JP2923621B2 - 密閉電池の封口溶接方法 - Google Patents
密閉電池の封口溶接方法Info
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- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、密閉電池の封口溶接方
法に関し、更に詳しくは、外装缶と蓋板との溶接部にお
いて、溶接割れ等の溶接不良の発生を抑えることができ
る密閉電池の封口溶接方法に関する。
法に関し、更に詳しくは、外装缶と蓋板との溶接部にお
いて、溶接割れ等の溶接不良の発生を抑えることができ
る密閉電池の封口溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ニッケル−水素二次電池やニッケル−カ
ドミウム電池のようなアルカリ二次電池は、全体として
密閉構造になっていて、その形状には円筒形と角形とが
ある。ここで、例えば、角形密閉タイプのニッケル−水
素二次電池につき、その構造を図１に基づいて説明す
る。
ドミウム電池のようなアルカリ二次電池は、全体として
密閉構造になっていて、その形状には円筒形と角形とが
ある。ここで、例えば、角形密閉タイプのニッケル−水
素二次電池につき、その構造を図１に基づいて説明す
る。
【０００３】角形のニッケル−水素二次電池は、図１の
分解斜視図で示すように、内部に極板群２を収容した直
方体状をなす外装缶１と、外装缶１の開口端１ａに嵌合
装着され、その開口端１ａを密閉する蓋板３とを備えて
いる。外装缶１は、ニッケルメッキを施した鋼製の直方
体状の有底缶であり、上部に、平面視したときの形状が
矩形状である開口を備えていて、負極の外部端子も兼ね
ている。
分解斜視図で示すように、内部に極板群２を収容した直
方体状をなす外装缶１と、外装缶１の開口端１ａに嵌合
装着され、その開口端１ａを密閉する蓋板３とを備えて
いる。外装缶１は、ニッケルメッキを施した鋼製の直方
体状の有底缶であり、上部に、平面視したときの形状が
矩形状である開口を備えていて、負極の外部端子も兼ね
ている。
【０００４】極板群２は、正極板（ニッケル極）２１と
負極板（水素吸蔵合金電極）２２とを、電気絶縁性のセ
パレータ２３を互いの間に介在させた状態で複数枚重ね
合わせた構造になっている。そして、各正極板２１は、
正極集電タブ４及びリード片３１ａを介して後述する正
極端子３１に接続され、負極板２２は負極を兼ねる外装
缶１に接続されている。
負極板（水素吸蔵合金電極）２２とを、電気絶縁性のセ
パレータ２３を互いの間に介在させた状態で複数枚重ね
合わせた構造になっている。そして、各正極板２１は、
正極集電タブ４及びリード片３１ａを介して後述する正
極端子３１に接続され、負極板２２は負極を兼ねる外装
缶１に接続されている。
【０００５】蓋板３は、外装缶１の開口端１ａを閉塞す
るように、前記外装缶の開口と適合する矩形状の板であ
り、その中央に正極端子３１を備えている。尚、蓋板３
は、外装缶１と同様にニッケルメッキを施した鋼から成
る。以上のような構造の密閉型ニッケル−水素二次電池
は、まず、外装缶１内に極板群２が収容され、アルカリ
電解液が注入された後、外装缶１の開口端１ａに蓋板３
が嵌合装着され、当該嵌合部が全周にわたり封口溶接さ
れることにより、密閉構造の電池が得られる。
るように、前記外装缶の開口と適合する矩形状の板であ
り、その中央に正極端子３１を備えている。尚、蓋板３
は、外装缶１と同様にニッケルメッキを施した鋼から成
る。以上のような構造の密閉型ニッケル−水素二次電池
は、まず、外装缶１内に極板群２が収容され、アルカリ
電解液が注入された後、外装缶１の開口端１ａに蓋板３
が嵌合装着され、当該嵌合部が全周にわたり封口溶接さ
れることにより、密閉構造の電池が得られる。
【０００６】前記嵌合部の溶接方法としては、通常、微
細加工に適したパルス式レーザー溶接方法が採用されて
いる。ここで、パルス式レーザー溶接方法による外装缶
１と蓋板３との封口溶接方法について、以下に説明す
る。まず、図２に示すように、外装缶１に嵌合装着され
ている蓋板３と前記外装缶１との境界部、つまり嵌合部
Ｊに上方よりレーザー光が照射される。そして、該レー
ザー光は、そのレーザースポットｓ0 が点線で示すよう
