JP2020166987A - 電池外装材の溶接方法 - Google Patents
電池外装材の溶接方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020166987A JP2020166987A JP2019064831A JP2019064831A JP2020166987A JP 2020166987 A JP2020166987 A JP 2020166987A JP 2019064831 A JP2019064831 A JP 2019064831A JP 2019064831 A JP2019064831 A JP 2019064831A JP 2020166987 A JP2020166987 A JP 2020166987A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- jig
- flange
- welding
- battery
- side wall
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 79
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 76
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000007723 die pressing method Methods 0.000 description 25
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 25
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 23
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 23
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
Description
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。ここでは、ステンレス箔同士を重ね合わせてレーザ溶接することにより電池室を形成した、占有スペースの小さい電池外装材について説明する。なお、以下の記載は発明の趣旨をより良く理解させるためのものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「A〜B」は、「A以上B以下」を意味する。本出願における各図面に記載した構成の形状および寸法(長さ、奥行き、幅等)は、実際の形状および寸法を必ずしも反映させたものではなく、図面の明瞭化および簡略化のために適宜変更している。
図1は、本実施形態における電池外装材1を有する電池100の構成を概略的に示す斜視図である。図1に示すように、電池外装材1は、電池室2およびフランジ(接合部)3を有している。この電池室2に電池要素20(図7参照)が収容されるとともに、電池要素20と電極部4とが電池室2の外部へ電力を供給可能となるように電気的に接続されることによって、電池100が形成される。
上記のようなステンレス箔1a・1bは、アルミニウムよりも強度や剛性が高いため、電池外装材の素材として好適に用いることができる。その一方で、ステンレス鋼はアルミニウムよりも比重が大きい。よって、上記ステンレス箔1a・1bの厚さは、軽量化、省スペース化、およびコスト低減等の理由により、電池外装材1として十分な物性(例えば、強度など)を有する範囲においてなるべく薄くすることが求められる。
本発明者らは、薄厚のステンレス箔同士をレーザ溶接して電池外装材を製造するに際して、レーザ溶接部5を安定して形成するために要求される条件について鋭意検討を行った。その結果、本発明者は、以下の着想および知見を得て本発明を想到した。
内型押え治具41よって押さえられる点26よりも外側の領域では、フランジ3にシワ等が発生する可能性がある。そのため、外型押え治具42の、側壁21から遠い側(図3における左側)かつ、外型押え治具42とステンレス箔1aとの間には、フランジ3の変形を許容する空間60が確保されている。そのため、フランジ3のシワ等が発生している部分を外型押え治具42の外側に逃がすことができる。
図6は、従来の溶接方法を示す、レーザ溶接装置80の断面図である。図6に示す方法では、光軸30を有するレーザの照射位置の周辺を押え治具410および押え治具420で、全面的に押えている。プレス成形品では、フランジ3が波打ち、シワとなっているため、フランジ3をフラットな面で押えれば、拘束されていない押え治具間の領域31で、ステンレス箔1a・1bの板厚を超えるシワが発生する。この状態でレーザ溶接すると、ステンレス箔1aの溶け落ちや穴あきが発生する。
図7は、本実施例の溶接方法を示す、レーザ溶接装置90の断面図である。図7に示すように、本実施例におけるレーザ溶接装置90では、支持台44の上に下側板押え治具43が載置され、下側板押え治具43と、内型押え治具41及び外型押え治具42とによってステンレス箔1a・1bのフランジ3を挟持した状態にて、レーザが照射される。ステンレス箔1a・1bには電池室2が形成されており、その内部に電池要素20が収納されている。
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
1a、1b ステンレス箔
2 電池室
3 フランジ
5 レーザ溶接部
20 電池要素
21 側壁
30 光軸
41、41A、41B、41C 内型押え治具(第1の治具)
42、42A、42B、42C 外型押え治具42(第2の治具)
60 空間
90 レーザ溶接装置
100 電池
Claims (7)
- 電池外装材としてのステンレス箔に対して、電池要素を収容する電池室を形成する形成工程と、
前記電池室の外周に形成されたフランジにおける、前記電池室の外周の少なくとも一部に対してレーザ溶接を行う溶接工程とを含み、
前記溶接工程において、前記電池室の側壁に沿って前記フランジを押さえる第1の治具と、前記側壁に沿って、前記第1の治具よりも前記側壁から遠い位置を押さえる第2の治具とで前記フランジを押さえた上で、前記第1の治具と前記第2の治具との間にレーザを照射し、
前記電池室の側壁と前記フランジとの角部におけるR止まりのうち、前記フランジ上のR止まりを基準点とし、
前記溶接工程において、前記側壁から遠ざかる外側方向に向けて前記基準点から0.5mm離れた位置と、前記外側方向に向けて前記基準点から4.5mm離れた位置との間の領域の少なくとも一部を前記第1の治具で押さえ、
前記溶接工程において、前記第2の治具の、前記側壁から遠い側には、前記フランジの変形を許容する空間が確保されていることを特徴とする電池外装材の溶接方法。 - 前記基準点から前記レーザの光軸までの距離Lは、1mm以上5mm以下であることを特徴とする請求項1に記載の電池外装材の溶接方法。
- 前記第1の治具によって抑えられる前記フランジの領域と、前記第2の治具によって抑えられる前記フランジの領域との間の距離Wは、1mm以上4mm以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の電池外装材の溶接方法。
- 前記第1および第2の治具の、前記フランジと当接する面は、前記側壁に沿って伸びる長軸と、当該長軸に対して垂直な短軸とを有し、
前記第2の治具の短軸は、前記第1の治具の短軸よりも短いことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の電池外装材の溶接方法。 - 前記第1の治具は、前記側壁に沿う方向に配列された3つ以上の治具を備え、
前記3つ以上の治具のうち、当該治具の配列方向における内側の治具で前記フランジを押さえた後、外側の治具で前記フランジを押さえることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の電池外装材の溶接方法。 - 前記第2の治具は、前記側壁に沿う方向に配列された3つ以上の治具を備え、
前記3つ以上の治具のうち、当該治具の配列方向における内側の治具で前記フランジを押さえた後、外側の治具で前記フランジを押さえることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の電池外装材の溶接方法。 - 前記ステンレス箔の厚さは、20μm以上100μm以下であることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の電池外装材の溶接方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019064831A JP6714122B1 (ja) | 2019-03-28 | 2019-03-28 | 電池外装材の溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019064831A JP6714122B1 (ja) | 2019-03-28 | 2019-03-28 | 電池外装材の溶接方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6714122B1 JP6714122B1 (ja) | 2020-06-24 |
JP2020166987A true JP2020166987A (ja) | 2020-10-08 |
Family
ID=71103916
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019064831A Expired - Fee Related JP6714122B1 (ja) | 2019-03-28 | 2019-03-28 | 電池外装材の溶接方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6714122B1 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4874214B2 (ja) * | 2007-11-09 | 2012-02-15 | 株式会社ノリタケカンパニーリミテド | 金属箔溶接方法、金属箔溶接装置、および可撓性樹脂金属箔積層体製造装置 |
JP2012096269A (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Npc Inc | 真空レーザー溶接封止機 |
WO2013160932A1 (ja) * | 2012-04-23 | 2013-10-31 | オー・エム・シー株式会社 | 電子部品の集電部の接合方法とその装置 |
WO2017159425A1 (ja) * | 2016-03-15 | 2017-09-21 | Jfeスチール株式会社 | 重ねレーザ溶接継手、該溶接継手の製造方法および自動車用骨格部品 |
-
2019
- 2019-03-28 JP JP2019064831A patent/JP6714122B1/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4874214B2 (ja) * | 2007-11-09 | 2012-02-15 | 株式会社ノリタケカンパニーリミテド | 金属箔溶接方法、金属箔溶接装置、および可撓性樹脂金属箔積層体製造装置 |
JP2012096269A (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Npc Inc | 真空レーザー溶接封止機 |
WO2013160932A1 (ja) * | 2012-04-23 | 2013-10-31 | オー・エム・シー株式会社 | 電子部品の集電部の接合方法とその装置 |
WO2017159425A1 (ja) * | 2016-03-15 | 2017-09-21 | Jfeスチール株式会社 | 重ねレーザ溶接継手、該溶接継手の製造方法および自動車用骨格部品 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6714122B1 (ja) | 2020-06-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6101513B2 (ja) | 金属箔の重ね接合方法及び接合構造体 | |
WO2013105630A1 (ja) | 二次電池の製造方法、二次電池、溶着装置 | |
TWI680551B (zh) | 蒸氣室 | |
JP2013143336A (ja) | 袋詰電極の製造方法、袋詰電極、二次電池、熱溶着装置 | |
JP5377763B2 (ja) | ビーム溶接方法、真空包装方法、及びその真空包装方法により製造した真空断熱材 | |
WO2013186862A1 (ja) | 溶接装置、溶接方法、及び電池の製造方法 | |
JP2016030280A (ja) | 金属箔のレーザ溶接方法及び装置 | |
JP6117927B2 (ja) | 二次電池 | |
JP2014136242A (ja) | 重ね溶接方法及び溶接構造体 | |
JP2949823B2 (ja) | 扁平型電気化学装置の製造方法 | |
JP6659482B2 (ja) | 溶接装置および溶接方法 | |
JP2012038603A (ja) | 金属製の有底又は密閉容器およびその製造方法 | |
JP2018075596A (ja) | 亜鉛メッキ鋼板のレーザー接合方法 | |
JP2020055010A (ja) | ステンレス箔の溶接方法および溶接構造体 | |
JP7084395B2 (ja) | シートの積層を磁気パルスで溶接する方法 | |
JP2020166987A (ja) | 電池外装材の溶接方法 | |
JP2010094730A (ja) | 溶接方法及びその方法で溶接された溶接構造体 | |
KR101260417B1 (ko) | 레이저 용접용 리모우트 지그 | |
JP2008218196A (ja) | 非水電解質二次電池および非水電解質二次電池の製造方法 | |
JP6859993B2 (ja) | 電池外装材、電池、およびそれらの製造方法 | |
JP2000246445A (ja) | めっき鋼板の溶接方法 | |
JP2019106243A (ja) | 電池外装材、電池、およびそれらの製造方法 | |
WO2019172025A1 (ja) | 接合構造及び接合方法 | |
JP2021051857A (ja) | 燃料電池の製造方法 | |
JP2023119655A (ja) | 蓄電デバイスの製造方法及びその製造装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190614 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20190614 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20190627 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20191003 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191008 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20191209 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200207 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200602 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200604 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6714122 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |