JP6024092B2 - Metal container manufacturing method, metal container, power storage element, and power storage module - Google Patents

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Description

本発明は、例えば二次電池その他の電池等の蓄電素子の外装である金属容器の製造方法及び金属容器並びにそれを用いた蓄電素子、蓄電モジュールに関する。 The present invention is, for example, a secondary battery other manufacturing method及beauty metals containers metal container as an exterior of the storage element such as a battery and a power storage device using the same, and storage module.

二次電池は、一次電池の置きかえ用途はもとより、携帯電話、IT機器などの電子機器の電源として広く普及している。とりわけ、リチウムイオン電池に代表される非水電解質二次電池は、高エネルギー密度であることから、電気自動車などの産業用大型電気機器への応用も進められている。   Secondary batteries are widely used as power sources for electronic devices such as mobile phones and IT devices, as well as for replacing primary batteries. In particular, since non-aqueous electrolyte secondary batteries represented by lithium ion batteries have high energy density, they are also being applied to industrial large electric devices such as electric vehicles.

図12(a)は、従来の技術による、非水電解質二次電池の、外観上の模式的な構成を示す分解斜視図である。   FIG. 12A is an exploded perspective view showing a schematic configuration of an external appearance of a nonaqueous electrolyte secondary battery according to a conventional technique.

図12(a)に示すように、非水電解質二次電池100は、アルミニウム製の板状の蓋部120と、開口111を有する開口箱状の容器本体110から構成される、外形六面体の電池容器を外装として備えている。蓋部120の表面には、容器本体110内部に収納される発電要素(図示省略)と電気的、機械的に結合され、外部負荷と着脱自在に接続する電極端子を有する、正極側及び負極側の電極部130a及び130bがそれぞれ設けられている。   As shown in FIG. 12 (a), the nonaqueous electrolyte secondary battery 100 is a hexahedron battery having an aluminum plate-like lid 120 and an open box-like container body 110 having an opening 111. A container is provided as an exterior. The positive electrode side and the negative electrode side have electrode terminals that are electrically and mechanically coupled to a power generation element (not shown) housed inside the container main body 110 and are detachably connected to an external load on the surface of the lid 120. Electrode portions 130a and 130b are provided.

次に、図12(b)は、従来の非水電解質二次電池100の電池容器の、短辺に平行な直線による断面図である。ただし図中において電極部130a及び130bの構成は、簡単のため省略して示した。   Next, FIG. 12B is a cross-sectional view of the battery container of the conventional nonaqueous electrolyte secondary battery 100 taken along a straight line parallel to the short side. However, the configuration of the electrode portions 130a and 130b is omitted in the drawing for simplicity.

図12(b)に示すように、蓋部120は、その外周に位置する側端部121の内側に形成され、側端部121を含めた他の部分よりも厚みが大きい凸部122を有している。凸部122の外周のなす平面形状は容器本体110の開口111の形状に対応しており、したがって、蓋部120と容器本体110とは、開口111に凸部122が嵌り込むことによって結合され、電池容器を構成する(例えば特許文献1、図6を参照)。   As shown in FIG. 12 (b), the lid portion 120 is formed on the inner side of the side end portion 121 located on the outer periphery thereof, and has a convex portion 122 that is thicker than other portions including the side end portion 121. doing. The planar shape formed by the outer periphery of the convex portion 122 corresponds to the shape of the opening 111 of the container main body 110. Therefore, the lid portion 120 and the container main body 110 are combined by fitting the convex portion 122 into the opening 111, A battery container is configured (see, for example, Patent Document 1 and FIG. 6).