に嵌合部Ｊに沿って所定速度で走査されていく。ここ
で、当該レーザー光は、通常、パルス発振器のパルス信
号にともなって発生するパルス状のレーザー光であり、
集光系により、被溶接部（嵌合部Ｊ）において所定のス
ポット径が得られるように集光されている。
細加工に適したパルス式レーザー溶接方法が採用されて
いる。ここで、パルス式レーザー溶接方法による外装缶
１と蓋板３との封口溶接方法について、以下に説明す
る。まず、図２に示すように、外装缶１に嵌合装着され
ている蓋板３と前記外装缶１との境界部、つまり嵌合部
Ｊに上方よりレーザー光が照射される。そして、該レー
ザー光は、そのレーザースポットｓ0 が点線で示すよう
に嵌合部Ｊに沿って所定速度で走査されていく。ここ
で、当該レーザー光は、通常、パルス発振器のパルス信
号にともなって発生するパルス状のレーザー光であり、
集光系により、被溶接部（嵌合部Ｊ）において所定のス
ポット径が得られるように集光されている。
【０００７】前記レーザー光Ｌのレーザースポットｓ0
においては、極めて強力なエネルギーが集中しており、
このレーザースポットｓ0 が照射された嵌合部Ｊでは、
図３に示すように、外装缶１と蓋板３との所定領域Ｗ0
が溶融する。そして、前記レーザースポットｓ0 を嵌合
部Ｊに沿って走査していくと、当該嵌合部Ｊにおいて
は、図４に示すように、レーザースポットｓ0 及びその
後方のある範囲ｓ1 が溶融状態となり、一種の溶融帯Ｓ
を形成し、当該溶融帯Ｓがレーザー光Ｌの走査方向に移
動していくことになる。そして、この溶融帯Ｓが通過し
た後、溶融帯Ｓの後方では、徐々に冷却が進み、外装缶
１と蓋板３との所定領域Ｗ0 が溶融状態から固体状態に
変化していき、嵌合部の溶接がなされていく。つまり、
嵌合部Ｊにおいては、図３に示した所定領域Ｗ0 が凝固
し、溶接ビードＷ1 が形成されていく。
においては、極めて強力なエネルギーが集中しており、
このレーザースポットｓ0 が照射された嵌合部Ｊでは、
図３に示すように、外装缶１と蓋板３との所定領域Ｗ0
が溶融する。そして、前記レーザースポットｓ0 を嵌合
部Ｊに沿って走査していくと、当該嵌合部Ｊにおいて
は、図４に示すように、レーザースポットｓ0 及びその
後方のある範囲ｓ1 が溶融状態となり、一種の溶融帯Ｓ
を形成し、当該溶融帯Ｓがレーザー光Ｌの走査方向に移
動していくことになる。そして、この溶融帯Ｓが通過し
た後、溶融帯Ｓの後方では、徐々に冷却が進み、外装缶
１と蓋板３との所定領域Ｗ0 が溶融状態から固体状態に
変化していき、嵌合部の溶接がなされていく。つまり、
嵌合部Ｊにおいては、図３に示した所定領域Ｗ0 が凝固
し、溶接ビードＷ1 が形成されていく。
【０００８】以上のように、レーザー光を嵌合部に沿っ
て一周させることにより外装缶と蓋板との封口溶接が行
われる。ところで、レーザー光Ｌを嵌合部Ｊに沿って走
査して、外装缶１の封口溶接を行う場合、図５に示すよ
うに、溶接開始点Ａの直前でレーザー光Ｌの照射を停止
すると、図中点線の円で囲む部分の溶接が不十分となり
良好な溶接ビードが形成されないことがある。そのた
め、嵌合部の全周を確実に封口溶接して密閉構造にする
ためには、図６に示すように、嵌合部を一周して戻って
きたレーザースポットｓ0 を溶接開始点Ａよりも少し進
んだ位置にまでレーザー光Ｌの照射を継続したのち停止
し、溶接を終了している。つまり、溶接の最終部を一度
溶接した部分と僅かにオーバーラップさせることによ
り、嵌合部の全周を溶接している。
て一周させることにより外装缶と蓋板との封口溶接が行
われる。ところで、レーザー光Ｌを嵌合部Ｊに沿って走
査して、外装缶１の封口溶接を行う場合、図５に示すよ
うに、溶接開始点Ａの直前でレーザー光Ｌの照射を停止
すると、図中点線の円で囲む部分の溶接が不十分となり
良好な溶接ビードが形成されないことがある。そのた
め、嵌合部の全周を確実に封口溶接して密閉構造にする
ためには、図６に示すように、嵌合部を一周して戻って
きたレーザースポットｓ0 を溶接開始点Ａよりも少し進
んだ位置にまでレーザー光Ｌの照射を継続したのち停止
し、溶接を終了している。つまり、溶接の最終部を一度
溶接した部分と僅かにオーバーラップさせることによ
り、嵌合部の全周を溶接している。
【０００９】このようにして、外装缶と蓋板とが封口溶
接され、密閉構造の電池が形成される。
