JP5884692B2 - レーザ溶接方法 - Google Patents
レーザ溶接方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5884692B2 JP5884692B2 JP2012204893A JP2012204893A JP5884692B2 JP 5884692 B2 JP5884692 B2 JP 5884692B2 JP 2012204893 A JP2012204893 A JP 2012204893A JP 2012204893 A JP2012204893 A JP 2012204893A JP 5884692 B2 JP5884692 B2 JP 5884692B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- region
- intermittent
- temporary
- lid
- 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.)
- Active
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims description 246
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 39
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 21
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
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)
Description
被収容物を収容するケース本体と、
該ケース本体に嵌合され、外周部に沿って外周部表面に間欠的な溝部が形成された蓋体と、をレーザ溶接する方法であって、
前記溝部が間欠する領域を溶接開始点として仮止め溶接を開始し、当該溶接開始点から前記ケース本体と前記蓋体とが嵌合する領域までを仮止め溶接し、ついで該嵌合する領域を仮止め溶接し、ついで該嵌合する領域から前記溝部が間欠する領域と同一または相違する前記溝部が間欠する領域を溶接終了点として当該溶接終了点までを仮止め溶接して仮止め溶接を終了する仮止め溶接工程と、
該仮止め溶接工程後に、前記ケース本体と前記蓋体とが嵌合する領域を、本溶接する本溶接工程と、を有するものである。
前記仮止め溶接工程において、前記溝部が間欠する領域を一つだけ用いて、当該溝部が間欠する領域に前記溶接開始点と前記溶接終了点とを一致させて設定し、前記ケース本体と前記蓋体とが嵌合する領域で仮止め溶接を折り返して行い、前記嵌合する領域に仮止め溶接部を形成するものである。
なお、本実施形態では、本発明のレーザ溶接方法を密閉型電池の製造に適用する例を説明するが、特に密閉型電池の製造への適用に限定するものではない。本発明のレーザ溶接方法は、被収容物を収容するケース本体と、該ケース本体に嵌合される蓋体とを接合するレーザ溶接に広く適用することが可能である。
なお、本実施形態の電池10は、ケース本体2aが有底の角筒状に形成された角型電池に構成しているが、これに限定するものではなく、例えば、ケース本体が有底の円筒状に形成された円筒型電池であってもかまわない。
溝部4は、図3、図4に示すように、蓋体2bの表面(外側面)において、蓋体2bの外周端部から内側に所定距離離間した位置に凹状に穿設され、蓋体2bの外周端部に沿って間欠的に形成された溝である。溝部4は、レーザ溶接時において蓋体2bの外周端部の熱容量を下げるために設けられる。溝部4は、外周端部に沿った方向に間欠的に形成されており、溝部4の断面形状は、表面(外側面)に向けて徐々に幅が広がる台形状である。具体的には、溝部4は、蓋体2bの外周端部に沿って途中で少なくとも一箇所以上分断された間欠的な溝である。溝部4の間欠する部分、すなわち溝部4の途中で分断された溝のない部分である間欠部9の表面(外側面)は、蓋体2bの外側面の大部分を構成する平坦面と同一平面となる。本実施形態では、間欠部9は、例えば、図3に示すように、蓋体2bの表面(外側面)における外周端部に沿って形成される溝部4の途中において、外部端子3・3近傍に近接して並ぶ2つの間欠部9を一組として4組形成されている。
なお、間欠部9の数や位置については、特に限定するものではない。
なお、溝部4の断面形状は、台形状のほか、例えば、矩形状、三角形状、半円形状、半楕円形状などを含むいずれの形状に形成されてもよい。
本発明の実施形態に係るレーザ溶接方法を電池10の製造に適用した例を示す。本実施形態のレーザ溶接方法は、例えば、密閉型電池の製造において好適に用いられる。
なお、溶接開始点と溶接終了点は、同じ点でも、異なった点でもよく、間欠部9に設けられてさえいればよい。
本発明に係るレーザ溶接方法の第1実施形態について図4、図5を用いて説明する。
第1実施形態のレーザ溶接方法では、先ず、図4に示すように、蓋体2bが充放電要素1を収容したケース本体2aの開口部に嵌合される。その後、図5に示すように、溝部4の途中に設けられた一組の間欠部9・9のうちの一方の間欠部9を溶接開始点としてレーザ光の照射を開始し、該溶接開始点から嵌合部5に対して略直交する方向に進みながら嵌合部5上の第1溶接点Aまで溶接し、該第1溶接点Aでレーザ光の移動方向をレーザ光の進行方向右側に略直角に屈曲させて、嵌合部5に沿って該嵌合部5上の第1溶接点Aから同じく嵌合部5上の第2溶接点Bまで続けてレーザ溶接し、該第2溶接点でレーザ光の移動方向をレーザ光の進行方向右側に略直角に屈曲させて、該第2溶接点Bから溶接終了点となる他方の間欠部9まで仮止め溶接を行う。こうして、平面視コの字型(矩形型)の仮止め溶接部11が形成される。上述した電池10においては、図3に示す4組の間欠部9・9において、上記と同様に4箇所の仮止め溶接を行った後、4箇所の仮止め溶接部11が形成された嵌合領域8に沿ってレーザ光を照射し、嵌合領域8の全周を本溶接する。
第2実施形態のレーザ溶接方法では、仮止め溶接工程において、前記溝部4が間欠する領域である間欠部9を一つだけ用いて、当該一つの間欠部9に溶接開始点と溶接終了点とを一致させて設定し、ケース本体2aと蓋体2bとが嵌合する領域である嵌合領域8で仮止め溶接を折り返して行い、嵌合領域8に仮止め溶接部21を形成する。以下に、具体的に説明する。
なお、第2実施形態でレーザ溶接され、製造される電池10では、蓋体2bに形成される間欠部9の数が、第1実施形態とは異なり、図6に示すように、蓋体2bの表面(外側面)における外周端部に沿って形成される溝部4の途中において、外部端子3・3近傍に4つの間欠部9が形成されている。第1実施形態では、一箇所の仮止め溶接をする際に、一組の間欠部9・9を用いたが、第2実施形態では、一箇所の仮止め溶接をする際に、ひとつの間欠部9を用いる。
第2実施形態のレーザ溶接方法では、先ず、図7に示すように、蓋体2bが充放電要素1を収容したケース本体2aの開口部に嵌合される。その後、溝部4の途中に設けられたひとつの間欠部9を溶接開始点としてレーザ光の照射を開始し、該溶接開始点から嵌合部5に対して略直交する方向に進みながら嵌合部5上の第1溶接点Aまで溶接し、該第1溶接点Aでレーザ光の移動方向をレーザ光の進行方向右側に略直角に屈曲させて、嵌合部5に沿って該嵌合部5上の第1溶接点Aから同じく嵌合部5上の第2溶接点Bまで続けてレーザ溶接する。続いて、該第2溶接点Bで反転して折り返し、嵌合部5に沿って該第2溶接点Bから第1溶接点Aを通過して嵌合部5上の第3溶接点Cまで続けてレーザ溶接し、該第3溶接点Cで再び反転して折り返し、嵌合部5に沿って該第3溶接点Cから第1溶接点Aまで続けてレーザ溶接し、該第1溶接点Aでレーザ光の移動方向をレーザ光の進行方向右側に略直角に屈曲させて、嵌合部5上の第1溶接点Aから溶接終了点となる間欠部9まで仮止め溶接を行う。こうして、平面視T字型の仮止め溶接部21が形成される。上述した電池10においては、図6に示す4つの間欠部9において、上記と同様に4箇所の仮止め溶接を行った後、4箇所の仮止め溶接部21が形成された嵌合領域8に沿ってレーザ光を照射し、嵌合領域8の全周を本溶接する。
ワーク形状(寸法)は、以下のとおりである(図9(a)参照)。
ケース本体2a側の嵌合領域8の幅(ケース本体2aの厚さ):0.4mm
蓋体2b側の嵌合領域8の幅(蓋体2bの外周端部の幅):0.4mm
溝部4の幅:0.4mm
間欠部9の幅(溝部4延出方向における間欠部9の長さ):1.0mm
(仮止め溶接条件)
仮止め溶接条件は、以下のとおりである(図9(b)参照)。
加工点スポット径(レーザ光のスポット径):0.8mm
レーザ波長:1070nm
上記ワークに対して、上述した第2実施形態の仮止め溶接工程に従って、仮止め溶接が行われる。具体的には、図9(b)の溶接開始点からレーザ溶接を開始し、矢印(1)〜(6)で示す各区間を順にレーザ溶接し、最後に溶接終了点に至る。矢印(1)〜(6)の各区間では、区間(1)の溶接速度aを基準として、図9(b)の表で示す溶接速度(mm/s)及びレーザ出力(kW)の条件とすることが好ましい。溶接速度aの範囲としては、80≦a≦120を満たすことが好ましく、レーザ出力X、Y(kW)としては、1.0≦X<Y≦3.0を満たすことが好ましい。
上記ワークに対して、上述した第2実施形態の本溶接工程に従って、本溶接が行われる。具体的には、図9(c)に示す嵌合領域8の左側からレーザ溶接を進めてきて、矢印(1)〜(3)で示す各区間を順にレーザ溶接し、図9(c)に示す嵌合領域8の右側へと移動していく。本溶接における溶接速度bとしては、その範囲を、a<b<1.5aの関係を満たすように設定することが好ましい。また、レーザ出力(kW)としては、区間(1)、(3)におけるレーザ出力をZ(kW)、区間(2)におけるレーザ出力をP(kW)とすると、Y<Z<Pの関係を満たすようにレーザ出力を設定することが好ましい。
2a ケース本体
2b 蓋体
4 溝部
8 嵌合領域
9 間欠部
11 仮止め溶接部
Claims (2)
- 被収容物を収容するケース本体と、
該ケース本体に嵌合され、外周部に沿って外周部表面に間欠的な溝部が形成された蓋体と、をレーザ溶接する方法であって、
前記溝部が間欠する領域を溶接開始点として仮止め溶接を開始し、当該溶接開始点から前記ケース本体と前記蓋体とが嵌合する領域までを仮止め溶接し、ついで該嵌合する領域を仮止め溶接し、ついで該嵌合する領域から前記溝部が間欠する領域と同一または相違する前記溝部が間欠する領域を溶接終了点として当該溶接終了点までを仮止め溶接して仮止め溶接を終了する仮止め溶接工程と、
該仮止め溶接工程後に、前記ケース本体と前記蓋体とが嵌合する領域を、本溶接する本溶接工程と、を有することを特徴とするレーザ溶接方法。 - 前記仮止め溶接工程において、前記溝部が間欠する領域を一つだけ用いて、当該溝部が間欠する領域に前記溶接開始点と前記溶接終了点とを一致させて設定し、前記ケース本体と前記蓋体とが嵌合する領域で仮止め溶接を折り返して行い、前記嵌合する領域に仮止め溶接部を形成することを特徴とする請求項1に記載のレーザ溶接方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012204893A JP5884692B2 (ja) | 2012-09-18 | 2012-09-18 | レーザ溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012204893A JP5884692B2 (ja) | 2012-09-18 | 2012-09-18 | レーザ溶接方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014057986A JP2014057986A (ja) | 2014-04-03 |
JP5884692B2 true JP5884692B2 (ja) | 2016-03-15 |
Family
ID=50614957
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012204893A Active JP5884692B2 (ja) | 2012-09-18 | 2012-09-18 | レーザ溶接方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5884692B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6191646B2 (ja) * | 2015-04-03 | 2017-09-06 | トヨタ自動車株式会社 | 溶接方法 |
JP2016196016A (ja) * | 2015-04-03 | 2016-11-24 | トヨタ自動車株式会社 | 溶接方法 |
US10076807B2 (en) | 2015-04-03 | 2018-09-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Welding method |
JP6428542B2 (ja) | 2015-09-16 | 2018-11-28 | トヨタ自動車株式会社 | 密閉型電池の製造方法 |
JP6369454B2 (ja) | 2015-12-24 | 2018-08-08 | トヨタ自動車株式会社 | レーザー溶接装置 |
CN112247329B (zh) * | 2020-09-04 | 2022-05-10 | 苏州华之洋电子有限公司 | 一种锂电池组制作用辅助组装点焊装置 |
WO2024166156A1 (ja) * | 2023-02-06 | 2024-08-15 | 株式会社 東芝 | 電池の製造方法及び電池 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08315790A (ja) * | 1995-03-13 | 1996-11-29 | Nippondenso Co Ltd | 角形電池の密閉容器の溶接方法 |
JP2004039445A (ja) * | 2002-07-03 | 2004-02-05 | Toyota Motor Corp | 電池ケース |
JP5025136B2 (ja) * | 2006-01-31 | 2012-09-12 | 三洋電機株式会社 | 角形密閉電池の製造方法 |
JP5465841B2 (ja) * | 2008-05-16 | 2014-04-09 | 日立マクセル株式会社 | 密閉型電池の製造方法及び製造装置 |
WO2010146700A1 (ja) * | 2009-06-19 | 2010-12-23 | トヨタ自動車株式会社 | 密閉型電池及びその電池ケース |
JP2012130946A (ja) * | 2010-12-22 | 2012-07-12 | Toyota Motor Corp | ケースの溶接方法 |
JP5888183B2 (ja) * | 2012-08-22 | 2016-03-16 | トヨタ自動車株式会社 | 電池 |
JP6015373B2 (ja) * | 2012-11-16 | 2016-10-26 | 株式会社豊田自動織機 | 密閉容器の製造方法 |
-
2012
- 2012-09-18 JP JP2012204893A patent/JP5884692B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014057986A (ja) | 2014-04-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5884692B2 (ja) | レーザ溶接方法 | |
US11189874B2 (en) | Secondary battery and method of manufacturing the same | |
US9819027B2 (en) | Method for producing battery and battery | |
JP4966677B2 (ja) | 二次電池、及びその製造方法 | |
JP5821605B2 (ja) | 二次電池 | |
EP2859986A1 (en) | Welding device, welding method, and method for producing cell | |
JP6725351B2 (ja) | 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法 | |
EP2960005A1 (en) | Laser welding apparatus and laser welding method | |
US11264679B2 (en) | Secondary battery | |
JP2012130946A (ja) | ケースの溶接方法 | |
KR101930995B1 (ko) | 바닥이 있는 각형의 전지 용기의 제조 방법 | |
JP6853762B2 (ja) | 二次電池 | |
KR20170026202A (ko) | 밀폐형 전지의 제조 방법 | |
JP2020013733A (ja) | 蓄電装置、及び蓄電装置の製造方法 | |
JP5932323B2 (ja) | 二次電池及び二次電池の製造方法 | |
US20160365546A1 (en) | Sealed battery and a method for manufacturing the same | |
US20220126399A1 (en) | Laser welding method and laser welding device for secondary battery | |
US20210249742A1 (en) | Secondary battery and method of manufacturing the same | |
JP2013143332A (ja) | 電池 | |
US20180294446A1 (en) | Electric storage device and method for manufacturing the same | |
JP2015032513A (ja) | 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法 | |
JP2015109140A (ja) | 密閉型電池の製造方法 | |
US20230163424A1 (en) | Energy storage apparatus and method for manufacturing energy storage apparatus | |
JP2016128181A (ja) | 溶接方法 | |
JP2024516692A (ja) | レーザー溶接が適用された円筒形二次電池とその製造方法、このような二次電池を含むバッテリーパック及び自動車 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20141201 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20151217 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20151217 |
|
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: 20160112 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160125 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5884692 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |