JP4869592B2 - 密閉型電池および密閉型電池の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、携帯機器、情報機器、家電機器等への使用に好適な密閉型電池に関し、位置認識用マーク付蓋体を有する密閉型電池および密閉型電池の製造方法に関する。

従来の密閉型電池の蓋体と電池ケースとの溶接方法は以下のごとくであった。互いに対称な形状の２個の電池用クランパーによって、密閉型電池をはさんで固定し、ついで、溶接装置のレーザトーチが、密閉型電池の蓋体と電池用ケースの境目を周回して蓋体と電池用ケースが溶接される。

図３は、従来の密閉型電池の蓋体溶接装置の説明図である。図３に示すように、蓋体溶接装置は、溶接装置本体１４と溶接装置用コントローラ１５にて構成されている。溶接装置本体１４には、密閉型電池用回転ステージ１１と、ＸＹステージ１２と、レーザヘッド１３が配置されている。

密閉型電池用回転ステージ１１には、密閉型電池用の複数個の枠があり、内容物が投入されている電池缶と前記電池缶に溶接される蓋が、電池用クランパによって仮固定されいる。ここで、レーザヘッド１３の下方の近傍にある電池缶と蓋が溶接されるが、この場合、レーザヘッド１３は、ＸＹステージによってＸＹ方向に移動し、溶接すべきラインを逐次溶接しながら移動する。

特許文献１には、蓋体を数個所、レーザー溶接によって、仮止めした後、蓋体の周辺を溶接する方法について記載されている。また、特許文献２には、缶型電池を保持する治具部が配置されたレーザー溶接装置によって、蓋体を缶型ケースに溶接する方法について記載されている。

特開平０８−３１５７９０号公報 特開２００４−１０５９８１号公報

従来の密閉型電池の蓋体と電池ケースとの溶接方法には、以下の問題点があった。即ち、電池用クランパーの熱膨張による電池缶の変形により、微妙な溶接の位置ずれが発生したり、または、電池缶の個々の寸法がばらつき、このばらつきによる微妙な溶接の位置ずれが発生していた。

本発明の課題は、電池缶の位置の変動や電池缶の変形、寸法のばらつきがあった場合でも、適切な溶接位置を確保でき、蓋体と電池缶との溶接の信頼性を確保した密閉型電池および密閉型電池の製造方法を提供することである。

本発明の密閉型電池は、その蓋体の面に、少なくとも１個以上の、凹部形状の位置認識用マークが形成され、このマークを溶接機器が読みとって正確な位置を認識し、蓋体と電池ケースとの溶接が安定して行われるようにする。

即ち、本発明は、蓋体と電池缶とが溶接されて密閉された密閉型電池において、前記蓋体は、その面に少なくとも１個以上の位置認識用マークが前記蓋体の成形と同時に形成された蓋体である密閉型電池である。

また、本発明は、前記位置認識用マークを、前記密閉型電池の蓋体の面に形成された凹部とする密閉型電池である。

また、本発明は、前記の密閉型電池を、 非水電解液二次電池またはリチウムイオン二次電池とする密閉型電池である。

また、本発明は、密閉型電池の蓋体と電池缶との溶接位置を認識する密閉型電池の製造方法であって、少なくとも、前記密閉型電池の蓋体の面に、少なくとも１個以上の位置認識用マークを形成し、溶接装置において、前記位置認識用マークを検出し、蓋体の位置を認識した後、蓋体の周辺と電池缶とを溶接する密閉型電池の製造方法である。

また、本発明は、前記位置認識用マークは、密閉型電池の蓋体の面に形成された凹部とする密閉型電池の製造方法である。

本発明によれば、電池缶の位置の変動や、電池缶の変形、寸法のばらつきがあった場合でも、適切な溶接位置を確保でき、蓋体と電池缶との溶接の信頼性を確保した密閉型電池および密閉型電池の製造方法を提供できる。

図１は、本発明の実施の形態による密閉型電池の溶接方法の説明図である。図１（ａ）は、電池缶と蓋と電池クランパの位置の説明図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡＡ断面図である。図１（ａ）に示すように、７ａ，７ｂは電池クランパーであり、左右対称な形のブロックであり、密閉型電池の電池缶２を仮固定している。ここで、蓋体３の平面部分には、２個の位置確認用マーク８ａ，８ｂが、ほぼ直線状の位置に形成されている。

ここで、位置確認用マーク８ａ，８ｂは、蓋体３の成形と同時に形成されていることを特徴とする。このため、位置確認用マーク８ａ，８ｂの蓋体３内の位置の精度は高く、数１０ミクロンの位置精度、もしくは、それ以上の精度を実現することができる。

また、位置確認用マーク８ａ，８ｂは、その形状を凹部としており［図１（ｂ）を参照］、その外径は１ｍｍφから２ｍｍφの間とし、また、凹部の深さは、蓋体の厚みの５０％程度とするのが望ましい。なお、蓋体３の材質は、一般にアルミニウムが使用されるが、他の材質であっても良い。

ここで、図１の例では、位置確認用マークは８ａ，８ｂと２個形成されているので、ＸＹ方向と角度方向の両方の修正ができる。なお、位置確認用マークが１個だけの場合でも、ＸＹ方向の修正が可能である。

前記の２個の位置確認用マーク８ａ，８ｂは、蓋体３に凹部として形成されているが、溶接装置の画像処理手段が、前記２個の位置確認用マーク８ａ，８ｂの位置を正確に認識して、電池缶２と蓋体３の溶接部分にレーザヘッドの位置を再調整する。

図２は、本発明の密閉型電池の蓋体溶接位置認識方法にて製造された密閉型電池の説明図である。このような密閉型電池において、蓋体３と電池缶２との間の溶接が均等に行われる。

たとえ、電池缶の位置の変動や、電池缶の変形、寸法のばらつきがあった場合でも、適切な溶接位置を確保できるため、蓋体と電池缶との信頼性の高い溶接が可能となる。

前記密閉型電池は、 非水電解液二次電池、好ましくはリチウムイオン二次電池であるが、これに限られるものではない。

本発明の実施の形態による密閉型電池の溶接方法の説明図。図１（ａ）は、電池缶と蓋と電池クランパの位置の説明図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡＡ断面図。 本発明の密閉型電池の蓋体溶接位置認識にて製造された密閉型電池の説明図。 従来の密閉型電池の蓋体溶接装置の説明図。

符号の説明

１ 密閉型電池
２ 電池缶
３ 蓋体
４ 電流取り出し端子
５ 溶接位置
７ａ，７ｂ 電池クランパー
８ａ，８ｂ 位置確認用マーク
１１ 密閉型電池用回転ステージ
１２ ＸＹステージ
１３ レーザヘッド
１４ 溶接装置本体
１５ 溶接装置用コントローラ

Claims (8)

1. 蓋体と電池缶とが溶接されて密閉された密閉型電池において、前記蓋体は、その外表面に、少なくとも１個の、溶接位置を調整するための位置認識用マークが形成された蓋体であることを特徴とする、密閉型電池。
2. 前記位置認識用マークは、前記外表面に２つ以上設けられている、請求項１に記載の密閉型電池。
3. 前記位置認識用マークは、前記密閉型電池の蓋体の前記外表面に形成された凹部である、請求項１または２に記載の密閉型電池。
4. 前記密閉型電池は、非水電解液二次電池、またはリチウムイオン二次電池である、請求項１から３のいずれか１項に記載の密閉型電池。
5. 前記位置認識用マークが、前記蓋体の成形時に形成されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の密閉型電池。
6. 密閉型電池の蓋体と電池缶との溶接位置を認識する密閉型電池の製造方法であって、
   前記密閉型電池の蓋体の外表面に、少なくとも１個の、溶接位置を調整するための位置認識用マークを形成し、溶接装置において、前記位置認識用マークを検出し、蓋体の位置を認識した後、前記電池缶と前記蓋体とを溶接すべき部分にレーザヘッドの位置を調整し、蓋体の周辺と電池缶とを溶接することを特徴とする、密閉型電池の製造方法。
7. 前記位置認識用マークは、密閉型電池の蓋体の外表面に形成された凹部とすることを特徴とする請求項６に記載の密閉型電池の製造方法。
8. 蓋体と電池缶とが溶接されて密閉された密閉型電池の製造方法において、
   前記蓋体の外表面に、少なくとも１個以上の、溶接位置を調整するための位置認識用マークを、前記蓋体の成形と同時に形成する、密閉型電池の製造方法。

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