接され、密閉構造の電池が形成される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
なレーザー溶接方法においては、溶接の開始から終了ま
で、レーザー光の単位面積当たりの投入エネルギーは、
一定である。つまり、図６のグラフに示すように、溶接
開始点Ａから終了点Ｂまで一定エネルギーＥ1 のレーザ
ー光Ｌが嵌合部Ｊに照射されながら走査されていく。
なレーザー溶接方法においては、溶接の開始から終了ま
で、レーザー光の単位面積当たりの投入エネルギーは、
一定である。つまり、図６のグラフに示すように、溶接
開始点Ａから終了点Ｂまで一定エネルギーＥ1 のレーザ
ー光Ｌが嵌合部Ｊに照射されながら走査されていく。
【００１１】そのため、溶接の最終部であるオーバーラ
ップ部Ｏにおいては、一度溶接され、溶接ビードが形成
されている部分に再度レーザー光Ｌが照射される。つま
り、このオーバーラップ部Ｏは、再加熱され、再び溶融
されることになる。このように、一度溶接された部分が
再加熱されると、その部分の溶け込み量が多くなり、オ
ーバーラップ部Ｏの一部が電池内部に流れ込み、当該オ
ーバーラップ部Ｏに良好な溶接ビードが形成されず、貫
通孔が生じることがある。
ップ部Ｏにおいては、一度溶接され、溶接ビードが形成
されている部分に再度レーザー光Ｌが照射される。つま
り、このオーバーラップ部Ｏは、再加熱され、再び溶融
されることになる。このように、一度溶接された部分が
再加熱されると、その部分の溶け込み量が多くなり、オ
ーバーラップ部Ｏの一部が電池内部に流れ込み、当該オ
ーバーラップ部Ｏに良好な溶接ビードが形成されず、貫
通孔が生じることがある。
【００１２】また、一度形成された溶接ビードにおいて
は、母材（外装缶及び蓋板）との境界部近傍（図７に示
す点線で囲まれた部分）ｐが、溶接時の熱の影響で、結
晶粒の粗大化ならびに組織変化を起こし、脆化してい
る。このように、脆くなっている部分に、レーザー光Ｌ
が再度照射されると、再加熱による熱衝撃で当該境界部
にクラックが生じ、このクラックを起点として電池の外
部から内部にわたる割れが生じ、溶接不良となることが
ある。
は、母材（外装缶及び蓋板）との境界部近傍（図７に示
す点線で囲まれた部分）ｐが、溶接時の熱の影響で、結
晶粒の粗大化ならびに組織変化を起こし、脆化してい
る。このように、脆くなっている部分に、レーザー光Ｌ
が再度照射されると、再加熱による熱衝撃で当該境界部
にクラックが生じ、このクラックを起点として電池の外
部から内部にわたる割れが生じ、溶接不良となることが
ある。
【００１３】密閉電池において、以上のような貫通孔や
割れが生じると、密閉構造が損なわれ、アルカリ電解液
が漏出する等の問題が起き、電池の不良品の発生率は高
くなり、電池製造における歩留まりは低下する。本発明
は、密閉電池を製造する際の上記した問題を解決し、封
口溶接の最終段階のオーバーラップ部における、再加熱
に起因する溶接不良を減少させ、もって製造された角形
密閉電池の歩留まりを向上させることができる角形密閉
電池の製造方法を提供することを目的とする。
割れが生じると、密閉構造が損なわれ、アルカリ電解液
が漏出する等の問題が起き、電池の不良品の発生率は高
くなり、電池製造における歩留まりは低下する。本発明
は、密閉電池を製造する際の上記した問題を解決し、封
口溶接の最終段階のオーバーラップ部における、再加熱
に起因する溶接不良を減少させ、もって製造された角形
密閉電池の歩留まりを向上させることができる角形密閉
電池の製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、極板群が収容されている外装缶の開口
端に、正極端子が配設されている蓋板を嵌合装着し、前
記外装缶の開口端と前記蓋板との嵌合部に沿ってレーザ
ー光を走査することにより、前記蓋板を外装缶にレーザ
ー溶接する際に、前記レーザー光が嵌合部を一周し、溶
接開始点に戻った時点よりレーザー光の単位面積当たり
の投入エネルギーを漸減させてレーザー溶接を終了する
ことを特徴とする密閉電池の封口溶接方法が提供され
る。
に、本発明では、極板群が収容されている外装缶の開口
端に、正極端子が配設されている蓋板を嵌合装着し、前
記外装缶の開口端と前記蓋板との嵌合部に沿ってレーザ
ー光を走査することにより、前記蓋板を外装缶にレーザ
ー溶接する際に、前記レーザー光が嵌合部を一周し、溶
接開始点に戻った時点よりレーザー光の単位面積当たり
の投入エネルギーを漸減させてレーザー溶接を終了する
ことを特徴とする密閉電池の封口溶接方法が提供され
る。
【００１５】本発明においては、中央に正極端子３１を
配設した蓋板３を、極板群２を収容した外装缶１に嵌合
装着し、当該嵌合部Ｊに対してレーザー溶接を施すこと
により密閉構造の電池を得る。このとき、レーザー溶接
は、嵌合部Ｊに対し、単位面積当たりの投入エネルギー
が例えばＥ1 であるレーザー光Ｌを溶接開始点Ａから照
射し、所定の速度で嵌合部Ｊに沿って、当該レーザー光
Ｌを走査していく。
配設した蓋板３を、極板群２を収容した外装缶１に嵌合
装着し、当該嵌合部Ｊに対してレーザー溶接を施すこと
により密閉構造の電池を得る。このとき、レーザー溶接
は、嵌合部Ｊに対し、単位面積当たりの投入エネルギー
が例えばＥ1 であるレーザー光Ｌを溶接開始点Ａから照
射し、所定の速度で嵌合部Ｊに沿って、当該レーザー光
Ｌを走査していく。
【００１６】そして、レーザー光Ｌが嵌合部Ｊを一周
し、レーザースポットが溶接開始点Ａに戻ってきたとこ
ろで、図８に示すように、レーザー光の照射は行いなが
ら、しかし、レーザー光の単位面積当たりの投入エネル
ギーをＥ1 から漸減させていき溶接終了点Ｂで０にして
溶接を終了する。このように、レーザー光Ｌの単位面積
当たりの投入エネルギーを徐々に下げていくと、図８に
示すように、嵌合部Ｊの再溶融する領域（オーバーラッ
プ部Ｏにおける溶融帯Ｓ）が徐々に小さくなっていき、
溶接終了点Ｂで溶融帯Ｓの形成は停止する。つまり、本
発明方法では、レーザースポットｓ0 が、溶接開始点Ａ
に重なった時点までは一定レベルの投入エネルギーで溶
接が行われるので、嵌合部は全周にわたり確実に封口溶
接されるが、その後、投入エネルギーを漸減させるの
で、溶接開始点Ａよりも後段のオーバーラップ部Ｏにお
いては、再加熱される領域は小さくなる。よって、オー
バーラップ部Ｏが再加熱による影響を受けることは少な
くなり、溶接不良の少ない良好な密閉電池を得ることが
できる。
し、レーザースポットが溶接開始点Ａに戻ってきたとこ
ろで、図８に示すように、レーザー光の照射は行いなが
ら、しかし、レーザー光の単位面積当たりの投入エネル
ギーをＥ1 から漸減させていき溶接終了点Ｂで０にして
溶接を終了する。このように、レーザー光Ｌの単位面積
当たりの投入エネルギーを徐々に下げていくと、図８に
示すように、嵌合部Ｊの再溶融する領域（オーバーラッ
プ部Ｏにおける溶融帯Ｓ）が徐々に小さくなっていき、
溶接終了点Ｂで溶融帯Ｓの形成は停止する。つまり、本
発明方法では、レーザースポットｓ0 が、溶接開始点Ａ
に重なった時点までは一定レベルの投入エネルギーで溶
接が行われるので、嵌合部は全周にわたり確実に封口溶
接されるが、その後、投入エネルギーを漸減させるの
で、溶接開始点Ａよりも後段のオーバーラップ部Ｏにお
いては、再加熱される領域は小さくなる。よって、オー
バーラップ部Ｏが再加熱による影響を受けることは少な
くなり、溶接不良の少ない良好な密閉電池を得ることが
できる。
【００１７】本発明において、レーザー光の単位面積当
たりの投入エネルギーを漸減させる手段としては、電源
からの電力エネルギーを徐々に低下させることが、容易
であるので好適である。また、レーザー光は、集光する
ことにより、焦点（レーザースポット）でのエネルギー
を高めているので、逆に、焦点を嵌合部よりずらせばエ
ネルギーの集中は少なくなる。よって、集光系を調節す
ることにより、レーザー光の焦点を徐々にずらすことに
より、レーザー光の単位面積当たりの投入エネルギーを
漸減させても構わない。
たりの投入エネルギーを漸減させる手段としては、電源
からの電力エネルギーを徐々に低下させることが、容易
であるので好適である。また、レーザー光は、集光する
ことにより、焦点（レーザースポット）でのエネルギー
を高めているので、逆に、焦点を嵌合部よりずらせばエ
ネルギーの集中は少なくなる。よって、集光系を調節す
ることにより、レーザー光の焦点を徐々にずらすことに
より、レーザー光の単位面積当たりの投入エネルギーを
漸減させても構わない。
【００１８】尚、本発明では、レーザー溶接のレーザー
光として、パルスレーザーについてのみ説明したが、パ
ルス状ではなく、連続状に照射されるレーザー光を用い
ても構わない。また、本発明の封口溶接方法は、角形密
閉電池に限定されるものではなく、円筒形密閉電池等に
採用しても構わない。つまり、本発明方法は、密閉電池
の封口溶接に広く用いることができる。
光として、パルスレーザーについてのみ説明したが、パ
ルス状ではなく、連続状に照射されるレーザー光を用い
ても構わない。また、本発明の封口溶接方法は、角形密
閉電池に限定されるものではなく、円筒形密閉電池等に
採用しても構わない。つまり、本発明方法は、密閉電池
の封口溶接に広く用いることができる。
【００１９】
【作用】本発明による密閉電池の封口溶接方法は、レー
ザー光が溶接開始点に戻った時点より、単位面積当たり
の投入エネルギーを漸減させるので、再加熱される領域
が小さくなり、溶け込み量が増えることが抑えられると
ともに、熱衝撃の影響も少なくなる。
ザー光が溶接開始点に戻った時点より、単位面積当たり
の投入エネルギーを漸減させるので、再加熱される領域
が小さくなり、溶け込み量が増えることが抑えられると
ともに、熱衝撃の影響も少なくなる。
【００２０】
実施例１ 図２に示すように、厚さが０．４ｍｍのニッケルメッキ
を施した鋼板からなる、上部に縦４．８ｍｍ，横１５．
６ｍｍの矩形状の開口を有し、高さが４５ｍｍである角
形の有底缶体状の外装缶１に、正極板（ニッケル極）と
負極板（水素吸蔵合金電極）とを、電気絶縁性のセパレ
ータを互いの間に介在させて重ね合わせて形成した極板
群を挿入した。尚、当該極板群は、外装缶の内部に適合
するように、縦４．５ｍｍ，横１５．４ｍｍ，高さ４０
ｍｍの直方体状に形成してある。
を施した鋼板からなる、上部に縦４．８ｍｍ，横１５．
６ｍｍの矩形状の開口を有し、高さが４５ｍｍである角
形の有底缶体状の外装缶１に、正極板（ニッケル極）と
負極板（水素吸蔵合金電極）とを、電気絶縁性のセパレ
ータを互いの間に介在させて重ね合わせて形成した極板
群を挿入した。尚、当該極板群は、外装缶の内部に適合
するように、縦４．５ｍｍ，横１５．４ｍｍ，高さ４０
ｍｍの直方体状に形成してある。
【００２１】次に、電解液として、ＫＯＨを主成分とす
るアルカリ水溶液1.０ｃｃを外装缶１に注入した。つい
で、縦４．８ｍｍ，横１５．６ｍｍ、厚さが０．４ｍｍ
であり、中央に正極端子３１を備えている蓋板３を外装
缶１の開口に嵌合装着した。そして、パルス式レーザー
溶接機を用い、嵌合部Ｊに対して、レーザースポット径
が０．４ｍｍ，単位面積当たりの投入エネルギーが１０
０００（Ｗ／ｍｍ2）である６０ｋＨｚのパルス状のレ
ーザー光を照射しながら、当該レーザー光Ｌを８（ｍｍ
／ｓｅｃ）の速度で、図２中の点線で示すように嵌合部
Ｊ上を走査して封口溶接を行った。尚、溶接の最終部に
おいては、レーザースポットが溶接開始点Ａに戻った時
点より、図８に示すように、単位面積当たりの投入エネ
ルギーを０まで漸減して溶接を終了させた。
るアルカリ水溶液1.０ｃｃを外装缶１に注入した。つい
で、縦４．８ｍｍ，横１５．６ｍｍ、厚さが０．４ｍｍ
であり、中央に正極端子３１を備えている蓋板３を外装
缶１の開口に嵌合装着した。そして、パルス式レーザー
溶接機を用い、嵌合部Ｊに対して、レーザースポット径
が０．４ｍｍ，単位面積当たりの投入エネルギーが１０
０００（Ｗ／ｍｍ2）である６０ｋＨｚのパルス状のレ
ーザー光を照射しながら、当該レーザー光Ｌを８（ｍｍ
／ｓｅｃ）の速度で、図２中の点線で示すように嵌合部
Ｊ上を走査して封口溶接を行った。尚、溶接の最終部に
おいては、レーザースポットが溶接開始点Ａに戻った時
点より、図８に示すように、単位面積当たりの投入エネ
ルギーを０まで漸減して溶接を終了させた。
【００２２】このようにして、嵌合部の全周にわたりレ
ーザー封口溶接を行い、角形密閉タイプのニッケル−水
素二次電池を１０００個製造した。得られた電池に対し
て、レーザー溶接不良の発生率を求めた。その結果を表
１に示した。ここで、レーザー溶接不良の発生率は、以
下のようにして求めた。
ーザー封口溶接を行い、角形密閉タイプのニッケル−水
素二次電池を１０００個製造した。得られた電池に対し
て、レーザー溶接不良の発生率を求めた。その結果を表
１に示した。ここで、レーザー溶接不良の発生率は、以
下のようにして求めた。
【００２３】まず、上記のようにして製造した電池を、
温度６０℃，湿度８０％ＲＨの雰囲気中に保持し、３０
日間放置した。ついで、３０日経過後の電池に対して、
漏液の有無を確認した。そして、製造した電池の全体に
対する、漏液が発生した電池の割合を求め、この割合を
レーザー溶接不良の発生率とした。 比較例１ 溶接の最終部において、レーザー光の単位面積当たりの
投入エネルギーを漸減させずに、従来通りに一定レベル
の投入エネルギーでレーザー溶接を行い、レーザースポ
ットｓ0 が溶接終了点Ｂに達したところで電源を切り、
溶接を終了したことを除いては、実施例１と同様にして
ニッケル−水素二次電池を１０００個製造した。
温度６０℃，湿度８０％ＲＨの雰囲気中に保持し、３０
日間放置した。ついで、３０日経過後の電池に対して、
漏液の有無を確認した。そして、製造した電池の全体に
対する、漏液が発生した電池の割合を求め、この割合を
レーザー溶接不良の発生率とした。 比較例１ 溶接の最終部において、レーザー光の単位面積当たりの
投入エネルギーを漸減させずに、従来通りに一定レベル
の投入エネルギーでレーザー溶接を行い、レーザースポ
ットｓ0 が溶接終了点Ｂに達したところで電源を切り、
溶接を終了したことを除いては、実施例１と同様にして
ニッケル−水素二次電池を１０００個製造した。
【００２４】得られた電池に対して、実施例１と同様に
してレーザー溶接不良の発生率を求めた。その結果を表
１に併記した。
してレーザー溶接不良の発生率を求めた。その結果を表
１に併記した。
【００２５】
【表１】
【００２６】表１の結果から明らかなように、実施例１
の電池は、レーザー溶接不良の発生率が０％となってい
る。つまり、外装缶の上部開口端に蓋板を封口溶接する
際、溶接の最終段階のオーバーラップ部Ｏにおいて、溶
け込み量の増加やクラックの発生を抑えることができ、
良好な溶接を行うことができたため、溶接不良のない良
品が得られたことを示している。これは、レーザー溶接
の最終部において、単位面積当たりの投入エネルギーを
漸減させて溶接を終了したため、オーバーラップ部が再
加熱により受ける影響が少なかったからである。
の電池は、レーザー溶接不良の発生率が０％となってい
る。つまり、外装缶の上部開口端に蓋板を封口溶接する
際、溶接の最終段階のオーバーラップ部Ｏにおいて、溶
け込み量の増加やクラックの発生を抑えることができ、
良好な溶接を行うことができたため、溶接不良のない良
品が得られたことを示している。これは、レーザー溶接
の最終部において、単位面積当たりの投入エネルギーを
漸減させて溶接を終了したため、オーバーラップ部が再
加熱により受ける影響が少なかったからである。
【００２７】それに対し、比較例１の電池は、本発明の
電池に比べ、レーザー溶接不良の発生率が高くなってい
る。これは、比較例１の電池においては、単位面積当た
りの投入エネルギーを終始一定にしているので、溶接の
最終段階におけるオーバーラップ部Ｏが、最初と同じ投
入エネルギーレベルで再加熱され、溶け込み量が増加し
たり熱衝撃によりクラックが発生し、電池の密閉性を損
なう貫通孔や割れが生じたためである。
電池に比べ、レーザー溶接不良の発生率が高くなってい
る。これは、比較例１の電池においては、単位面積当た
りの投入エネルギーを終始一定にしているので、溶接の
最終段階におけるオーバーラップ部Ｏが、最初と同じ投
入エネルギーレベルで再加熱され、溶け込み量が増加し
たり熱衝撃によりクラックが発生し、電池の密閉性を損
なう貫通孔や割れが生じたためである。
【００２８】
【発明の効果】請求項１の密閉電池の封口溶接方法は、
レーザー溶接の際、レーザー光が溶接開始点に戻った時
点より、単位面積当たりの投入エネルギーを漸減して、
溶接を終了しているので、溶接の最終段階におけるオー
バーラップ部が受ける再加熱の影響が極めて少なくな
る。よって、オーバーラップ部において、溶け込み量の
増加や、クラックの発生による、電池内部に貫通する孔
や割れの発生を抑えることができる。その結果、密閉不
良による不良品の発生は極めて少なくなり、電池製造に
おける歩留まりは向上する。
レーザー溶接の際、レーザー光が溶接開始点に戻った時
点より、単位面積当たりの投入エネルギーを漸減して、
溶接を終了しているので、溶接の最終段階におけるオー
バーラップ部が受ける再加熱の影響が極めて少なくな
る。よって、オーバーラップ部において、溶け込み量の
増加や、クラックの発生による、電池内部に貫通する孔
や割れの発生を抑えることができる。その結果、密閉不
良による不良品の発生は極めて少なくなり、電池製造に
おける歩留まりは向上する。
【図１】角形密閉電池の構成を示す分解斜視図である。
【図２】外装缶の開口に蓋板を嵌合したときの構成を示
す上視平面図である。
す上視平面図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図で
ある。
ある。
【図４】嵌合部上を走査されるレーザースポットの溶接
開始直後の様子を示す上視平面図である。
開始直後の様子を示す上視平面図である。
【図５】嵌合部上を走査されるレーザースポットの溶接
終了間近の様子を示す上視平面図である。
終了間近の様子を示す上視平面図である。
【図６】従来の溶接方法における、溶接の最終段階のオ
ーバーラップ部のレーザースポットの様子を示した上視
平面図と、そのときのレーザー光の投入エネルギーと時
間との関係を示したグラフである。
ーバーラップ部のレーザースポットの様子を示した上視
平面図と、そのときのレーザー光の投入エネルギーと時
間との関係を示したグラフである。
【図７】嵌合部における溶接ビードの様子を示した断面
図である。
図である。
【図８】本発明の溶接方法における、溶接の最終段階の
オーバーラップ部のレーザースポットの様子を示した上
視平面図と、そのときのレーザー光の投入エネルギーと
時間との関係を示したグラフである。
オーバーラップ部のレーザースポットの様子を示した上
視平面図と、そのときのレーザー光の投入エネルギーと
時間との関係を示したグラフである。
１ 外装缶 １ａ 上部開口端 ２ 極板群 ３ 蓋板 ３１ 正極端子 Ａ 溶接開始点 Ｂ 溶接終了点 Ｊ 嵌合部 Ｏ オーバーラップ部 ｓ0 レーザースポット Ｓ 溶融帯 Ｗ1 溶接ビード
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01M 2/02 - 2/04 B23K 26/00 310
Claims (1)
- 【請求項１】 極板群が収容されている外装缶の開口端
に、正極端子が配設されている蓋板を嵌合装着し、前記
外装缶の開口端と前記蓋板との嵌合部に沿ってレーザー
光を走査することにより、前記蓋板を外装缶にレーザー
溶接する際に、前記レーザー光が嵌合部を一周し、溶接
開始点に戻った時点よりレーザー光の単位面積当たりの
投入エネルギーを漸減させてレーザー溶接を終了するこ
とを特徴とする密閉電池の封口溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7150655A JP2923621B2 (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | 密閉電池の封口溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7150655A JP2923621B2 (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | 密閉電池の封口溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH097560A JPH097560A (ja) | 1997-01-10 |
| JP2923621B2 true JP2923621B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=15501601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7150655A Expired - Lifetime JP2923621B2 (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | 密閉電池の封口溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2923621B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9908194B2 (en) | 2013-04-12 | 2018-03-06 | Thales | Method for establishing a permanent bond between a ferrous alloy and an aluminium or an aluminium alloy |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4989029B2 (ja) * | 2005-03-07 | 2012-08-01 | 本田技研工業株式会社 | 内装材のレーザビーム加工方法 |
| JP2007039716A (ja) * | 2005-08-01 | 2007-02-15 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd | レーザー光によるメッキ層剥離方法、加工メッキ鋼板、作業機械の防錆燃料タンク及びレーザー加工機 |
| CN1986139A (zh) * | 2005-12-19 | 2007-06-27 | 深圳市比克电池有限公司 | 一种焊接方法及对电池的激光封口方法 |
| JP2007313544A (ja) * | 2006-05-26 | 2007-12-06 | Pioneer Electronic Corp | ビーム溶接装置、及びビーム溶接方法 |
| WO2009078077A1 (ja) * | 2007-12-14 | 2009-06-25 | O.M.C Co., Ltd. | レーザ溶接方法及びレーザ溶接装置 |
| JP2011230158A (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Suzuki Motor Corp | 亜鉛めっき鋼板のレーザ重ね溶接方法 |
| JP5425690B2 (ja) * | 2010-03-31 | 2014-02-26 | 三洋電機株式会社 | 密閉型電池の製造方法 |
| JP5495118B2 (ja) * | 2010-04-28 | 2014-05-21 | スズキ株式会社 | 亜鉛めっき鋼板のレーザ重ね溶接方法 |
| JP6045783B2 (ja) * | 2011-01-25 | 2016-12-14 | 株式会社東芝 | 二次電池及び二次電池の製造方法 |
| TWI566872B (zh) * | 2014-11-14 | 2017-01-21 | 財團法人工業技術研究院 | 雷射焊接設備及其方法 |
| JP6476941B2 (ja) * | 2015-02-05 | 2019-03-06 | 株式会社Ｇｓユアサ | 蓄電素子、蓄電素子を備えた蓄電装置、蓄電素子の製造方法、及び蓄電装置の製造方法 |
| DE102020200075A1 (de) * | 2020-01-07 | 2021-07-08 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Batteriezelle und Batteriemodul mit solchen Batteriezellen |
| CN113809444B (zh) * | 2021-09-17 | 2024-01-30 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种电池 |
-
1995
- 1995-06-16 JP JP7150655A patent/JP2923621B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9908194B2 (en) | 2013-04-12 | 2018-03-06 | Thales | Method for establishing a permanent bond between a ferrous alloy and an aluminium or an aluminium alloy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH097560A (ja) | 1997-01-10 |
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