JP5849804B2 - Secondary battery welding apparatus and method of manufacturing secondary battery - Google Patents
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Description
本発明は、二次電池の溶接装置および二次電池の製造方法の技術に関する。 The present invention relates to a secondary battery welding apparatus and a secondary battery manufacturing method.
従来、二次電池（例えば、リチウムイオン二次電池等）の筐体を、直方体状の部材であって、直方体を構成する六面のうちの一面が開放された態様であるケースと、該ケースの開放された面（以下、開放部と呼ぶ）を封止する蓋板とを用いて構成し、蓋板をケースの開放部にレーザー溶接することにより、該筐体の気密性を確保する構成としたものが一般的に知られている。
そして、このような構成の筐体を有する二次電池に係る技術としては、例えば、以下に示す特許文献１に開示された技術が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a case of a secondary battery (for example, a lithium ion secondary battery) is a rectangular parallelepiped member in which one of six surfaces constituting the rectangular parallelepiped is opened, and the case A structure that uses a lid plate that seals an open surface (hereinafter, referred to as an open portion) of the casing, and the lid plate is laser-welded to the open portion of the case to ensure the airtightness of the casing Is generally known.
As a technique related to a secondary battery having a casing having such a configuration, for example, a technique disclosed in Patent Document 1 shown below is known.
特許文献１に開示された従来技術では、二次電池を構成するケースと蓋板との間を、蓋板上部からレーザー溶接することにより封止する際に用いる溶接治具において、ケース側面部からシールドガスを吹き付けることによって、溶接部における溶接不良（溶接ダレ等）を防止する構成としている。 In the prior art disclosed in Patent Document 1, in the welding jig used when sealing between the case and the cover plate constituting the secondary battery by laser welding from the upper portion of the cover plate, It is set as the structure which prevents the welding failure (welding sagging etc.) in a welding part by spraying shielding gas.
しかしながら、特許文献１に開示された従来技術では、溶接部に向けて吹き付けたシールドガスが、蓋板上部に配置されたガスケット等の部材に向けて拡散するため、当該部材にレーザー溶接時に生じる煤やヒューム、あるいはスパッタ等が付着してしまい、二次電池の外観不良を引き起こすという問題があった。 However, in the prior art disclosed in Patent Document 1, the shield gas sprayed toward the welded portion diffuses toward a member such as a gasket disposed on the upper portion of the cover plate, and thus the member is generated during laser welding. As a result, there is a problem that the outer appearance of the secondary battery is deteriorated due to adhesion of fumes, fumes, spatter, or the like.
本発明は、斯かる現状の課題を鑑みてなされたものであり、ケースと蓋板のレーザー溶接時において、溶接部にシールドガスを供給するに際し、該溶接部の周囲に煤、ヒューム、スパッタ等が拡散することを防止し、良好な外観品質を有する二次電池を製造することができる二次電池の溶接装置および二次電池の製造方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such a current problem, and when supplying a shielding gas to a welded portion during laser welding of a case and a cover plate, soot, fume, spatter, etc. are provided around the welded portion. It is an object of the present invention to provide a secondary battery welding apparatus and a secondary battery manufacturing method capable of preventing the diffusion of the secondary battery and manufacturing a secondary battery having good appearance quality.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項１においては、一つの面が開放された開放部を有する直方体状のケースと、前記開放部を封止するための蓋板、を備え、前記ケースの前記開放部に前記蓋板をレーザー溶接して生成される筐体を有する二次電池、を製造するための装置であり、前記ケースと前記蓋板との溶接部に向けて不活性ガスを供給するための手段である不活性ガス供給手段を有する二次電池の製造装置であって、前記不活性ガス供給手段に連通し、前記溶接部に向けて不活性ガスを放出するための開口部である不活性ガス供給口を、前記溶接部に対する上方に配置し、かつ、前記溶接部に供給された不活性ガスを導出するための開口部である不活性ガス導出口を、前記溶接部におけるレーザー光の照射面の位置を包含する範囲において、前記溶接部の側方に配置するものである。 That is, according to claim 1, a rectangular parallelepiped case having an open portion whose one surface is open, and a lid plate for sealing the open portion, the lid plate being provided in the open portion of the case Is a device for manufacturing a secondary battery having a casing produced by laser welding, and is a means for supplying an inert gas toward a welded portion between the case and the lid plate. An apparatus for manufacturing a secondary battery having an active gas supply means, comprising: an inert gas supply port which is an opening communicating with the inert gas supply means and for discharging an inert gas toward the welded portion. An inert gas outlet that is disposed above the weld and is an opening for extracting the inert gas supplied to the weld is positioned at the position of the laser light irradiation surface in the weld. In the range to include, the side of the weld It is intended to place.
請求項２においては、さらに、前記筐体を固定するための治具である固定治具を備え、前記不活性ガス供給口と前記不活性ガス導出口を、前記固定治具に形成するものである。 According to a second aspect of the present invention, a fixing jig that is a jig for fixing the casing is further provided, and the inert gas supply port and the inert gas outlet port are formed in the fixing jig. is there.
請求項３においては、さらに、不活性ガスを吸引するための手段である不活性ガス吸引手段を備え、該不活性ガス吸引手段を、前記不活性ガス導出口に接続するものである。 According to a third aspect of the present invention, an inert gas suction means that is a means for sucking an inert gas is further provided, and the inert gas suction means is connected to the inert gas outlet.
請求項４においては、前記不活性ガス導出口は、前記筐体の前記溶接部におけるレーザー光の照射位置に対して外側に配置されるものである。 According to a fourth aspect of the present invention, the inert gas outlet is disposed outside the laser beam irradiation position in the welded portion of the casing.
請求項５においては、一つの面が開放された開放部を有する直方体状のケースと、前記開放部を封止するための蓋板、を備え、前記ケースの前記開放部に前記蓋板をレーザー溶接して生成される筐体を有する二次電池、を製造するための装置であり、前記ケースと前記蓋板との溶接部に向けて不活性ガスを供給するための手段である不活性ガス供給手段を有する二次電池の製造装置であって、前記不活性ガス供給手段を、該不活性ガス供給手段による不活性ガスの放出方向が、前記溶接部の形成方向に対して平行となるように配置するものである。 6. A rectangular parallelepiped case having an open part with one surface opened, and a lid plate for sealing the open part, wherein the lid plate is lasered at the open part of the case. An inert gas, which is a device for manufacturing a secondary battery having a casing generated by welding, and is a means for supplying an inert gas toward a welded portion between the case and the lid plate An apparatus for manufacturing a secondary battery having a supply means, wherein the inert gas supply means is configured such that a discharge direction of the inert gas by the inert gas supply means is parallel to a formation direction of the weld. Is to be placed.
請求項６においては、さらに、前記筐体を固定するための治具である固定治具を備え、前記固定治具は、前記溶接部の側方を囲うための部位である壁部を備え、該壁部を、前記溶接部の側方から、前記溶接部において生成される不良生成物の付着を防止すべき部位よりも上方に至る高さで形成するものである。 In claim 6, further comprising a fixing jig that is a jig for fixing the housing, the fixing jig includes a wall portion that is a part for enclosing the side of the welded portion, The wall portion is formed at a height from the side of the welded portion so as to be higher than a portion where the adhesion of defective products generated in the welded portion should be prevented.
請求項７においては、一つの面が開放された開放部を有する直方体状のケースと、前記開放部を封止するための蓋板、を備え、前記ケースの前記開放部に前記蓋板をレーザー溶接して生成される筐体を有する二次電池を、前記ケースと前記蓋板との溶接部に向けて不活性ガスを供給しつつ製造する二次電池の製造方法であって、前記溶接部に対して、該溶接部の上方から不活性ガスを供給し、かつ、前記溶接部におけるレーザー光の照射面の位置を包含する範囲において、前記溶接部の側方から、前記不活性ガスを排気するものである。 8. A rectangular parallelepiped case having an open portion with one surface opened, and a lid plate for sealing the open portion, wherein the lid plate is disposed on the open portion of the case with a laser. A secondary battery manufacturing method for manufacturing a secondary battery having a casing produced by welding while supplying an inert gas toward a welded portion between the case and the cover plate, the welded portion In contrast, the inert gas is supplied from above the welded portion, and the inert gas is exhausted from the side of the welded portion in a range including the position of the laser light irradiation surface in the welded portion. To do.
請求項８においては、前記溶接部におけるレーザー光の照射面の位置を包含する範囲において、前記溶接部の側方から、前記不活性ガスを強制的に排気するものである。 According to an eighth aspect of the present invention, the inert gas is forcibly exhausted from the side of the welded portion within a range including the position of the laser light irradiation surface in the welded portion .
請求項９においては、一つの面が開放された開放部を有する直方体状のケースと、前記開放部を封止するための蓋板、を備え、前記ケースの前記開放部に前記蓋板をレーザー溶接して生成される筐体を有する二次電池を、前記ケースと前記蓋板との溶接部に向けて不活性ガスを供給しつつ製造する二次電池の製造方法であって、前記溶接部に、該溶接部の形成方向に対して平行に不活性ガスを流すものである。 The present invention includes a rectangular parallelepiped case having an open portion with one surface open, and a lid plate for sealing the open portion, and the lid plate is laser-mounted on the open portion of the case. A secondary battery manufacturing method for manufacturing a secondary battery having a casing produced by welding while supplying an inert gas toward a welded portion between the case and the cover plate, the welded portion In addition, an inert gas is allowed to flow parallel to the formation direction of the weld.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
請求項１においては、溶接部の周囲における不活性ガスが、溶接部以外の範囲に拡散しないように、不活性ガスの流れを制御できる。
これにより、レーザー溶接時に生じた煤やスパッタが、不活性ガスの流れに乗って、溶接部以外の範囲に拡散することを防止できる。
According to the first aspect of the present invention, the flow of the inert gas can be controlled so that the inert gas around the welded portion does not diffuse to a range other than the welded portion.
Thereby, soot and spatter generated during laser welding can be prevented from diffusing to a range other than the welded portion on the flow of the inert gas.
請求項２においては、簡易な構成により、溶接部の周囲における不活性ガスの流れを制御できる。 In claim 2, the flow of the inert gas around the welded portion can be controlled with a simple configuration.
請求項３においては、溶接部の周囲における不活性ガスの流れを確実に制御できる。 In Claim 3, the flow of the inert gas around a welding part can be controlled reliably.
請求項４においては、レーザー光が、不活性ガスの流れと交差することを防止でき、溶接精度を改善することができる。 In Claim 4, it can prevent that a laser beam cross | intersects the flow of an inert gas, and can improve a welding precision.
請求項５においては、溶接部の周囲における不活性ガスが、溶接部に対して平行に流れるように、不活性ガスの流れを制御できる。
これにより、溶接部の周囲における不良生成物の付着を防止すべき部位に、レーザー溶接時に生じた煤、ヒューム、スパッタ等の不良生成物を付着しにくくすることができる。
In claim 5, the flow of the inert gas can be controlled so that the inert gas around the welded portion flows parallel to the welded portion.
As a result, it is possible to make it difficult to attach defective products such as soot, fume, and spatter generated during laser welding to a portion where the adhesion of defective products around the welded portion should be prevented.
請求項６においては、溶接部の周囲における不良生成物の付着を防止すべき部位に、不活性ガスが流れるように、不活性ガスの流れを制御できる。 According to the sixth aspect of the present invention, the flow of the inert gas can be controlled so that the inert gas flows through the site around which the defective product should be prevented from adhering.
請求項７においては、溶接部の周囲における不活性ガスが、溶接部以外の範囲に拡散しないように、不活性ガスの流れを制御できる。
これにより、レーザー溶接時に生じた煤やスパッタが、不活性ガスの流れに乗って、溶接部以外の範囲に拡散することを防止できる。
According to the seventh aspect of the present invention, the flow of the inert gas can be controlled so that the inert gas around the welded portion does not diffuse to a range other than the welded portion.
Thereby, soot and spatter generated during laser welding can be prevented from diffusing to a range other than the welded portion on the flow of the inert gas.
請求項８においては、溶接部の周囲における不活性ガスの流れを確実に制御できる。 In Claim 8, the flow of the inert gas around a welding part can be controlled reliably.
請求項９においては、溶接部の周囲における不活性ガスが、溶接部に対して平行に流れるように、不活性ガスの流れを制御できる。
これにより、溶接部の周囲における不良生成物の付着を防止すべき部位に、レーザー溶接時に生じた煤、ヒューム、スパッタ等の不良生成物を付着しにくくすることができる。
In claim 9, the flow of the inert gas can be controlled so that the inert gas around the welded portion flows parallel to the welded portion.
As a result, it is possible to make it difficult to attach defective products such as soot, fume, and spatter generated during laser welding to a portion where the adhesion of defective products around the welded portion should be prevented.
次に、発明の実施の形態を説明する。
まず始めに、本発明の一実施形態に係る溶接装置の適用対象である二次電池について、図１および図２を用いて説明をする。
図１に示す如く、本発明の一実施形態に係る溶接装置の適用対象である二次電池１は、ケース２と蓋板４により構成される筐体の内部に捲回体３や電解液等が封入される構成としている。
そして、蓋板４の上部には、端子８・８が突設されており、該端子８・８を固定するためのＺ端子７・７や、筐体における端子８・８の連通部を封止するための第一のガスケット５・５および第二のガスケット６・６等を備える構成としている。
Next, embodiments of the invention will be described.
First, a secondary battery to which a welding apparatus according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
As shown in FIG. 1, a secondary battery 1 to which a welding apparatus according to an embodiment of the present invention is applied includes a wound body 3, an electrolyte solution, and the like inside a casing constituted by a case 2 and a cover plate 4. Is configured to be enclosed.
Terminals 8 and 8 are projected from the upper part of the cover plate 4, and the Z terminals 7 and 7 for fixing the terminals 8 and 8 and the communication portions of the terminals 8 and 8 in the housing are sealed. It is set as the structure provided with the 1st gaskets 5 * 5 and 2nd gaskets 6 * 6 for stopping.
図２に示す如く、二次電池１においては、ケース２の開放部２ａに蓋板４を嵌めた状態で、開放部２ａと蓋板４が接触する部分の周囲（以下、溶接部９と呼ぶ）にレーザー光を照射する（即ち、レーザー溶接する）ことによって、開放部２ａを封口して、二次電池１における筐体の気密性を確保する構成としている。
また、溶接部９をレーザー溶接するときには、該溶接部９に窒素やアルゴン等の不活性ガスを供給する構成としている。
As shown in FIG. 2, in the secondary battery 1, the periphery of the portion where the opening portion 2 a and the cover plate 4 are in contact with each other when the cover plate 4 is fitted to the opening portion 2 a of the case 2 (hereinafter referred to as a welded portion 9). ) Is irradiated with laser light (that is, laser welding) to seal the open portion 2a and to ensure the airtightness of the casing of the secondary battery 1.
Further, when laser welding the weld 9, an inert gas such as nitrogen or argon is supplied to the weld 9.
そして、本発明の一実施形態に係る溶接装置は、不活性ガスを供給しながら溶接部９をレーザー溶接する際に、溶接部９において生じた煤、ヒューム、スパッタ等の不良生成物が第一のガスケット５等に向けて拡散して、付着することを防止することができるものとして構成されている。 And the welding apparatus which concerns on one Embodiment of this invention WHEREIN: When the welding part 9 is laser-welded, supplying an inert gas, defective products, such as a soot, a fume, and a spatter which arose in the welding part 9, are 1st. It is configured to be able to prevent diffusion and adhesion toward the gasket 5 or the like.
次に、本発明の一実施形態に係る溶接装置の構成について、説明をする。
本発明の一実施形態に係る溶接装置は、溶接部９にレーザー光を照射するための装置であるレーザー照射装置（図示せず）と、ケース２を所定の溶接位置に固定するための治具である固定治具を備えている。
そして、本発明の一実施形態に係る溶接装置では、固定治具の構成に特徴を有しており、以後、固定治具の構成が異なる第一〜第三の各実施形態に係る溶接装置を用いた二次電池の製造方法について、順次説明をしていく。
Next, the configuration of the welding apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.
A welding apparatus according to an embodiment of the present invention includes a laser irradiation apparatus (not shown) that is an apparatus for irradiating a welding portion 9 with laser light, and a jig for fixing the case 2 to a predetermined welding position. A fixing jig is provided.
And in the welding apparatus which concerns on one Embodiment of this invention, it has the characteristics in the structure of a fixing jig, and the welding apparatus which concerns on each 1st-3rd embodiment from which the structure of a fixing jig differs after that. The manufacturing method of the used secondary battery will be described sequentially.
尚、本実施形態では、ケース２を、開放部２ａが鉛直方向上向きとなる姿勢で配置した状態でレーザー溶接する（即ち、ビードが略水平となるようにレーザー溶接をする）場合を例示しているが、本発明に係る溶接装置を使用するときの開放部２ａの向きはこれに限定されず、開放部２ａの向きに応じて固定治具の向きを変更することができる。 In the present embodiment, the case 2 is exemplified by laser welding in a state where the open portion 2a is disposed in a posture in which the open portion 2a is vertically upward (that is, laser welding is performed so that the bead is substantially horizontal). However, the direction of the opening part 2a when using the welding apparatus according to the present invention is not limited to this, and the direction of the fixing jig can be changed according to the direction of the opening part 2a.
まず始めに、本発明の第一の実施形態に係る溶接装置を用いた場合における二次電池の製造方法について、図３を用いて説明をする。
図３に示す如く、本発明の第一の実施形態に係る溶接装置は、二次電池１を製造するに際し、ケース２の開放部２ａに蓋板４をレーザー溶接するための装置であり、所定位置にレーザー光を照射するための装置であるレーザー照射装置（図示せず）と、溶接対象たるケース２を所定位置に固定するための治具である固定治具１０を備える構成としている。
そして、本発明の第一の実施形態に係る溶接装置は、固定治具１０の構成に特徴を有しており、溶接装置における固定治具１０以外の部分の構成は、従来の溶接装置と共通している。
First, a method for manufacturing a secondary battery when using the welding apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 3, the welding apparatus according to the first embodiment of the present invention is an apparatus for laser welding the cover plate 4 to the open portion 2 a of the case 2 when the secondary battery 1 is manufactured. A laser irradiation apparatus (not shown) that is an apparatus for irradiating a position with laser light and a fixing jig 10 that is a jig for fixing the case 2 to be welded to a predetermined position are provided.
And the welding apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention has the characteristics in the structure of the fixing jig 10, and the structure of parts other than the fixing jig 10 in a welding apparatus is common with the conventional welding apparatus. doing.
ここで、固定治具１０の構成について、説明をする。
固定治具１０は、ケース２の側面（開放部２ａに接する４つの面）に沿うように接触させて使用する部材であり、４つの各側面に対応する、合計４個の固定治具１０・１０・１０・１０を協動させて用いる構成としている。
Here, the configuration of the fixing jig 10 will be described.
The fixing jig 10 is a member that is used in contact with the side surfaces of the case 2 (four surfaces in contact with the open portion 2a). A total of four fixing jigs 10 corresponding to the four side surfaces are provided. 10 · 10 · 10 is used in cooperation.
即ち、ケース２における４方の各側面にそれぞれ固定治具１０・１０・１０・１０を押圧することによって、ケース２を溶接装置における所定位置に挟持する構成としている。
そして、ケース２を所定位置に配置した状態で、レーザー照射装置（図示せず）により照射されるレーザー光の照射位置が、溶接部９に合致するようにしている。
尚以下では、説明の便宜上、一つの固定治具１０に着目して、固定治具１０の説明をしていくが、その他の３つの各固定治具１０・１０・１０も同様の構成としている。
That is, the case 2 is clamped at a predetermined position in the welding apparatus by pressing the fixing jigs 10, 10, 10, 10 on the four side surfaces of the case 2, respectively.
And the irradiation position of the laser beam irradiated with a laser irradiation apparatus (not shown) is made to correspond to the welding part 9 in the state which has arrange | positioned the case 2 in the predetermined position.
In the following description, for convenience of explanation, the fixing jig 10 will be described by focusing on one fixing jig 10, but the other three fixing jigs 10, 10, and 10 have the same configuration. .
固定治具１０における、溶接部９に比して上方の部位には、不活性ガスを噴射するための開口部である不活性ガス供給口１０ａが形成されている。
また、不活性ガス供給口１０ａには、所定の圧力で窒素やアルゴン等が充填された不活性ガスの供給手段たるガスボンベ１２が接続されている。
In the fixing jig 10, an inert gas supply port 10 a that is an opening for injecting an inert gas is formed in a portion above the welded portion 9.
The inert gas supply port 10a is connected to a gas cylinder 12 serving as an inert gas supply unit filled with nitrogen or argon at a predetermined pressure.
不活性ガス供給口１０ａは、その開口方向を鉛直方向としており、また、不活性ガス供給口１０ａは、レーザー溶接時において、溶接部９からみて、鉛直方向上方に配置されている。
このため、不活性ガス供給口１０ａから噴射される不活性ガスは、溶接部９に向けて指向性を持って噴射され、溶接部９を不活性ガスにより覆いながら、レーザー溶接できるように構成されている。
The opening direction of the inert gas supply port 10a is the vertical direction, and the inert gas supply port 10a is disposed above the vertical direction when viewed from the welded portion 9 during laser welding.
For this reason, the inert gas injected from the inert gas supply port 10a is injected with directivity toward the welded portion 9, and is configured to be able to perform laser welding while covering the welded portion 9 with the inert gas. ing.
また、固定治具１０における、溶接部９に対する側方に位置する部位には、溶接部９に供給された不活性ガスを導出させるための開口部である不活性ガス導出口１０ｂが形成されている。
不活性ガス導出口１０ｂは、その開口方向を水平方向としており、また、不活性ガス導出口１０ｂは、溶接部９からみて、不良生成物の拡散を避けたい部位（即ち、第一のガスケット５等）とは反対側に配置されている。
In addition, an inert gas outlet 10b that is an opening for leading out the inert gas supplied to the welded portion 9 is formed in a portion of the fixing jig 10 that is located to the side of the welded portion 9. Yes.
The inert gas outlet 10b has a horizontal opening direction, and the inert gas outlet 10b is a part of the inert gas outlet 10b that is desired to avoid the diffusion of defective products as viewed from the welded portion 9 (that is, the first gasket 5). Etc.).
即ち、本発明の第一の実施形態に係る溶接装置においては、さらに、筐体（ケース２）を固定するための治具である固定治具１０を備え、不活性ガス供給口１０ａと不活性ガス導出口１０ｂを、固定治具１０に形成するものである。
これにより、簡易な構成で、溶接部９の周囲における不活性ガスの流れを制御できる。
That is, the welding apparatus according to the first embodiment of the present invention further includes a fixing jig 10 that is a jig for fixing the casing (case 2), and is provided with an inert gas supply port 10a. The gas outlet 10b is formed in the fixing jig 10.
Thereby, the flow of the inert gas around the welded portion 9 can be controlled with a simple configuration.
さらに、不活性ガス導出口１０ｂは、固定治具１０において、ケース２の外形位置よりも外側に位置するように形成されている。
これにより、不活性ガス導出口１０ｂに向かう不活性ガスの流れが、レーザー光と交差しにくくなるため、レーザー光の安定度が増し、その結果、溶接精度の向上を図ることができる。
Further, the inert gas outlet 10 b is formed in the fixing jig 10 so as to be located outside the outer position of the case 2.
Thereby, since the flow of the inert gas toward the inert gas outlet 10b does not easily cross the laser beam, the stability of the laser beam is increased, and as a result, the welding accuracy can be improved.
即ち、本発明の第一の実施形態に係る溶接装置においては、不活性ガス導出口１０ｂは、筐体（ケース２）の溶接部９におけるレーザー光の照射位置に対して外側に配置されるものである。
このような構成により、レーザー光が、不活性ガスの流れと交差することを防止でき、溶接精度を改善することができる。
That is, in the welding apparatus according to the first embodiment of the present invention, the inert gas outlet 10b is disposed on the outer side with respect to the irradiation position of the laser beam in the welding portion 9 of the housing (case 2). It is.
With such a configuration, it is possible to prevent the laser beam from intersecting with the flow of the inert gas, and to improve the welding accuracy.
そして、不活性ガス導出口１０ｂには、導出管１１が接続されている。
尚、本実施形態では、溶接部９に対する側方に位置する不活性ガス導出口１０ｂを例示しているが、不活性ガス導出口１０ｂの配置は、溶接部９より下方であってもよい。
The outlet pipe 11 is connected to the inert gas outlet 10b.
In addition, in this embodiment, although the inert gas outlet 10b located in the side with respect to the welding part 9 is illustrated, the arrangement | positioning of the inert gas outlet 10b may be below the welding part 9. FIG.
また、ケース２および固定治具１０は、気密層１４の内部に配置されており、気密層１４の外部と連通する部位が、導出管１１のみとなるように構成している。 Further, the case 2 and the fixing jig 10 are arranged inside the hermetic layer 14, and are configured such that only the lead-out pipe 11 is connected to the outside of the hermetic layer 14.
このため、不活性ガス供給口１０ａから噴射された不活性ガスは、不活性ガス導出口１０ｂ以外には抜け道がないため、溶接部９に到達した後に導出管１１から導出される。
またこのとき、レーザー溶接に伴って生じた不良生成物は、不活性ガスとともに、不活性ガスの流れに乗って、溶接部９に滞留することなく、また、溶接部９以外に拡散することなく、導出管１１から排出される。
For this reason, since the inert gas injected from the inert gas supply port 10a has no escape route other than the inert gas outlet 10b, the inert gas is led out from the outlet pipe 11 after reaching the welded portion 9.
Further, at this time, the defective product generated by the laser welding rides on the flow of the inert gas together with the inert gas, does not stay in the welded portion 9, and does not diffuse outside the welded portion 9. , Discharged from the outlet tube 11.
即ち、固定治具１０は、不活性ガス導出口１０ｂおよび導出管１１を設けることによって、第一のガスケット５とは反対側に不活性ガスの流れを制御するように構成されている。
そして、このような構成の固定治具１０を用いることによって、第一のガスケット５等に不良生成物が付着することを確実に防止することができるため、本発明の第一の実施形態に係る溶接装置により、良好な外観品質を有する二次電池１を製造することができる。
That is, the fixing jig 10 is configured to control the flow of the inert gas on the side opposite to the first gasket 5 by providing the inert gas outlet 10 b and the outlet pipe 11.
And since it can prevent reliably that a defective product adheres to the 1st gasket 5 grade | etc., By using the fixing jig 10 of such a structure, it concerns on 1st embodiment of this invention. The secondary battery 1 having good appearance quality can be manufactured by the welding device.
尚、本実施形態では、従来から溶接装置に備えられる部材である固定治具（本実施形態では、固定治具１０）に、不活性ガス供給口と不活性ガス導出口を形成して、簡易な構成で、外観品質の改善を達成している。
しかしながら、本発明に係る溶接装置の構成はこれに限定するものではなく、例えば、固定治具以外の部材に不活性ガス供給口および不活性ガス導出口を形成する構成としたり、あるいは、不活性ガス供給口および不活性ガス導出口を設けるための新規な部材を追加する構成としたりしてもよい。
In the present embodiment, an inert gas supply port and an inert gas outlet port are formed in a fixing jig (in this embodiment, the fixing jig 10), which is a member conventionally provided in a welding apparatus, to simplify the process. The appearance quality has been improved with a simple structure.
However, the configuration of the welding apparatus according to the present invention is not limited to this, for example, a configuration in which an inert gas supply port and an inert gas outlet port are formed in a member other than the fixing jig, or an inert gas A new member for providing a gas supply port and an inert gas outlet may be added.
ここで、本発明の第一の実施形態に係る溶接装置を用いて製造した二次電池１の外観品質について、図４および図５を用いて説明をする。
図４（ａ）（ｂ）には、レーザー照射装置（図示せず）の溶接出力を１２００Ｗとし、加工速度を４〜１５ｍ／ｍｉｎの範囲とする各溶接条件で、所定の溶接位置にレーザー光を照射し、ケース２と蓋板４をレーザー溶接して二次電池１を製造したときにおける、溶接部９の周囲の外観品質がどのように変化するかを調査した実験結果を示している。
Here, the appearance quality of the secondary battery 1 manufactured using the welding apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
4 (a) and 4 (b) show a laser beam at a predetermined welding position under each welding condition in which the welding output of a laser irradiation device (not shown) is 1200 W and the processing speed is in a range of 4 to 15 m / min. The results of an experiment investigating how the appearance quality around the welded portion 9 changes when the secondary battery 1 is manufactured by laser welding the case 2 and the cover plate 4 are shown.
そして、図４（ａ）には、本発明の第一の実施形態に係る溶接装置を用いた場合を示しており、図４（ｂ）には、従来の溶接装置を用いた場合を示している。
尚、ここでいう、「従来の溶接装置」は、不活性ガスの供給手段は有するが、不活性ガスを排気するための手段（不活性ガス導出口１０ｂに対応する手段）を有していないものである。
また、ここでいう、「所定の溶接位置」とは、ケース２と蓋板４の接する位置（境界位置）を基準としており、この位置を第一のガスケット５への接近量が「０」の位置として規定している。
4A shows a case where the welding apparatus according to the first embodiment of the present invention is used, and FIG. 4B shows a case where a conventional welding apparatus is used. Yes.
The “conventional welding apparatus” mentioned here has an inert gas supply means, but does not have means for exhausting the inert gas (means corresponding to the inert gas outlet 10b). Is.
In addition, the “predetermined welding position” here is based on the position (boundary position) where the case 2 and the cover plate 4 are in contact, and this position has an approach amount of “0” to the first gasket 5. It is specified as a position.
図４（ｂ）に示す如く、従来の溶接装置を用いて、ケース２および蓋板４をレーザー溶接して二次電池１を製造すると、所定の溶接位置（即ち、第一のガスケット５への接近量が「０」の位置）にレーザー光を照射するときには、加工速度の如何によらず、外観不良となってしまう。 As shown in FIG. 4B, when the secondary battery 1 is manufactured by laser welding the case 2 and the cover plate 4 using a conventional welding apparatus, a predetermined welding position (that is, the first gasket 5 is attached). When irradiating a laser beam at a position where the approaching amount is “0”, the appearance is poor regardless of the processing speed.
このときの、溶接部９の周囲における二次電池１の外観は、図５（ｂ）に示すような態様となり、煤やヒューム等が付着して、表面が荒れた状態となっている。
尚、溶接位置をさらにガスケット側に寄せて、外観品質がどのように変化するかは確認するまでもないため、さらに溶接位置を第一のガスケット５側に寄せて、外観がどのように変化するか確認するための試行は行っていない。
At this time, the appearance of the secondary battery 1 around the welded portion 9 is as shown in FIG. 5B, and the surface is rough due to adhesion of soot and fumes.
In addition, it is not necessary to confirm how the appearance quality changes when the welding position is further moved to the gasket side. Therefore, the appearance changes when the welding position is further moved to the first gasket 5 side. No attempt was made to confirm this.
一方、図４（ａ）に示す如く、本発明の第一の実施形態に係る、固定治具１０を有する溶接装置を用いて、ケース２および蓋板４をレーザー溶接して二次電池１を製造すると、所定の溶接位置にレーザー光を照射するときには、加工速度を４〜１５ｍ／ｍｉｎの範囲で変化させても、製造された二次電池１の溶接部９の周囲における外観品質が良好である。 On the other hand, as shown in FIG. 4 (a), the secondary battery 1 is manufactured by laser welding the case 2 and the cover plate 4 using the welding apparatus having the fixing jig 10 according to the first embodiment of the present invention. When manufactured, when the laser beam is irradiated to a predetermined welding position, the appearance quality around the welded portion 9 of the manufactured secondary battery 1 is good even if the processing speed is changed in the range of 4 to 15 m / min. is there.
このときの、溶接部９の周囲における二次電池１の外観は、図５（ａ）に示すような態様となっており、煤やヒューム等の付着がなく、表面に荒れのない状態となっている。 At this time, the appearance of the secondary battery 1 around the welded portion 9 is as shown in FIG. 5 (a), and there is no adhesion of wrinkles or fumes, and the surface is not rough. ing.
そして、溶接位置をガスケット側に０．１ｍｍ寄せて（即ち、不良生成物を付着させたくない部位と溶接部９との距離をより接近させた条件で）、ケース２および蓋板４をレーザー溶接して二次電池１を製造する。
すると、この場合でも、加工速度を４〜１５ｍ／ｍｉｎの範囲で変化させても、製造された二次電池１の溶接部９の周囲における外観品質を良好に維持することができる。
Then, the case 2 and the cover plate 4 are laser welded by moving the welding position to the gasket side by 0.1 mm (that is, under the condition that the distance between the portion where the defective product is not desired to adhere and the welded portion 9 is closer). Thus, the secondary battery 1 is manufactured.
Then, even in this case, even if the processing speed is changed in the range of 4 to 15 m / min, the appearance quality around the welded portion 9 of the manufactured secondary battery 1 can be maintained well.
また、溶接位置をガスケット側にさらに０．１ｍｍ（即ち、所定の溶接位置から０．２ｍｍ）寄せて、ケース２および蓋板４をレーザー溶接して二次電池１を製造する。
すると、この場合でも、加工速度を４〜１５ｍ／ｍｉｎの範囲で変化させても、製造された二次電池１の溶接部９の周囲における外観品質を良好に維持することができる。
Further, the secondary battery 1 is manufactured by laser welding the case 2 and the cover plate 4 by further moving the welding position to the gasket side by 0.1 mm (that is, 0.2 mm from the predetermined welding position).
Then, even in this case, even if the processing speed is changed in the range of 4 to 15 m / min, the appearance quality around the welded portion 9 of the manufactured secondary battery 1 can be maintained well.
このように、本発明の第一の実施形態に係る溶接装置を用いて、ケース２および蓋板４をレーザー溶接して二次電池１を製造する場合、確実に溶接部９の周囲に（即ち、第一のガスケット５に向けて）不良生成物が拡散することが防止できるため、良好な外観品質を有する二次電池１を、確実に製造することが可能になる。 As described above, when the secondary battery 1 is manufactured by laser welding the case 2 and the cover plate 4 using the welding apparatus according to the first embodiment of the present invention, it is surely provided around the welded portion 9 (that is, Since the defective product can be prevented from diffusing (toward the first gasket 5), the secondary battery 1 having good appearance quality can be reliably manufactured.
次に、本発明の第二の実施形態に係る溶接装置を用いた場合における二次電池の製造方法について、図６を用いて説明をする。
図６に示す如く、本発明の第二の実施形態に係る溶接装置は、二次電池１を製造するに際し、ケース２の開放部２ａに蓋板４をレーザー溶接するための装置であり、所定位置にレーザー光を照射するための装置であるレーザー照射装置（図示せず）と、溶接対象たるケース２を所定位置に固定するための治具である固定治具２０を備える構成としている。
そして、本発明の第二の実施形態に係る溶接装置は、固定治具２０の構成に特徴を有しており、溶接装置における固定治具２０以外の部分の構成は、従来の溶接装置と共通している。
Next, a method for manufacturing a secondary battery when using the welding apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 6, the welding apparatus according to the second embodiment of the present invention is an apparatus for laser welding the cover plate 4 to the open portion 2 a of the case 2 when the secondary battery 1 is manufactured. A laser irradiation device (not shown) that is a device for irradiating the position with laser light and a fixing jig 20 that is a jig for fixing the case 2 to be welded to a predetermined position are provided.
And the welding apparatus which concerns on 2nd embodiment of this invention has the characteristics in the structure of the fixing jig 20, and the structure of parts other than the fixing jig 20 in a welding apparatus is common with the conventional welding apparatus. doing.
ここで、固定治具２０の構成について、説明をする。
固定治具２０は、ケース２の側面（開放部２ａに接する４つの面）に沿うように接触させて使用する部材であり、４つの各側面に対応する、合計４個の固定治具２０・２０・２０・２０を協動させて用いる構成としている。
Here, the configuration of the fixing jig 20 will be described.
The fixing jig 20 is a member that is used in contact with the side surfaces of the case 2 (four surfaces in contact with the open portion 2a). A total of four fixing jigs 20 corresponding to the four side surfaces are provided. 20/20/20 are used in cooperation.
即ち、ケース２における４方の各側面にそれぞれ固定治具２０・２０・２０・２０を押圧することによって、ケース２を溶接装置における所定位置に挟持する構成としている。
そして、ケース２を所定位置に配置した状態で、レーザー照射装置（図示せず）により照射されるレーザー光の照射位置が、溶接部９に合致するようにしている。
尚以下では、説明の便宜上、一つの固定治具２０に着目して、固定治具２０の説明をしていくが、その他の３つの各固定治具２０・２０・２０も同様の構成としている。
That is, the case 2 is clamped at a predetermined position in the welding apparatus by pressing the fixing jigs 20, 20, 20, 20 on the four side surfaces of the case 2, respectively.
And the irradiation position of the laser beam irradiated with a laser irradiation apparatus (not shown) is made to correspond to the welding part 9 in the state which has arrange | positioned the case 2 in the predetermined position.
In the following, for convenience of explanation, the fixing jig 20 will be described by focusing on one fixing jig 20, but each of the other three fixing jigs 20, 20, 20 has the same configuration. .
固定治具２０における、溶接部９の周囲には、不活性ガスを噴射するための開口部である不活性ガス供給口２０ａが形成されている。
不活性ガス供給口２０ａは、その開口方向を水平方向としており、また、溶接部９よりも上方に配置されている。
そして、不活性ガス供給口２０ａには、所定の圧力で窒素やアルゴン等が充填された不活性ガスの供給手段たるガスボンベ１２が接続されている。
An inert gas supply port 20a that is an opening for injecting an inert gas is formed around the welded portion 9 in the fixing jig 20.
The inert gas supply port 20 a has a horizontal opening direction and is disposed above the welded portion 9.
The inert gas supply port 20a is connected to a gas cylinder 12 serving as an inert gas supply unit filled with nitrogen or argon at a predetermined pressure.
また、固定治具２０における、溶接部９に対する側方に位置する部位には、不活性ガスを導出させるための開口部である不活性ガス導出口２０ｂが形成されている。
不活性ガス導出口２０ｂは、その開口方向を水平方向としており、また、不活性ガス導出口２０ｂは、溶接部９からみて、不良生成物の拡散を避けたい部位（即ち、第一のガスケット５等）とは反対側に配置されている。
尚、本実施形態では、溶接部９に対する側方に位置する不活性ガス導出口２０ｂを例示しているが、不活性ガス導出口２０ｂの配置は、溶接部９より下方であってもよい。
In addition, an inert gas outlet 20b that is an opening for leading out the inert gas is formed in a part of the fixing jig 20 that is located to the side of the welded portion 9.
The inert gas outlet 20b has a horizontal opening direction, and the inert gas outlet 20b is a part of the inert gas outlet 20b that is desired to avoid the diffusion of defective products when viewed from the welded portion 9 (that is, the first gasket 5). Etc.).
In addition, in this embodiment, although the inert gas outlet 20b located in the side with respect to the welding part 9 is illustrated, the arrangement | positioning of the inert gas outlet 20b may be below the welding part 9. FIG.
即ち、本発明の第二の実施形態に係る溶接装置においては、さらに、筐体（ケース２）を固定するための治具である固定治具２０を備え、不活性ガス供給口２０ａと不活性ガス導出口２０ｂを、固定治具２０に形成するものである。
これにより、簡易な構成で、溶接部９の周囲における不活性ガスの流れを制御できる。
That is, the welding apparatus according to the second embodiment of the present invention further includes a fixing jig 20 that is a jig for fixing the casing (case 2), and is provided with an inert gas supply port 20a and an inert gas. The gas outlet 20 b is formed in the fixing jig 20.
Thereby, the flow of the inert gas around the welded portion 9 can be controlled with a simple configuration.
さらに、不活性ガス導出口２０ｂは、固定治具２０において、ケース２の外形位置よりも外側に位置するように形成されている。
これにより、不活性ガス導出口２０ｂに向かう不活性ガスの流れが、レーザー光と交差しにくくなるため、レーザー光の安定度が増し、その結果、溶接精度の向上を図ることができる。
Further, the inert gas outlet 20 b is formed in the fixing jig 20 so as to be located outside the outer position of the case 2.
Thereby, since the flow of the inert gas toward the inert gas outlet 20b does not easily cross the laser beam, the stability of the laser beam is increased, and as a result, the welding accuracy can be improved.
また、本発明の第二の実施形態に係る溶接装置においては、不活性ガス導出口２０ｂは、筐体（ケース２）の溶接部９におけるレーザー光の照射位置に対して外側に配置されるものである。
このような構成により、レーザー光が、不活性ガスの流れと交差することを防止でき、溶接精度を改善することができる。
Moreover, in the welding apparatus which concerns on 2nd embodiment of this invention, the inert gas outlet 20b is arrange | positioned on the outer side with respect to the irradiation position of the laser beam in the welding part 9 of a housing | casing (case 2). It is.
With such a configuration, it is possible to prevent the laser beam from intersecting with the flow of the inert gas, and to improve the welding accuracy.
また、不活性ガス導出口２０ｂには、溶接部９から不活性ガスを排気するための手段である真空ポンプ１３が接続されている。
そして、真空ポンプ１３を作動させることにより、不活性ガス供給口２０ａから噴射された不活性ガスは、不活性ガス導出口２０ｂにおいて生じる吸引力により下向きに流れて溶接部９に到達する。
このため、不活性ガス供給口２０ａから噴射された不活性ガスによって、溶接部９を覆いながら、レーザー溶接できるように構成されている。
The inert gas outlet 20b is connected to a vacuum pump 13, which is a means for exhausting the inert gas from the welded portion 9.
Then, by operating the vacuum pump 13, the inert gas injected from the inert gas supply port 20 a flows downward by the suction force generated at the inert gas outlet 20 b and reaches the welded portion 9.
For this reason, it is comprised so that laser welding can be performed, covering the welding part 9 with the inert gas injected from the inert gas supply port 20a.
そしてその後、溶接部９に供給された不活性ガスは、第一のガスケット５に向けて拡散することなく、不活性ガス導出口２０ｂから排気される。
またこのとき、レーザー溶接に伴って生じた不良生成物は、不活性ガスとともに、不活性ガスの流れに乗って、溶接部９から排出される。
Thereafter, the inert gas supplied to the welded portion 9 is exhausted from the inert gas outlet 20b without diffusing toward the first gasket 5.
Further, at this time, the defective product generated along with the laser welding is discharged from the welded portion 9 along with the inert gas along with the inert gas.
即ち、固定治具２０により、不活性ガス供給口２０ａから放出された不活性ガスが、第一のガスケット５とは反対側に流れるように、不活性ガスの流れを制御するように構成されている。
そして、このような構成の固定治具２０を用いることによって、第一のガスケット５に不良生成物が付着することを確実に防止することができるため、本発明の第二の実施形態に係る溶接装置により、良好な外観品質を有する二次電池１を製造することができる。
In other words, the flow of the inert gas is controlled by the fixing jig 20 so that the inert gas discharged from the inert gas supply port 20a flows on the opposite side to the first gasket 5. Yes.
And since it can prevent reliably that a defective product adheres to the 1st gasket 5 by using the fixing jig 20 of such a structure, the welding which concerns on 2nd embodiment of this invention By the apparatus, the secondary battery 1 having good appearance quality can be manufactured.
尚、前述した固定治具１０を有する第一の実施形態に係る溶接装置では、不活性ガス導出口１０ｂには導出管１１のみを設ける構成を例示しているが、第一の実施形態に係る溶接装置において備えられる固定治具１０においても、導出管１１に真空ポンプ１３を接続する構成としてもよい。 In addition, in the welding apparatus according to the first embodiment having the fixing jig 10 described above, a configuration in which only the outlet pipe 11 is provided in the inert gas outlet 10b is illustrated, but according to the first embodiment. The fixing jig 10 provided in the welding apparatus may be configured to connect the vacuum pump 13 to the outlet pipe 11.
即ち、本発明の第一および第二の実施形態に係る溶接装置においては、さらに、不活性ガスを吸引するための手段である真空ポンプ１３を備え、該真空ポンプ１３を、不活性ガス導出口１０ｂ（あるいは不活性ガス導出口２０ｂ）に接続するものである。
このような構成により、溶接部９の周囲における不活性ガスの流れを確実に制御できる。
That is, the welding apparatus according to the first and second embodiments of the present invention further includes a vacuum pump 13 that is a means for sucking an inert gas, and the vacuum pump 13 is connected to the inert gas outlet. 10b (or inert gas outlet 20b).
With such a configuration, the flow of the inert gas around the welded portion 9 can be reliably controlled.
また、本発明の第一および第二の実施形態に係る溶接装置においては、一つの面が開放された開放部２ａを有する直方体状のケース２と、開放部２ａを封止するための蓋板４、を備え、ケース２の開放部２ａに蓋板４をレーザー溶接して生成される筐体を有する二次電池１、を製造するための装置であり、ケース２と蓋板４との溶接部９に向けて不活性ガスを供給するための手段である不活性ガス供給手段たるガスボンベ１２を有する二次電池の製造装置であって、ガスボンベ１２に連通する、不活性ガスを放出するための開口部である不活性ガス供給口１０ａ（あるいは不活性ガス供給口２０ａ）を、溶接部９に対する上方に配置し、かつ、溶接部９に供給された不活性ガスを導出するための開口部である不活性ガス導出口１０ｂ（あるいは、不活性ガス導出口２０ｂ）を、溶接部９に対する側方もしくは下方に配置するものである。 Moreover, in the welding apparatus which concerns on 1st and 2nd embodiment of this invention, the rectangular parallelepiped case 2 which has the open part 2a with which one surface was open | released, and the cover plate for sealing the open part 2a 4, and a secondary battery 1 having a housing generated by laser welding the lid plate 4 to the open portion 2 a of the case 2, and welding the case 2 and the lid plate 4. An apparatus for manufacturing a secondary battery having a gas cylinder 12 as an inert gas supply means, which is a means for supplying an inert gas toward the section 9, for releasing an inert gas communicating with the gas cylinder 12 An inert gas supply port 10a (or an inert gas supply port 20a), which is an opening, is disposed above the welded portion 9 and is an opening for leading out the inert gas supplied to the welded portion 9. An inert gas outlet 10b , An inert gas outlet 20b), is to place the side or downward with respect to the weld portion 9.
さらに、本発明の第一および第二の実施形態に係る溶接装置を用いた二次電池１の製造方法は、一つの面が開放された開放部２ａを有する直方体状のケース２と、開放部２ａを封止するための蓋板４、を備え、ケース２の開放部２ａに蓋板４をレーザー溶接して生成される筐体を有する二次電池１を、ケース２と蓋板４との溶接部９に向けて不活性ガスを供給しつつ製造するものであって、溶接部９に対して、該溶接部９の上方から不活性ガスを供給し、かつ、溶接部９の側方もしくは下方から、供給した不活性ガスを排気するものである。 Furthermore, the manufacturing method of the secondary battery 1 using the welding apparatus according to the first and second embodiments of the present invention includes a rectangular parallelepiped case 2 having an open portion 2a having one surface open, and an open portion. A rechargeable battery 1 having a housing that is formed by laser welding the cover plate 4 to the open portion 2 a of the case 2, and the case 2 and the cover plate 4. It manufactures, supplying an inert gas toward the welding part 9, Comprising: An inert gas is supplied with respect to the welding part 9 from the upper direction of this welding part 9, and the side of the welding part 9 or The supplied inert gas is exhausted from below.
このような構成により、溶接部９の周囲における不活性ガスが、溶接部９以外の範囲に拡散しないように、不活性ガスの流れを制御できる。
これにより、レーザー溶接時に生じた煤、ヒューム、スパッタ等の不良生成物が、不活性ガスの流れに乗って、溶接部９以外の範囲に拡散することを防止できる。
With such a configuration, the flow of the inert gas can be controlled so that the inert gas around the welded portion 9 does not diffuse to a range other than the welded portion 9.
Thereby, it is possible to prevent defective products such as soot, fume, and spatter generated during laser welding from being diffused to a range other than the welded portion 9 on the flow of the inert gas.
また、本発明の第一および第二の実施形態に係る溶接装置を用いた二次電池１の製造方法においては、溶接部９の側方もしくは下方から、供給した不活性ガスを真空ポンプ１３によって強制的に排気するものである。
このような構成により、溶接部９の周囲における不活性ガスの流れを確実に制御できる。
Moreover, in the manufacturing method of the secondary battery 1 using the welding apparatus according to the first and second embodiments of the present invention, the inert gas supplied from the side or the lower side of the welded portion 9 is supplied by the vacuum pump 13. Force exhaust.
