溶融し、同時に、焦点位置が金属部材の内部に位置する（いわゆるデフォーカス状態の）レーザー光により、同じ場所の金属部材の内部を溶融するものである。

特開２０１２−４５５７０号公報

ところが、焦点位置が異なる複数のレーザー光を同一光軸上に重畳するためには、複雑な装置が必要となり、また溶接するための装置の制御も複雑となる。

本願発明は上記課題に鑑みなされたものであり、単数のレーザー光を用いるにもかかわらず、ブローホールなどの溶接不良の発生を抑制して接合体などを製造することができる接合体製造方法、蓄電素子製造方法、溶接制御プログラムの提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本願発明にかかる蓄電素子製造方法は、容器体、および、前記容器体を封止する蓋体のいずれか一方である第一部材と他方である第二部材とを当接させ、前記第一部材と前記第二部材との境界線と交差する方向にレーザー光を照射し、前記境界線に沿ってレーザー光の照射位置を相対的に進行させることにより前記第一部材と前記第二部材とを溶接し、蓄電素子を製造する蓄電素子製造方法であって、前記レーザー光の走査装置にガルバノスキャナを用いて、前記レーザー光の前記照射位置の進行方向と交差し、前記レーザー光の光軸と交差する方向である幅方向に前記レーザー光の前記照射位置を相対的に往復動させる幅方向往復動ステップと、前記走査装置に前記ガルバノスキャナを用いて、前記レーザー光の焦点位置を前記レーザー光の光軸に沿って相対的に往復動させる光軸方向往復動ステップとを含む。

また、上記目的を達成するために、本願発明にかかる接合体製造方法は、第一部材、および、第二部材を当接させ、前記第一部材と前記第二部材との境界線と交差する方向にレーザー光を照射し、前記境界線に沿って前記レーザー光の照射位置を相対的に進行させることにより前記第一部材と前記第二部材とを溶接し、接合体を製造する接合体製造方法であって、前記レーザー光の前記照射位置の進行方向と交差し、前記レーザー光の光軸と交差する方向である幅方向に前記レーザー光の前記照射位置を相対的に往復動させる幅方向往復動ステップと、前記レーザー光の焦点位置を前記レーザー光の光軸に沿って相対的に往復動させる光軸方向往復動ステップとを含むことを特徴とする。

これによれば、当接状態の第一部材と第二部材（以降これらを総称して「被溶接部材」と記す場合がある。）とレーザー光の光軸とが相対的に進行しつつ、レーザー光の照射位置を往復動させ、かつ、前記進行方向と交差する方向に被溶接部材とレーザー光の光軸とを往復動させる、つまり、レーザー光の焦点位置、または、照射位置を三次元的に移動させつつ被溶接部材を溶接するものであるため、溶融池の内部でレーザー光の焦点位置、または、照射位置が三次元的に移動して溶融池をかき混ぜるような状態を創出することができる。従って、溶融池に発生した気泡の溶融池から離脱を促進させることができ、溶融池が凝固した後の溶接部にブローホール等の欠陥が発生することを抑制できる。延いては、溶接部分の接合強度が高く信頼性の高い接合体を提供することができる。

また、交差部分を広く溶融することができ、溶接不良の発生を抑制することができる。従って、レーザー光のビーム径を細くすることができ、深い溶接距離を得ることも可能となる。

さらに、前記レーザー光の前記照射位置を前記境界線に沿って相対的に進行させた後、前記レーザー光の前記照射位置を前記境界線に沿って相対的に後退させる進行方向往復動ステップを含んでもよい。

これによれば、凝固しつつある溶融池に再度レーザー光を照射し再び溶融状態に戻すことができるため、溶融池をより効果的にかき混ぜることができ、溶融池内の気泡、特に深い部分に発生する気泡を効果的に離脱させることができる。従って、ブローホール等の発生を効果的に回避することが可能となる。

また、前記幅方向往復動ステップにおいて、前記レーザー光の前記照射位置を幅方向に第一周期で周期的に往復動させ、前記光軸方向往復動ステップにおいて、前記レーザー光の前記焦点位置を光軸に沿って前記第一周期と同期させた第二周期で周期的に往復動させてもよい。

これによれば、レーザー光の光軸と被溶接部材との相対的な進行方向において、均一、または、ほぼ均一な溶融池を形成することができ、溶融池が凝固した後の溶接の品質も、相対的な進行方向で均一、または、ほぼ均一とすることができる。

また、前記レーザー光を照射する側と反対側において、前記境界線を跨ぐように前記境界線に沿って延在する第三部材を配置し、前記レーザー光の光軸が当接状態の前記第一部材と前記第二部材との境界面に沿うように前記レーザー光を照射してもよい。

これによれば、第一部材と第二部材との当接部分の厚みが薄くレーザー光が被溶接部材を通過したとしても、第三部材が透過したレーザー光を遮断することができ、被溶接部材に対しレーザー光が照射される側と反対側に存在する第三部材以外の部材や部位品がレーザー光により損傷を受けることを回避することができる。従って、第一部材と第二部材との当接部分の厚みにあまり影響されることなくレーザー光の焦点位置、または、照射位置を任意に変化させることが可能となる。

また、上記目的を達成するために、本願発明にかかる蓄電素子製造方法は、筐体の一部である第一部材、および、前記筐体の他の部分である第二部材を当接させ、前記第一部材と前記第二部材との境界線と交差する方向にレーザー光を照射し、前記境界線に沿ってレーザー光の照射位置を相対的に進行させることにより前記第一部材と前記第二部材とを溶接し、蓄電素子を製造する蓄電素子製造方法であって、前記レーザー光の前記照射位置の進行方向と交差し、前記レーザー光の光軸と交差する方向である幅方向に前記レーザー光の前記照射位置を相対的に往復動させる幅方向往復動ステップと、前記レーザー光の焦点位置を前記レーザー光の光軸に沿って相対的に往復動させる光軸方向往復動ステップとを含むことを特徴とする。

また、前記第一部材、および、前記第二部材のいずれか一方は、容器体であり、他方は前記容器体を封止する蓋体であってもよい。

また、前記第一部材、および、前記第二部材のいずれか一方は、筐体の一部である貫通孔を有する筐体本体であり、他方は、前記貫通孔を封鎖する安全弁であってもよい。

以上によれば、被溶接部材とレーザー光の光軸とが相対的に進行しつつ、レーザー光の焦点位置を往復動させ、かつ、前記進行方向と交差する方向に被溶接部材とレーザー光の光軸とを往復動させる、つまり、レーザー光の焦点位置、または、照射位置を三次元的に移動させつつ被溶接部材を溶接するものであるため、溶融池の内部でレーザー光の焦点位置、または、照射位置が三次元的に移動して溶融池をかき混ぜるような状態を創出することができる。従って、溶融池に発生した気泡は、溶融池が凝固する前に上昇して溶融池から離脱しやすくなり、溶融池が凝固した後の溶接部にブローホール等の欠陥が発生することを抑制できる。延いては、溶接部分の接合強度が高く信頼性の高い蓄電素子を提供することができる。

また、上記目的を達成するために、本願発明に係る溶接制御プログラムは、第一部材、および、第二部材を当接させ、前記第一部材と前記第二部材との境界線と交差する方向にレーザー光を照射し、前記境界線に沿ってレーザー光の照射位置を相対的に進行させることにより前記第一部材と前記第二部材とを溶接する溶接装置を制御する溶接制御プログラムであって、前記レーザー光の前記照射位置の進行方向と交差し、前記レーザー光の光軸と交差する方向である幅方向に前記レーザー光の前記照射位置を相対的に往復動させる幅方向往復動ステップと、前記レーザー光の焦点位置を前記レーザー光の光軸に沿って相対的に往復動させる光軸方向往復動ステップとを実行させるようにコンピュータを用いて前記溶接装置を制御することを特徴とする。

これによれば、当接状態の第一部材と第二部材（以降これらを総称して「被溶接部材」と記す場合がある。）とレーザー光の光軸とが相対的に進行しつつ、レーザー光の焦点位置を往復動させ、かつ、前記進行方向と交差する方向に被溶接部材とレーザー光の光軸とを往復動させる、つまり、レーザー光の焦点位置、または、照射位置を三次元的に移動させつつ被溶接部材を溶接するものであるため、溶融池の内部でレーザー光の焦点位置、または、照射位置が移動して溶融池をかき混ぜるような状態を創出することができる。従って、溶融池に発生した気泡は、溶融池が凝固する前に上昇して溶融池から離脱しやすくなり、溶融池が凝固した後の溶接部にブローホール等の欠陥が発生することを抑制できる。延いては、溶接部分の接合強度が高く信頼性の高い接合体を提供することができる。

本願発明によれば、１本のレーザー光だけで、ブローホールなどの溶接不良の発生を抑制し、接合部分の信頼性の高い接合体などを製造することができる。

図１は、レーザー光を用いた溶接により接合体を製造する溶接装置を模式的に示す図である。 図２は、制御装置の機能部を機構部と共に示すブロック図である。 図３は、接合体としての筐体を有する蓄電素子の外観を示す斜視図である。 図４は、ＸＹ平面における照射位置の移動軌跡を模式的に示す図である。 図５は、ＹＺ平面における焦点位置の移動軌跡を模式的に示す図である。 図６は、他の実施の形態のＸＹ平面における照射位置の移動軌跡を模式的に示す図である。 図７は、他の実施の形態のＸＹ平面における照射位置の移動軌跡を模式的に示す図である。 図８は、他の実施の形態のＹＺ平面における焦点位置の移動軌跡を模式的に示す図である。 図９は、レーザー光を用いた溶接により接合体を製造する別態様の溶接装置を模式的に示す図である。

次に、本願発明に係る接合体製造方法、蓄電素子製造方法、溶接制御プログラムの実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本願発明に係る接合体製造方法、蓄電素子製造方法、溶接制御プログラムの一例を示したものに過ぎない。従って本願発明は、以下の実施の形態を参考に請求の範囲の文言によって範囲が画定されるものであり、以下の実施の形態のみに限定されるものではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。

図１は、レーザー光を用いた溶接により接合体を製造する溶接装置を模式的に示す図である。

同図に示すように、溶接装置１００は、レーザー光２００を用いて被溶接部材１０４（金属製の第一部材１４１と金属製の第二部材１４２を溶接する装置であり、発振器１０１と、走査装置１０２と、制御装置１０３とを備えている。

発振器１０１は、レーザー光２００を出射する装置であり、レーザー光２００の光源やビームエクスパンダなどの光学機器を備える装置である。発振するレーザー光２００の種類は特に限定されるものではなく、例えばＹＡＧレーザーやエキシマレーザー等を例示できる。本実施の形態の場合、発振器１０１から射出されるレーザー光２００は、光ファイバー１４４により走査装置１０２に導入される。

走査装置１０２は、レーザー光２００の焦点位置２０１（または、照射位置）と被溶接部材１０４とを三次元で相対的に走査（掃引）することができる装置である。本実施の形態の場合、走査装置１０２は、固定状態の被溶接部材１０４に対し、レーザー光２００の焦点位置２０１（または、照射位置）を移動させる装置であり、２枚のガルバノミラーを個別に駆動させることにより、被溶接部材１０４の表面（溶接面）、または、当該表面に平行な面（同図中のＸＹ平面）において自在に照射位置を移動させることができるガルバノスキャナと、被溶接部材１０４の表面に照射されるレーザー光２００の光軸方向（同図中Ｚ軸方向）に焦点位置２０１を移動させるレンズとを組み合わせた装置である。ここで、レーザー光２００の光軸方向とは、被溶接部材１０４に照射されるレーザー光２００の被溶接部材１０４近傍における光軸を意味しており、本実施の形態の場合は、走査装置１０２から出射されたレーザー光２００の光軸と一致している。

ここで、焦点位置とは、走査装置１０２により設定される位置を意味しており、レーザー光２００が被溶接部材１０４の内部に侵入しないため実際には焦点が結ばれない場合でも仮想的に焦点位置２０１は存在する。

なお、走査装置１０２は、特に限定されるものではない。例えば、ガルバノスキャナとレーザー光２００の光軸方向（Ｚ軸方向）に被溶接部材１０４を往復動させる装置との組み合わせでもよい。また、発振器１０１に接続されレーザー光を射出するレーザーヘッドをロボットのアームに取り付け、レーザーヘッド自体を三次元的に移動させるようなものでもよい。

制御装置１０３は、発振器１０１や走査装置１０２を制御するコンピュータである。本実施の形態の場合、制御装置１０３は、走査装置１０２に備えられている二つのガルバノミラーの駆動を個別に制御し、焦点位置２０１（または、照射位置）をレーザー光２００の光軸方向（Ｚ軸方向）に移動させるレンズの駆動を制御している。

図２は、制御装置の機能部を機構部と共に示すブロック図である。

同図に示すように本実施の形態にかかる制御装置１０３は、ソフトウエアをコンピュータに実行させることにより各機構部を制御するものであり、ソフトウエアによって実現される処理部として幅方向往復動制御部１３１と、進行方向往復動制御部１３２と、光軸方向往復動制御部１３３と、発振器制御部１３４とを備えている。

幅方向往復動制御部１３１は、レーザー光２００の光軸の進行方向（図中Ｙ方向）と交差し、レーザー光２００の光軸（図中Ｚ軸方向）と交差する方向である幅方向（図中Ｘ軸方向）にレーザー光２００の焦点位置２０１（または、照射位置）が被溶接部材１０４に対して相対的に往復動するようにＸ軸ガルバノミラー１２１を制御する処理部である。

光軸方向往復動制御部１３３は、レーザー光２００の焦点位置２０１（または、照射位置）がレーザー光２００の光軸（図中Ｚ軸方向）に沿って被溶接部材１０４に対し相対的に往復動するようにレンズ１２３を制御する処理部である。

進行方向往復動制御部１３２は、レーザー光２００の焦点位置２０１（または、照射位置）が境界線１４３（図中Ｙ軸方向に延びる当接部分）に沿って相対的に進行した後、レーザー光２００の焦点位置２０１（または、照射位置）が境界線１４３に沿って相対的に後退するようにＹ軸ガルバノミラー１２２を制御する処理部である。

ここで境界線１４３とは、第一部材１４１と第二部材１４２との当接部分であって、被溶接部材１０４の表面に現れる線状の部分である。

発振器制御部１３４は、レーザー光２００を出射するか否かを制御し、また、出射するレーザー光の出力を制御する処理部である。

次に、接合体製造方法について説明する。

図３は、接合体としての筐体を有する蓄電素子の外観を示す斜視図である。

本実施の形態の場合、接合体としての筐体３０１を有する蓄電素子３００は、蓄電し放電することのできる素子であり、例えばリチウムイオン電池などの二次電池やキャパシタなどである。筐体３０１は、アルミニウムやステンレス鋼などの金属材料からなる部材であり密閉された空間を形成する部材である。筐体３０１は、発電要素を収容する容器体３１１と、容器体３１１を封止する蓋体３１２で形成されている。また別の見方をすれば、筐体３０１は、発電要素を密閉状態で収容する貫通孔を有する筐体本体３１３と、貫通孔を封鎖する安全弁３１４で形成されている。

接合体としての筐体３０１を形成して蓄電素子３００を製造するには、貫通孔を備えた蓋体３１２と安全弁３１４を溶接し、発電要素や集電体などが取り付けられた蓋体３１２を容器体３１１に挿入した後、容器体３１１と蓋体３１２とを溶接により接合する。もしくは、貫通孔を備えた容器体３１１と安全弁３１４を溶接し、発電要素や集電体などが取り付けられた蓋体３１２を安全弁が取り付けられた容器体３１１に挿入した後、容器体３１１と蓋体３１２とを溶接により接合する。

具体的な溶接方法としては、容器体３１１と蓋体３１２との溶接を例として説明する。まず、接合体としての筐体３０１の一部である容器体３１１（第一部材）、および、蓋体３１２（第二部材）を当接させる。本実施の形態の場合は、容器体３１１の開口部に蓋体３１２をはめ込むことで、容器体３１１と蓋体３１２とを当接させている。また、容器体３１１の開口部近傍には、図１に示すように、容器体３１１の内方に向かって突出する突出部１４５が設けられており、蓋体３１２は、容器体３１１の内方に落ち込まないものとなっている。また、突出部１４５は、レーザー光２００を照射する側と反対側において、境界線１４３を跨ぐように境界線１４３に沿って延在する第三部材としても機能しており、レーザー光２００の光軸が境界線１４３を含む境界面に沿うようにレーザー光２００を照射して溶接した場合でも、レーザー光２００が筐体３０１の内方に進入することを防止することができる。

次に、境界線１４３と交差する方向（図中Ｚ軸方向）にレーザー光２００を照射し、境界線１４３に沿ってレーザー光２００の焦点位置２０１（または、照射位置）を被溶接部材１０４（容器体３１１、および、蓋体３１２に対して相対的に進行させる。本実施の形態の場合、境界線１４３は、ＸＹ平面に配置される全ての角がＲの四角形（長方形）を描いているため、進行方向はＸ軸方向、および、Ｙ軸方向となる。なお、蓋体３１２と安全弁３１４との境界線１４３は円形を描くため、進行方向は円形の接線となる。

焦点位置２０１（または、照射位置）の進行と同時期に、図４に示すように、レーザー光２００の焦点位置２０１（または、照射位置）の進行方向（図中Ｙ軸方向）と交差し、レーザー光の光軸（図中Ｚ軸方向）と交差する方向である幅方向（図中Ｘ軸方向）にレーザー光２００の焦点位置２０１（または、照射位置）を相対的に往復動させる（幅方向往復動ステップ）。本実施の形態の場合、幅方向には第一周期で往復動させている。このように、焦点位置２０１（または、照射位置）の進行と幅方向の往復動を組み合わせることにより、焦点位置２０１（または、照射位置）は、ＸＹ平面においてジグザグに移動することとになる。なお、焦点位置２０１（または、照射位置）の往復動は、サインカーブのように滑らかに移動させてもかまわない。

さらに、焦点位置２０１（または、照射位置）の進行と同時期、かつ、焦点位置２０１（または、照射位置）の幅方向の往復動と同時期に、図５に示すように、レーザー光２００の焦点位置２０１をレーザー光２００の光軸（図中Ｚ軸方向）に沿って相対的に往復動させる（光軸方向往復動ステップ）。本実施の形態の場合、焦点位置２０１は、被溶接部材１０４の表面から上方に離れた位置から被溶接部材１０４に進入する位置まで境界線１４３を跨ぐように往復動するように設定されている。また、焦点位置２０１（または、照射位置）を幅方向に１往復させる間に光軸に沿って１往復させている。つまり、焦点位置２０１（または、照射位置）の幅方向の往復動の周期である第一周期と、焦点位置２０１の光軸方向の往復動の周期である第二周期とを同期（本実施の形態の場合は１対１で同期）させている。

以上のような溶接方法を採用することで、レーザー光２００の焦点位置２０１が、被溶接部材１０４の表面位置の近傍に配置されている状態では、被溶接部材１０４の表面近傍の部分が加熱され溶融する。この場合、被溶接部材１０４に高いエネルギー密度のレーザー光２００が照射されるため、被溶接部材１０４を容易に溶融することができる。次に、焦点位置２０１が材料の内部に徐々に進入する。これにより、被溶接部材１０４の内部が加熱されて溶融するとともに、デフォーカス状態のレーザー光２００が焦点位置２０１の周りの被溶接部材１０４を溶融するため、溶融池が大きくなる。また、焦点位置２０１が被溶接部材１０４から徐々に遠ざかる際も、デフォーカス状態のレーザー光２００が溶融池を加熱し凝固を遅延させる。さらに、焦点位置２０１（または、照射位置）は、光軸方向の往復動に加えて幅方向にも往復動するため、レーザー光２００のビーム径が細い場合でも大きな溶融池を形成することができる。このように、溶融池が焦点位置２０１（または、照射位置）の進行方向ばかりでなく、幅方向に拡がり、長時間にわたって溶融状態が維持される結果、溶融池の内部で発生した気泡は、溶融池が凝固する前に離脱しやすくなる。従って、溶接部にブローホールやポロシティ等の欠陥の発生を抑制することが可能となる。

また、境界線１４３を跨いで幅方向に焦点位置２０１（または、照射位置）を往復動させることで、幅の広い溶融池を形成することができるため、交差部分を広く溶融することができ、部品公差を吸収することができ、溶接不良の発生を抑制することができる。また、レーザー光２００のビーム径を細くすることができ、深い溶接距離を得ることも可能である。

さらに、被溶接部材１０４に嵌合ずれが生じていても、焦点位置２０１や照射位置を往復動させることにより、嵌合ずれを許容して溶接することも可能となる。

以上の溶接方法により製造される接合体としての筐体３０１は、容器体３１１と蓋体３１２との溶接部分や、筐体本体３１３と安全弁３１４との溶接部分に欠損がなく、機械的な強度において信頼性の高い部材となる。従って、当該筐体３０１を備えた蓄電素子３００も信頼性の高い蓄電素子となる。

なお、上記実施の形態は、接合体の製造方法を例示したものであり、被溶接部材１０４である第一部材１４１、および、第二部材１４２は、限定されるものではない。従って、第一部材１４１、および、第二部材１４２は、レーザー溶接可能な部材であれば、なんでも良く、第一部材１４１、および、第二部材１４２のいずれか一方が、容器体３１１であり、他方は容器体３１１を封止する蓋体３１２であってもよい。また、第一部材１４１、および、第二部材１４２のいずれか一方は、筐体３０１の一部である貫通孔を有する筐体本体３１３であり、他方は、貫通孔を封鎖する安全弁３１４であってもよい。

次に、他の実施の形態に係る接合体製造方法について説明する。

図６は、ＸＹ平面における焦点位置（または、照射位置）の移動軌跡を模式的に示す図である。

同図に示すようにレーザー光２００の焦点位置２０１（または、照射位置）を境界線１４３に沿って相対的に進行させた後、焦点位置２０１（または、照射位置）を境界線１４３に沿って相対的に後退させることを繰り返し（進行方向往復動ステップ）、全体としては一定の方向に進行させている。

さらに、焦点位置２０１（または、照射位置）の進行と同時期に、レーザー光２００の焦点位置２０１（または、照射位置）を、幅方向（図中Ｘ軸方向）に往復動させる（幅方向往復動ステップ）。以上の進行方向往復動ステップの周期と幅方向往復動ステップの周期とを同期させることにより、図６に示すような焦点位置２０１（または、照射位置）の移動軌跡を描かせることができる。さらに、進行方向往復動ステップと幅方向往復動ステップに光軸方向往復動ステップとを組み合わせることにより、境界線１４３に沿った焦点位置２０１（または、照射位置）の進行と後退とを繰り返しながら、焦点位置２０１（または、照射位置）を幅方向に往復動させ、光軸方向にも往復動させることになる。従って、より長時間にわたって溶融池を溶融状態に維持することができ、溶融池の内部で発生した気泡を離脱しやすくすることができる。従って、溶接部にブローホールやポロシティ等の欠陥の発生をさらに抑制することが可能となる。

なお、本願発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本願発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本願発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本願発明に含まれる。

また、例えば、進行方向往復動ステップや幅方向往復動ステップによってＸＹ平面に描かれる焦点位置（または、照射位置）２０１の軌跡は、図４や図６に示されるようなものに限定されるわけではない。例えば、図７に示すような軌跡であってもかまわない。

また、光軸方向往復動ステップによって描かれる焦点位置２０１の軌跡も、図５に示すようなジグザク、かつ、境界線１４３を跨ぐものに限定されるわけではない。例えば、図８に示すようなサインカーブのような軌跡でもよく、また、焦点位置２０１が境界線１４３を跨がず被溶接部材１０４の内方に位置するものなどでもよい。

また、上記実施の形態のように、容器体３１１に突出部１４５（切欠き）を設けて、その上に蓋体３１２を載せ、蓋体３１２の上面からレーザー光２００を照射するばかりでなく、図９に示すように、蓋体３１２に突出部１４５（切欠き）を設け、当該蓋体３１２を容器体３１１の上に載せて、筐体３０１の横方向（図中Ｘ軸方向）からレーザー光２００を照射するものなど、第一部材１４１および第二部材１４２とレーザー光２００の照射方向との位置関係は任意でかまわない。

ただし、蓋体３１２に突出部１４５（切欠き）を設け、当該蓋体３１２を容器体３１１の上に載せて溶接することにより、切欠きを設けることが難しいほど容器体３１１を肉薄にした場合でも、蓄電素子３００（電池）の寸法精度を向上させることができる。

また、レーザー光２００を境界線１４３に沿って往復動させる周期を第三周期とした場合、第一周期と第三周期を同期させても、第二周期と第三周期とを同期させても良く、第一周期、第二周期、および、第三周期を同期させてもよい。

本願発明は、複数の金属部材をレーザー光により溶接して得られる接合体の製造、特に、蓄電素子の製造に利用可能である。

１００ 溶接装置
１０１ 発振器
１０２ 走査装置
１０３ 制御装置
１０４ 被溶接部材
１２１ 軸ガルバノミラー
１２２ 軸ガルバノミラー
１２３ レンズ
１３１ 幅方向往復動制御部
１３２ 進行方向往復動制御部
１３３ 光軸方向往復動制御部
１３４ 発振器制御部
１４１ 第一部材
１４２ 第二部材
１４３ 境界線
１４４ 光ファイバー
１４５ 突出部
２００ レーザー光
２０１ 焦点位置（または、照射位置）
３００ 蓄電素子
３０１ 筐体
３１１ 容器体
３１２ 蓋体
３１３ 筐体本体
３１４ 安全弁

Claims (5)

1. 容器体、および、前記容器体を封止する蓋体のいずれか一方である第一部材と他方である第二部材とを当接させ、前記第一部材と前記第二部材との境界線と交差する方向にレーザー光を照射し、前記境界線に沿ってレーザー光の照射位置を相対的に進行させることにより前記第一部材と前記第二部材とを溶接し、蓄電素子を製造する蓄電素子製造方法であって、
   前記レーザー光の走査装置にガルバノスキャナを用いて、前記レーザー光の前記照射位置の進行方向と交差し、前記レーザー光の光軸と交差する方向である幅方向に前記レーザー光の前記照射位置を相対的に往復動させる幅方向往復動ステップと、
   前記走査装置に前記ガルバノスキャナを用いて、前記レーザー光の焦点位置を前記レーザー光の光軸に沿って相対的に往復動させる光軸方向往復動ステップと
   を含む蓄電素子製造方法。
2. さらに、
   前記レーザー光の前記照射位置を前記境界線に沿って相対的に進行させた後、前記レーザー光の前記照射位置を前記境界線に沿って相対的に後退させる進行方向往復動ステップを含む請求項１に記載の蓄電素子製造方法。
3. 前記幅方向往復動ステップにおいて、前記レーザー光の前記照射位置を幅方向に第一周期で周期的に往復動させ、
   前記光軸方向往復動ステップにおいて、前記レーザー光の前記焦点位置を光軸に沿って前記第一周期と同期させた第二周期で周期的に往復動させる
   請求項１または２に記載の蓄電素子製造方法。
4. 前記レーザー光を照射する側と反対側において、前記境界線を跨ぐように前記境界線に沿って延在する第三部材を配置し、
   前記レーザー光の光軸が当接状態の前記第一部材と前記第二部材との境界面に沿うように前記レーザー光を照射する
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の蓄電素子製造方法。
5. 容器体、および、前記容器体を封止する蓋体のいずれか一方である第一部材と他方である第二部材とを当接させ、前記第一部材と前記第二部材との境界線と交差する方向にレーザー光を照射し、前記境界線に沿ってレーザー光の照射位置を相対的に進行させることにより前記第一部材と前記第二部材とを溶接する溶接装置を制御する溶接制御プログラムであって、
   前記レーザー光の走査装置にガルバノスキャナを用いて、前記レーザー光の前記照射位置の進行方向と交差し、前記レーザー光の光軸と交差する方向である幅方向に前記レーザー光の前記照射位置を相対的に往復動させる幅方向往復動ステップと、
   前記走査装置に前記ガルバノスキャナを用いて、前記レーザー光の焦点位置を前記レーザー光の光軸に沿って相対的に往復動させる光軸方向往復動ステップと
   を実行させるようにコンピュータを用いて前記溶接装置を制御する溶接制御プログラム。

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