With such a configuration, the flow of the inert gas around the welded portion 9 can be reliably controlled.
次に、本発明の第三の実施形態に係る溶接装置を用いた場合における二次電池の製造方法について、図７および図８を用いて説明をする。
図７に示す如く、本発明の第三の実施形態に係る溶接装置は、二次電池１を製造するに際し、ケース２の開放部２ａに蓋板４をレーザー溶接するための装置であり、所定位置にレーザー光を照射するための装置であるレーザー照射装置（図示せず）と、溶接対象たるケース２を所定位置に固定するための治具である固定治具３０を備える構成としている。
そして、本発明の第三の実施形態に係る溶接装置は、固定治具３０の構成に特徴を有しており、溶接装置における固定治具３０以外の部分の構成は、従来の溶接装置と共通している。
Next, a method for manufacturing a secondary battery in the case of using the welding apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 7, the welding apparatus according to the third embodiment of the present invention is an apparatus for laser welding the cover plate 4 to the open portion 2 a of the case 2 when the secondary battery 1 is manufactured. A laser irradiation apparatus (not shown) that is an apparatus for irradiating a position with laser light and a fixing jig 30 that is a jig for fixing the case 2 to be welded to a predetermined position are provided.
And the welding apparatus which concerns on 3rd embodiment of this invention has the characteristics in the structure of the fixing jig 30, and the structure of parts other than the fixing jig 30 in a welding apparatus is common with the conventional welding apparatus. doing.
ここで、固定治具３０の構成について、説明をする。
図８に示す如く、固定治具３０は、ケース２の側面（開放部２ａに接する４つの面）に沿うように接触させて使用する部材であり、４つの各側面に対応する、合計４個の固定治具３０・３０・３０・３０を協動させて用いる構成としている。
Here, the configuration of the fixing jig 30 will be described.
As shown in FIG. 8, the fixing jig 30 is a member used in contact with the side surfaces of the case 2 (four surfaces in contact with the opening 2 a), and a total of four fixing jigs 30 correspond to the four side surfaces. The fixing jigs 30, 30, 30, 30 are used in cooperation.
即ち、ケース２における４方の各側面にそれぞれ固定治具３０・３０・３０・３０を押圧することによって、ケース２を溶接装置における所定位置に挟持する構成としている。
そして、ケース２を所定位置に配置した状態では、レーザー照射装置（図示せず）により照射されるレーザー光の照射位置が、溶接部９に合致している。
That is, the case 2 is clamped at a predetermined position in the welding apparatus by pressing the fixing jigs 30, 30, 30, 30 on the four side surfaces of the case 2.
And in the state which has arrange | positioned case 2 in the predetermined position, the irradiation position of the laser beam irradiated by a laser irradiation apparatus (not shown) corresponds to the welding part 9. FIG.
図７に示す如く、固定治具３０における溶接部９に比して上方の部位には、不活性ガスの拡散を防止するために上方に向けて延設された部位である壁部３０ａが形成されている。
そして、本発明の第三の実施形態に係る溶接装置では、壁部３０ａに沿って、ガスボンベ１２により、不活性ガスを水平方向に向けて噴射して、該不活性ガスを溶接部９に供給する構成としている。
例えば本実施形態では、ガスボンベ１２に接続する複数の噴射ノズルを、その噴射方向が溶接部９および壁部３０ａに対して平行となるように配置して、不活性ガスを水平方向に噴射する構成としている。
As shown in FIG. 7, a wall portion 30a, which is a portion extending upward to prevent diffusion of the inert gas, is formed in an upper portion of the fixing jig 30 as compared with the welded portion 9. Has been.
And in the welding apparatus which concerns on 3rd embodiment of this invention, an inert gas is injected toward a horizontal direction with the gas cylinder 12 along the wall part 30a, and this inert gas is supplied to the welding part 9. It is configured to do.
For example, in the present embodiment, a plurality of injection nozzles connected to the gas cylinder 12 are arranged so that the injection direction is parallel to the welded portion 9 and the wall portion 30a, and the inert gas is injected in the horizontal direction. It is said.
このような壁部３０ａを設ける構成とすることにより、不活性ガスを壁部３０ａに沿って流すことができ、不活性ガスの流れ方向を水平に制御することができる。
これにより、不活性ガスの流れが、不良生成物の拡散を避けたい部位（即ち、第一のガスケット５等）に対して平行になる。
このため、第一のガスケット５に対して、煤、ヒューム、スパッタ等が垂直な向きに衝突することがなくなり、煤、ヒューム、スパッタ等を付着しにくくすることができる。
By setting it as the structure which provides such a wall part 30a, an inert gas can be flowed along the wall part 30a, and the flow direction of an inert gas can be controlled horizontally.
As a result, the flow of the inert gas becomes parallel to a portion (that is, the first gasket 5 or the like) where it is desired to avoid the diffusion of the defective product.
For this reason, soot, fume, spatter and the like do not collide with the first gasket 5 in the vertical direction, so that soot, fume, spatter and the like can be made difficult to adhere.
また、壁部３０ａを設ける構成とすることにより、例えば、不活性ガスとして窒素等の空気よりも比重が小さい気体を使用する場合であっても、供給した不活性ガスが溶接部９以外の範囲に拡散するのを抑制することができ、また、第一のガスケット５を、該第一のガスケット５に対して水平に流れる不活性ガスで包囲することができる。 Further, by providing the wall 30a, for example, even when a gas having a specific gravity smaller than air such as nitrogen is used as the inert gas, the supplied inert gas is in a range other than the welded portion 9. The first gasket 5 can be surrounded by an inert gas that flows horizontally with respect to the first gasket 5.
そして、このような構成の固定治具３０を用いることによって、第一のガスケット５等に不良生成物が付着することを確実に防止することができるため、本発明の第三の実施形態に係る溶接装置により、良好な外観品質を有する二次電池１を製造することができる。 And by using the fixing jig 30 having such a configuration, it is possible to reliably prevent a defective product from adhering to the first gasket 5 or the like, and therefore according to the third embodiment of the present invention. The secondary battery 1 having good appearance quality can be manufactured by the welding device.
即ち、本発明の第三の実施形態に係る溶接装置においては、さらに、ケース２を固定するための治具である固定治具３０を備え、固定治具３０は、溶接部９の側方を囲うための部位である壁部３０ａを備え、壁部３０ａを、溶接部９の側方から、溶接部９において生成される不良生成物（煤、ヒューム、スパッタ等）の付着を防止すべき部位（本実施形態では、第一のガスケット５）よりも上方に至る高さで形成するものである。
このような構成により、溶接部９の周囲における不良生成物の付着を防止すべき部位（本実施形態では、第一のガスケット５）に、不活性ガスが流れるように、不活性ガスの流れを制御できる。
That is, the welding apparatus according to the third embodiment of the present invention further includes a fixing jig 30 that is a jig for fixing the case 2, and the fixing jig 30 is disposed on the side of the welding portion 9. The part which is provided with the wall part 30a which is a site | part for enclosing, and should prevent adhesion of the defective product (a flaw, a fume, a sputter | spatter, etc.) produced | generated in the weld part 9 from the side of the weld part 9. (In the present embodiment, the first gasket 5) is formed at a height that extends upward.
With such a configuration, the flow of the inert gas is flown so that the inert gas flows through the portion (the first gasket 5 in the present embodiment) that should prevent the adhesion of defective products around the welded portion 9. Can be controlled.
また、本発明の第三の実施形態に係る溶接装置においては、一つの面が開放された開放部２ａを有する直方体状のケース２と、開放部２ａを封止するための蓋板４、を備え、ケース２の開放部２ａに蓋板４をレーザー溶接して生成される筐体を有する二次電池１、を製造するための装置であり、ケース２と蓋板４との溶接部９に向けて不活性ガスを供給するための手段たるガスボンベ１２を有する二次電池の製造装置であって、ガスボンベ１２を、該ガスボンベ１２による不活性ガスの放出方向が、溶接部９に対して平行となるように配置するものである。 Moreover, in the welding apparatus which concerns on 3rd embodiment of this invention, the rectangular parallelepiped case 2 which has the open part 2a with which one surface was open | released, and the cover plate 4 for sealing the open part 2a, And an apparatus for manufacturing a secondary battery 1 having a casing generated by laser welding the lid plate 4 to the open portion 2a of the case 2, and a welding portion 9 between the case 2 and the lid plate 4. An apparatus for manufacturing a secondary battery having a gas cylinder 12 as a means for supplying an inert gas toward the gas cylinder 12, wherein the discharge direction of the inert gas from the gas cylinder 12 is parallel to the welded portion 9. It arranges so that it may become.
さらに、本発明の第三の実施形態に係る溶接装置を用いた二次電池１の製造方法は、一つの面が開放された開放部２ａを有する直方体状のケース２と、開放部２ａを封止するための蓋板４、を備え、ケース２の開放部２ａに蓋板４をレーザー溶接して生成される筐体を有する二次電池１を、ケース２と蓋板４との溶接部９に向けて不活性ガスを供給しつつ製造するものであって、溶接部９に、該溶接部９に対して平行に不活性ガスを流すものである。 Furthermore, the manufacturing method of the secondary battery 1 using the welding apparatus according to the third embodiment of the present invention includes a rectangular parallelepiped case 2 having an open portion 2a with one surface open, and the open portion 2a sealed. A secondary battery 1 having a housing that is formed by laser welding the lid plate 4 to the open portion 2 a of the case 2, and a welded portion 9 between the case 2 and the lid plate 4. In this case, the inert gas is supplied to the welded portion 9 in parallel with the welded portion 9.
このような構成により、溶接部９の周囲における不活性ガスが、溶接部９以外の範囲に拡散しないように、不活性ガスの流れを制御できる。
これにより、レーザー溶接時に生じた煤、ヒューム、スパッタ等の不良生成物が、不活性ガスの流れに乗って、溶接部９以外の範囲に拡散することを防止できる。
With such a configuration, the flow of the inert gas can be controlled so that the inert gas around the welded portion 9 does not diffuse to a range other than the welded portion 9.
Thereby, it is possible to prevent defective products such as soot, fume, and spatter generated during laser welding from being diffused to a range other than the welded portion 9 on the flow of the inert gas.
１ 二次電池
２ ケース
２ａ 開放部
５ 第一のガスケット
１０ 固定治具（第一の実施形態）
１０ａ 不活性ガス供給口
１０ｂ 不活性ガス導出口
２０ 固定治具（第二の実施形態）
２０ａ 不活性ガス供給口
２０ｂ 不活性ガス導出口
３０ 固定治具（第三の実施形態）
３０ａ 壁部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Secondary battery 2 Case 2a Opening part 5 First gasket 10 Fixing jig (first embodiment)
10a Inert gas supply port 10b Inert gas outlet 20 Fixing jig (second embodiment)
20a Inert gas supply port 20b Inert gas outlet 30 Fixing jig (third embodiment)
30a wall
Claims (9)
を製造するための装置であり、
前記ケースと前記蓋板との溶接部に向けて不活性ガスを供給するための手段である不活性ガス供給手段を有する二次電池の製造装置であって、
前記不活性ガス供給手段に連通し、前記溶接部に向けて不活性ガスを放出するための開口部である不活性ガス供給口を、
前記溶接部に対する上方に配置し、かつ、
前記溶接部に供給された不活性ガスを導出するための開口部である不活性ガス導出口を、
前記溶接部におけるレーザー光の照射面の位置を包含する範囲において、前記溶接部の側方に配置する、
ことを特徴とする二次電池の製造装置。 A rectangular parallelepiped case having an open portion with one surface opened and a lid plate for sealing the open portion, and generated by laser welding the lid plate to the open portion of the case A secondary battery having a housing,
Is an apparatus for manufacturing
A secondary battery manufacturing apparatus having an inert gas supply means which is a means for supplying an inert gas toward a welded portion between the case and the lid plate,
An inert gas supply port which is an opening communicating with the inert gas supply means and discharging the inert gas toward the weld;
Disposed above the weld, and
An inert gas outlet that is an opening for extracting the inert gas supplied to the weld;
In a range including the position of the laser light irradiation surface in the welded portion, disposed on the side of the welded portion ,
An apparatus for manufacturing a secondary battery.
前記不活性ガス供給口と前記不活性ガス導出口を、
前記固定治具に形成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の二次電池の製造装置。 Furthermore, a fixing jig that is a jig for fixing the housing is provided,
The inert gas supply port and the inert gas outlet port;
Forming on the fixture;
The apparatus for manufacturing a secondary battery according to claim 1.
該不活性ガス吸引手段を、
前記不活性ガス導出口に接続する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の二次電池の製造装置。 Furthermore, an inert gas suction means that is a means for sucking the inert gas is provided,
The inert gas suction means;
Connected to the inert gas outlet,
The apparatus for manufacturing a secondary battery according to claim 1, wherein:
前記筐体の前記溶接部におけるレーザー光の照射位置に対して外側に配置される、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の二次電池の製造装置。 The inert gas outlet is
Arranged on the outside with respect to the irradiation position of the laser beam in the welded part of the housing
The manufacturing apparatus of the secondary battery as described in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.
を製造するための装置であり、
前記ケースと前記蓋板との溶接部に向けて不活性ガスを供給するための手段である不活性ガス供給手段を有する二次電池の製造装置であって、
前記不活性ガス供給手段を、
該不活性ガス供給手段による不活性ガスの放出方向が、前記溶接部の形成方向に対して平行となるように配置する、
ことを特徴とする二次電池の製造装置。 A rectangular parallelepiped case having an open portion with one surface opened and a lid plate for sealing the open portion, and generated by laser welding the lid plate to the open portion of the case A secondary battery having a housing,
Is an apparatus for manufacturing
A secondary battery manufacturing apparatus having an inert gas supply means which is a means for supplying an inert gas toward a welded portion between the case and the lid plate,
The inert gas supply means;
An inert gas discharge direction by the inert gas supply means is arranged so as to be parallel to the formation direction of the weld.
An apparatus for manufacturing a secondary battery.
前記固定治具は、
前記溶接部の側方を囲うための部位である壁部を備え、
該壁部を、
前記溶接部の側方から、前記溶接部において生成される不良生成物の付着を防止すべき部位よりも上方に至る高さで形成する、
ことを特徴とする請求項５に記載の二次電池の製造装置。 Furthermore, a fixing jig that is a jig for fixing the housing is provided,
The fixing jig is
A wall portion that is a part for enclosing the side of the welded portion;
The wall,
From the side of the welded portion, it is formed at a height that extends above the site where the adhesion of defective products generated in the welded portion should be prevented.
The manufacturing apparatus of the secondary battery according to claim 5.
前記ケースと前記蓋板との溶接部に向けて不活性ガスを供給しつつ製造する二次電池の製造方法であって、
前記溶接部に対して、
該溶接部の上方から不活性ガスを供給し、かつ、
前記溶接部におけるレーザー光の照射面の位置を包含する範囲において、前記溶接部の側方から、前記不活性ガスを排気する、
ことを特徴とする二次電池の製造方法。 A rectangular parallelepiped case having an open portion with one surface opened and a lid plate for sealing the open portion, and generated by laser welding the lid plate to the open portion of the case A secondary battery having a housing,
A method of manufacturing a secondary battery manufactured while supplying an inert gas toward a welded portion between the case and the lid plate,
For the weld,
Supplying an inert gas from above the weld, and
In a range including the position of the laser light irradiation surface in the welded part , exhaust the inert gas from the side of the welded part ,
A method for producing a secondary battery.
ことを特徴とする請求項７に記載の二次電池の製造方法。 In a range including the position of the laser light irradiation surface in the weld, the inert gas is forcibly exhausted from the side of the weld .
The method for producing a secondary battery according to claim 7.
前記ケースと前記蓋板との溶接部に向けて不活性ガスを供給しつつ製造する二次電池の製造方法であって、
前記溶接部に、
該溶接部の形成方向に対して平行に不活性ガスを流す、
ことを特徴とする二次電池の製造方法。 A rectangular parallelepiped case having an open portion with one surface opened and a lid plate for sealing the open portion, and generated by laser welding the lid plate to the open portion of the case A secondary battery having a housing,
A method of manufacturing a secondary battery manufactured while supplying an inert gas toward a welded portion between the case and the lid plate,
In the weld,
Flowing an inert gas parallel to the direction of formation of the weld,
A method for producing a secondary battery.
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