又、非水電解質二次電池100の組立ては、蓋部120の裏面から導電性の接続部材(図示省略)を介することにより、電極部130a、103b、蓋部120及び発電要素を一体的に組み合わせる。次いで、開口111に発電要素を挿入するようにして蓋部120で容器本体110を密閉し、接合箇所をレーザ溶接する。容器本体の表面には予め貫通孔(図示省略)が開口されており、電解液は、発電要素の収納後に密閉された容器に貫通孔を介して注入される。その後、貫通孔は金属製の封止栓により封止され、電池容器の密閉状態が確保される。   The nonaqueous electrolyte secondary battery 100 is assembled by integrally combining the electrode portions 130a and 103b, the lid portion 120, and the power generation element through a conductive connecting member (not shown) from the back surface of the lid portion 120. . Next, the container main body 110 is sealed with the lid portion 120 so that the power generation element is inserted into the opening 111, and the joint portion is laser-welded. A through hole (not shown) is opened in advance on the surface of the container body, and the electrolytic solution is injected through the through hole into the sealed container after storing the power generation element. Thereafter, the through hole is sealed with a metal sealing stopper, and the sealed state of the battery container is ensured.

特開2009−26707号公報JP 2009-26707 A

従来の技術による非水電解質二次電池の構成は以上のようなものであるが、上記従来の技術においては、以下のような問題があった。   The configuration of the non-aqueous electrolyte secondary battery according to the conventional technique is as described above. However, the conventional technique has the following problems.

すなわち、電池容器を密封状態にするためには、蓋部120と容器本体110とを組み合わせた状態を母材としてレーザ溶接を行う必要がある。ここで図13(a)は、図12(b)に示す、蓋部120と容器本体110との接合箇所を含む領域R0の要部断面図である。   That is, in order to make the battery container sealed, it is necessary to perform laser welding using a combination of the lid 120 and the container body 110 as a base material. Here, FIG. 13A is a cross-sectional view of the main part of the region R0 including the joint portion between the lid 120 and the container main body 110 shown in FIG.

図13(a)に示すように、溶接前の状態においては、容器本体110の表側の側面112と、蓋部120の側端部121とは、電池容器の側面を形成しており、又、蓋部120の凸部122及び裏面123並びに容器本体110の裏側の側面113は発電要素の収納空間を形成している。   As shown in FIG. 13 (a), in the state before welding, the front side surface 112 of the container body 110 and the side end portion 121 of the lid portion 120 form the side surface of the battery container, The convex portion 122 and the back surface 123 of the lid portion 120 and the side surface 113 on the back side of the container body 110 form a storage space for the power generation element.

この状態で、蓋部120と容器本体110との当接部分が露出してなる境界線125を対象とし、この延伸方向に沿ってレーザ溶接を行うと、図13(b)に示すように、電池容器側面及び蓋部120の表面124を含む、境界線125近傍の部分は膨張し、側面から外側にはみ出す瘤状の溶接ダレ140を形成する。   In this state, when the laser welding is performed along the extending direction for the boundary line 125 formed by exposing the contact portion between the lid 120 and the container body 110, as shown in FIG. A portion in the vicinity of the boundary line 125 including the battery container side surface and the surface 124 of the lid portion 120 expands to form a grooving weld sag 140 that protrudes outward from the side surface.

溶接ダレ140は完成後の非水電解質二次電池100の外形に歪みを生じさせ、これは、電池単体の強度の低下や、更には、複数の電池をモジュールとして構成する際に、各電池を設計通りにレイアウトすることの妨げや、モジュール全体を筐体に収納することが出来ない、等の不具合の原因となってしまう。   The welding sag 140 causes distortion in the outer shape of the nonaqueous electrolyte secondary battery 100 after completion. This is caused by a decrease in strength of the battery alone, and further, when each battery is configured as a module. This may cause problems such as hindering the layout as designed and the entire module from being housed in the housing.

このように、従来の技術による電池容器の溶接においては、完成後の精度が悪いという課題があった。   As described above, the welding of battery containers according to the conventional technique has a problem that accuracy after completion is poor.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、精度に優れた金属容器の製造方法及び金属容器、並びにそれを用いた蓄電素子及び蓄電モジュールを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a manufacturing method及beauty metals containers excellent metal containers accuracy, as well as a storage element and the power storage module using the same.

上記の目的を達成するために、本発明の第1の側面は、開口を有する容器本体と前記開口を塞ぐ蓋部とを有し、前記容器本体と前記蓋部との当接部分が側面に露出している金属容器の製造方法であって、
前記当接部分にレーザ光を照射することにより前記当接部分を溶接する工程を備え、
前記レーザ光の有効直径、前記蓋部の側壁の厚みの2倍未満となるように溶接を行う、金属容器の製造方法である。
In order to achieve the above object, a first side surface of the present invention has a container body having an opening and a lid portion that closes the opening, and a contact portion between the container body and the lid portion is on the side surface. A method of manufacturing an exposed metal container,
A step of welding the contact portion by irradiating the contact portion with a laser beam;
It is a manufacturing method of the metal container which welds so that the effective diameter of the said laser beam may be less than twice the thickness of the side wall of the said cover part.

又、本発明の第2の側面は、前記レーザ光の光軸を、前記容器本体と前記蓋部との当接部分を含むように位置合わせする、本発明の第1の側面の金属容器の溶接方法である。
又、本発明の第3の側面は、前記レーザ光の有効直径の上端が前記蓋部の上端より下方に位置するように溶接する、本発明の第1又は第2の側面の金属容器の製造方法である。
又、本発明の第4の側面は、前記レーザ光は、CWレーザ光である、本発明の第1から第3のいずれかの側面の金属容器の製造方法である。
The second aspect of the present invention is the metal container according to the first aspect of the present invention, wherein the optical axis of the laser beam is aligned so as to include a contact portion between the container body and the lid. It is a welding method.
The third aspect of the present invention is the production of the metal container according to the first or second aspect of the present invention, wherein welding is performed such that the upper end of the effective diameter of the laser beam is positioned below the upper end of the lid. Is the method.
The fourth aspect of the present invention is the method for producing a metal container according to any one of the first to third aspects of the present invention, wherein the laser beam is a CW laser beam.

又、本発明の第の側面は、前記レーザ光の有効直径は、前記蓋部の側壁の厚み未満である、本発明の第1から第4のいずれかの側面の金属容器の製造方法である。 According to a fifth aspect of the present invention, in the metal container manufacturing method according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, the effective diameter of the laser beam is less than the thickness of the side wall of the lid. is there.

又、本発明の第6の側面は、前記レーザ光の有効直径は、前記レーザ光の光軸に沿った向きにおける前記当接部分の幅の2倍以下である、本発明の第1から第5のいずれかの側面の金属容器の製造方法である。 According to a sixth aspect of the present invention, the effective diameter of the laser light is less than or equal to twice the width of the contact portion in the direction along the optical axis of the laser light . 5. A method for producing a metal container according to any one of the fifth aspect.

又、本発明の第の側面は、前記レーザ光を、前記容器本体と前記蓋部との当接面に平行な入射角で前記当接部分に照射する、本発明の第1から第のいずれかの側面の金属容器の製造方法である。 According to a seventh aspect of the present invention, in the first to fifth aspects of the present invention, the laser beam is applied to the contact portion at an incident angle parallel to the contact surface between the container body and the lid. It is a manufacturing method of the metal container of either side.

又、本発明の第の側面は、前記レーザ光を、前記容器本体と前記蓋部との当接面に対して仰角となる入射角で前記当接部分に照射する、本発明の第1から第のいずれかの側面の金属容器の製造方法である。 According to an eighth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the laser beam is applied to the contact portion at an incident angle that is an elevation angle with respect to the contact surface between the container body and the lid. To 5. The method for producing a metal container on any one of the side surfaces.

又、本発明の第の側面は、前記レーザ光を、前記容器本体と前記蓋部との当接面に対して俯角となる入射角で前記当接部分に照射する、本発明の第1から第のいずれかの側面の金属容器の製造方法である。 According to a ninth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the laser beam is applied to the contact portion at an incident angle that is a depression angle with respect to the contact surface between the container body and the lid. To 5. The method for producing a metal container on any one of the side surfaces.

又、本発明の第10の側面は、
前記金属容器は、
前記蓋部の縁部が前記容器本体との前記当接部分を形成しており、
前記蓋部の前記縁部は、前記蓋部の表面から前記側面に向かって傾斜した平面又は曲面を有するものである、本発明の第1から第のいずれかの側面の金属容器の製造方法である。
The tenth aspect of the present invention provides
The metal container is
The edge of the lid part forms the contact part with the container body,
The manufacturing method of the metal container according to any one of the first to ninth aspects of the present invention, wherein the edge part of the lid part has a flat surface or a curved surface inclined from the surface of the lid part toward the side surface. It is.

又、本発明の第11の側面は、
前記金属容器は、
前記蓋部が裏面から突出した凸部又は裏面から後退した凹部を有し、
前記凸部又は前記凹部が前記金属容器の前記開口に嵌合しているものである、
本発明の第1から第10のいずれかの側面の金属容器の製造方法である。
The eleventh aspect of the present invention is
The metal container is
The lid portion has a convex portion protruding from the back surface or a concave portion recessed from the back surface,
The convex part or the concave part is fitted into the opening of the metal container.
It is a manufacturing method of the metal container in any one of the 1st to 10th side of the present invention.

又、本発明の第12の側面は、
前記金属容器は、
前記蓋部の前記凸部の厚みが他の部分の厚みより大きいものであり、
前記蓋部の前記縁部の厚みが、前記凸部より更に内側の部分の厚み以上である、
本発明の第11の側面の金属容器の製造方法である。
The twelfth aspect of the present invention is
The metal container is
The thickness of the convex part of the lid part is larger than the thickness of the other part,
The thickness of the edge part of the lid part is equal to or greater than the thickness of the inner part of the convex part,
It is a manufacturing method of the metal container of the 11th side of the present invention.

又、本発明の第13の側面は、
開口を有する容器本体と、
前記開口を塞ぐ蓋部とを有し、
前記容器本体と前記蓋部との当接部分が側面に露出している金属容器であって、
前記蓋部は、
その縁部が前記容器本体との前記当接部分を形成しており、
前記縁部より内側の部分で前記金属容器の前記開口に嵌合しており、
前記容器本体の前記開口に嵌合している部分の厚みは、他の部分の厚みより大きいものであって、
前記縁部の厚みは、前記前記容器本体の前記開口に嵌合している部分より更に内側の部分の厚み以上であって
前記当接部分は、前記蓋部の側壁の厚みの2倍未満の直径の作用領域内が溶融溶接されている、
金属容器である。
The thirteenth aspect of the present invention provides
A container body having an opening;
A lid that closes the opening;
A metal container in which a contact portion between the container body and the lid is exposed on a side surface,
The lid is
The edge portion forms the contact portion with the container body,
It is fitted to the opening of the metal container at a portion inside the edge,
The thickness of the portion fitted into the opening of the container body is larger than the thickness of the other portion,
The thickness of the edge portion further der than the thickness of the inner portion than the portion that is fitted into the opening of said container body,
The contact portion is melt welded in the working region having a diameter of less than twice the thickness of the side wall of the lid.
It is a metal container.

又、本発明の第14の側面は、開口を有する容器本体と前記開口を塞ぐ蓋部とを有し、前記容器本体と前記蓋部との当接部分が側面に露出している金属容器であって、
前記当接部分を含む領域は溶接されており、
前記溶接の影響により溶融した部分は、前記蓋部の側壁の厚みの2倍未満の直径の作用領域内であって、前記部分の幅又は奥行きの寸法は、前記蓋部の、前記側面に露出している厚み以下である、
金属容器である。
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a metal container having a container body having an opening and a lid portion that closes the opening, and a contact portion between the container body and the lid portion is exposed on the side surface. There,
The region including the contact portion is welded,
The portion melted by the influence of the welding is in the working region having a diameter less than twice the thickness of the side wall of the lid portion, and the width or depth dimension of the portion is exposed on the side surface of the lid portion. Or less than the thickness
It is a metal container.

又、本発明の第15の側面は、
開口を有する容器本体と前記開口を塞ぐ蓋部とを有し、前記容器本体と前記蓋部との当接部分が側面に露出しており、前記当接部分は前記蓋部の側壁の厚みの2倍未満の直径の作用領域内が溶融溶接されている金属容器、又は本発明の第11もしくは第12の側面の金属容器と、
前記金属容器内に収納される発電要素とを備え、
前記金属容器の表面に設けられた、前記発電要素と電気的に接続された電極部を有する、蓄電素子である。
The fifteenth aspect of the present invention is
A container body having an opening and a lid portion that closes the opening; a contact portion between the container body and the lid portion is exposed on a side surface; and the contact portion has a thickness of a side wall of the lid portion. A metal container in which the working area having a diameter of less than twice is melt welded , or a metal container according to the eleventh or twelfth aspect of the present invention;
A power generation element housed in the metal container,
It is an electrical storage element which has the electrode part electrically connected with the said electric power generation element provided in the surface of the said metal container.

又、本発明の第16の側面は、
本発明の第15の側面の蓄電素子を複数配列してなる蓄電モジュールであって、
それぞれの前記蓄電素子は、前記当接部分同士が対向するように配列されている、蓄電モジュールである。
The sixteenth aspect of the present invention provides
A power storage module comprising a plurality of power storage elements according to the fifteenth aspect of the present invention,
Each of the power storage elements is a power storage module arranged so that the contact portions face each other.

又、本発明の第17の側面は、
配列された複数の前記蓄電素子の外側に設けられ、それぞれの前記蓄電素子を拘束するエンドプレートを備えた、本発明の第16の側面の蓄電モジュールである。
The seventeenth aspect of the present invention provides
The power storage module according to the sixteenth aspect of the present invention, comprising an end plate provided outside the plurality of power storage elements arranged and restraining each of the power storage elements.

以上のような本発明によれば、金属容器を精度良く溶接することが可能になるという効果を有する。   According to the present invention as described above, there is an effect that the metal container can be welded with high accuracy.

(a)本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の構成を示す斜視図(b)本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池の電池容器の構成を示す模式的断面図(A) The perspective view which shows the structure of the nonaqueous electrolyte secondary battery which concerns on embodiment of this invention (b) The typical cross section which shows the structure of the battery container of the nonaqueous electrolyte secondary battery which concerns on embodiment of this invention Figure (a)本発明の実施の形態に係る電池容器の蓋部の構成を示す裏面図(b)図2(a)のA−A直線による断面図(A) Back view showing the configuration of the lid of the battery container according to the embodiment of the present invention (b) Cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 本発明の実施の形態に係る金属容器の溶接方法を説明するための要部断面図Sectional drawing of the principal part for demonstrating the welding method of the metal container which concerns on embodiment of this invention 本発明の実施の形態に係る金属容器の溶接方法を実施するための構成を示す図The figure which shows the structure for enforcing the welding method of the metal container which concerns on embodiment of this invention 本発明の実施の形態に係る金属容器の溶接方法の他の例を説明するための要部断面図Sectional drawing of the principal part for demonstrating the other example of the welding method of the metal container which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る金属容器の溶接方法の他の例を説明するための要部断面図Sectional drawing of the principal part for demonstrating the other example of the welding method of the metal container which concerns on embodiment of this invention. (a)本発明の実施の形態に係る金属容器の溶接方法の他の例を説明するための斜視図(b)本発明の実施の形態に係る金属容器の溶接方法の他の例を説明するための要部平面図(A) The perspective view for demonstrating the other example of the welding method of the metal container which concerns on embodiment of this invention (b) The other example of the welding method of the metal container which concerns on embodiment of this invention is demonstrated. Main part plan view for 本発明の実施の形態に係る金属容器の溶接方法の他の例を説明するための要部断面図Sectional drawing of the principal part for demonstrating the other example of the welding method of the metal container which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る金属容器の溶接方法の他の例を説明するための要部断面図Sectional drawing of the principal part for demonstrating the other example of the welding method of the metal container which concerns on embodiment of this invention. (a)本発明の実施の形態に係る金属容器の構成を示す要部断面図(b)本発明の実施の形態に係る金属容器の他の構成例を示す要部断面図(c)本発明の実施の形態に係る金属容器の他の構成例を示す要部断面図(d)本発明の実施の形態に係る金属容器の他の構成例を示す要部断面図(A) principal part sectional view showing composition of a metal container concerning an embodiment of the present invention (b) principal part sectional view showing other examples of composition of a metal container concerning an embodiment of the present invention (c) this invention Cross-sectional view of relevant parts showing another configuration example of the metal container according to the embodiment of the present invention (d) Cross-sectional view of relevant parts showing another configuration example of the metal container according to the embodiment of the present invention 本発明の実施の形態に係る電池モジュールの構成を示す斜視図The perspective view which shows the structure of the battery module which concerns on embodiment of this invention. (a)従来の技術に係る非水電解質二次電池の構成を示す斜視図(b)従来の技術に係る非水電解質二次電池の電池容器の構成を示す模式的断面図(A) The perspective view which shows the structure of the nonaqueous electrolyte secondary battery which concerns on a prior art (b) The typical sectional drawing which shows the structure of the battery container of the nonaqueous electrolyte secondary battery which concerns on a prior art (a)従来の技術に係る金属容器の構成を説明するための要部断面図(b)従来の技術に係る金属容器の溶接方法を説明するための要部断面図(A) Main part sectional drawing for demonstrating the structure of the metal container which concerns on a prior art (b) Main part sectional drawing for demonstrating the welding method of the metal container concerning a prior art

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1(a)は、本発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池1の、外観上の模式的な構成を示す分解斜視図である。   FIG. 1A is an exploded perspective view showing a schematic configuration of the appearance of the nonaqueous electrolyte secondary battery 1 according to the embodiment of the present invention.

図1(a)に示すように、非水電解質二次電池1は従来例と同様、アルミニウム製の板状の蓋部20と、開口11を有する開口箱状の容器本体10から構成される外形六面体の電池容器とを、外装として備えている。蓋部20の表面に、容器本体10内部に収納される発電要素(図示省略)と電気的、機械的に結合され、外部負荷と着脱自在に接続する電極端子を有する、正極側及び負極側の電極部30a及び30bがそれぞれ設けられている点も、従来例と同様である。   As shown in FIG. 1 (a), the nonaqueous electrolyte secondary battery 1 is formed of an aluminum plate-shaped lid 20 and an open box-shaped container body 10 having an opening 11 as in the conventional example. A hexahedral battery container is provided as an exterior. The positive electrode side and the negative electrode side have electrode terminals that are electrically and mechanically coupled to a power generation element (not shown) housed inside the container body 10 on the surface of the lid 20 and are detachably connected to an external load. The point where the electrode portions 30a and 30b are provided is the same as in the conventional example.

又、図1(b)の、電池容器の側面に平行な直線による断面図に示すように、蓋部20は、容器本体10の開口11に嵌合するように、側端部21の内側に形成され、側端部21を含めた他の部分よりも厚みが大きい凸部22を有している。   Further, as shown in the cross-sectional view of the straight line parallel to the side surface of the battery container in FIG. 1B, the lid part 20 is located inside the side end part 21 so as to fit into the opening 11 of the container body 10. It has a convex portion 22 that is formed and is thicker than other portions including the side end portion 21.

次に、図2(a)は、本実施の形態の非水電解質二次電池1の電池容器の蓋部20の構成を模式的に示す裏面図である。図2(a)に示すように、蓋部20は側端部21の内側に、蓋部20の外形と相似形の凸部22が形成されており、凸部22で囲まれた内側の領域は裏面23を形成している。又、図2(b)の、図2(a)のA−A直線による断面図に示すように、蓋部20の厚みは、凸部22において最も大きく、次いで側端部21、裏面23の順に小さくなっている。   Next, FIG. 2A is a back view schematically showing the configuration of the lid 20 of the battery container of the nonaqueous electrolyte secondary battery 1 of the present embodiment. As shown in FIG. 2A, the lid portion 20 has a convex portion 22 similar to the outer shape of the lid portion 20 formed on the inner side of the side end portion 21, and an inner region surrounded by the convex portion 22. Forms the back surface 23. Further, as shown in the cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2B, the thickness of the lid portion 20 is the largest at the convex portion 22, and then the side end portion 21 and the back surface 23. It becomes smaller in order.

図3は、非水電解質二次電池1の電池容器の、蓋部20と容器本体10とを組み合わせた状態を示す、図1(b)の領域R1に相当する要部断面図である。   FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part corresponding to the region R1 in FIG. 1B, showing a state in which the lid 20 and the container body 10 of the battery container of the nonaqueous electrolyte secondary battery 1 are combined.

図3に示すように、容器本体10の壁部は、外側に露出する外壁12、発電要素の収納空間を形成する内壁13、及び開口11と平行な端面14から構成される。又、蓋部20の側端部21は、表面24、表面24から周辺21bにて容器本体10側に向かって屈曲した側面21c、及び表面24と平行な裏面21aから構成される。   As shown in FIG. 3, the wall portion of the container body 10 includes an outer wall 12 exposed to the outside, an inner wall 13 that forms a storage space for the power generation element, and an end surface 14 that is parallel to the opening 11. Further, the side end portion 21 of the lid portion 20 includes a surface 24, a side surface 21 c bent from the surface 24 toward the container body 10 at the periphery 21 b, and a back surface 21 a parallel to the surface 24.

蓋部20と容器本体10とは、凸部22の外壁22aが内壁13と当接し、かつ、側端部21の裏面21aが端面14と当接することにより嵌合している。そして、これら当接部分のうち、端面14と裏面21aとの当接面は、電池容器の側壁において蓋部20と容器本体10との境界線25として露出している。   The lid portion 20 and the container body 10 are fitted by the outer wall 22a of the convex portion 22 being in contact with the inner wall 13 and the back surface 21a of the side end portion 21 being in contact with the end surface 14. Of these contact portions, the contact surface between the end surface 14 and the back surface 21a is exposed as a boundary line 25 between the lid portion 20 and the container body 10 on the side wall of the battery container.

なお、上記の構成において、容器本体10は本発明の容器本体に、蓋部20は本発明の蓋部に、開口11は本発明の開口に、側端部21は本発明の蓋部の厚みに、又、端面14と裏面21aとの当接面は本発明の当接部分に相当する。又、容器本体10と蓋部20を組み合わせてなる電池容器は、本発明の金属容器に相当する。   In the above configuration, the container body 10 is the container body of the present invention, the lid 20 is the lid of the present invention, the opening 11 is the opening of the present invention, and the side end 21 is the thickness of the lid of the present invention. Moreover, the contact surface between the end surface 14 and the back surface 21a corresponds to the contact portion of the present invention. Moreover, the battery container formed by combining the container body 10 and the lid 20 corresponds to the metal container of the present invention.

本発明の金属容器の製造方法の一実施の形態に係る金属容器の溶接方法は、以上のように構成された非水電解質二次電池1の電池容器を対象としてレーザ溶接を行うものである。すなわち、境界線25に照準を定め、境界線25を含む裏面21aと端面14との当接面に対して平行な光軸41を有するレーザ光40を電池容器の側壁に照射する。 The metal container welding method according to an embodiment of the metal container manufacturing method of the present invention is to perform laser welding on the battery container of the non-aqueous electrolyte secondary battery 1 configured as described above. That is, the boundary line 25 is aimed, and the side wall of the battery container is irradiated with a laser beam 40 having an optical axis 41 parallel to the contact surface between the back surface 21a including the boundary line 25 and the end surface 14 .

さらに、レーザ光40の有効直径Dを、蓋部20の側端部21の厚みT未満に絞っている。図3に示す例では、有効直径Dは厚みTの約80%とした。レーザ光40が対象を溶接するのに有効な熱量を与える範囲は、図中点線で示すように、レーザ光40の到達位置を起点として、レーザ光40の有効半径を半径とし、半球状の(図中には半円として示される)作用領域42である。すなわち、レーザ光の溶接による影響は作用領域42の内部に生ずる。   Further, the effective diameter D of the laser beam 40 is reduced to less than the thickness T of the side end portion 21 of the lid portion 20. In the example shown in FIG. 3, the effective diameter D is about 80% of the thickness T. As shown by the dotted line in the figure, the range in which the laser beam 40 gives an effective amount of heat for welding the object is the hemispherical (with the effective radius of the laser beam 40 starting from the arrival position of the laser beam 40 as a starting point ( This is an active area 42 (shown as a semicircle in the figure). That is, the influence of the laser beam welding occurs inside the action region 42.

溶接後の電池容器においては、その表面において容器本体10の外壁12及び蓋部20の側面21cに渡る部位、又、その断面においては、蓋部20の裏面21a及び容器本体10の端面14の面方向に沿った電池容器の奥行きに渡る部位のそれぞれについて、レーザ光により実際に溶融したことが認められる部分が含まれることとなる。   In the battery container after welding, on the surface thereof, the part extending over the outer wall 12 of the container body 10 and the side surface 21c of the lid part 20, and in the cross section thereof, the back surface 21a of the lid part 20 and the surface of the end surface 14 of the container body 10. For each of the parts extending along the direction and extending along the depth of the battery container, a part that is actually melted by the laser light is included.

作用領域42は裏面21aと端面14との当接面を含みつつ、側端部21の周辺21bからは離れている。図1(b)に示した従来例においては、レーザ光の照射領域は蓋部と容器本体との境界線のみならず、蓋部の周辺を含めた広い領域であり、溶接ダレの主要な原因となっていた。 The action region 42 includes a contact surface between the back surface 21 a and the end surface 14 , but is separated from the periphery 21 b of the side end portion 21. In the conventional example shown in FIG. 1 3 (b), the irradiation area of the laser beam is not only the border line between the lid and the container body, a broad area including the periphery of the lid portion, the main welding sag It was the cause.

これに対し、本発明は、溶接ダレの原因が、周辺21bを含めた蓋部20の上端が過熱されることに着目し、蓋部21においては側端部21の厚みTを他の部位よりも大きくとるとともに、レーザ光の直径及び照射位置を調節して、周辺21bを含めた蓋部20の上端にレーザ光が照射されないようにしている。これにより、溶接ダレの発生を抑制し、溶接完了後の電池容器の外形に歪みが生ずることを防ぐことを可能としている。   On the other hand, the present invention pays attention to the fact that the cause of welding sag is that the upper end of the lid 20 including the periphery 21b is overheated. In addition, the diameter and irradiation position of the laser beam are adjusted so that the upper end of the lid 20 including the periphery 21b is not irradiated with the laser beam. Thereby, generation | occurrence | production of welding sagging is suppressed and it becomes possible to prevent that a distortion arises in the external shape of the battery container after completion of welding.

なお、単に外形の歪みを修正するだけなら、発生後の溶接ダレを切除することも考えられるが、この場合は、その分母材としての電池容器を削ってしまうことになり、容器の強度が低下する。そこで従来は溶接ダレが発見されても放置されていた。これに対し、本発明は、金属容器の強度を確保しながら精度の高い溶接を実現すべく、溶接ダレそのものを抑えるようにしたことを特徴とするものである。   If the distortion of the outer shape is simply corrected, it may be possible to cut off the weld sag after the occurrence, but in this case, the battery container as the base material will be scraped, and the strength of the container will be reduced. To do. Therefore, even if a welding sag is discovered, it has been left unattended. On the other hand, the present invention is characterized in that welding sag itself is suppressed in order to realize highly accurate welding while ensuring the strength of the metal container.

次に、図4は、本発明の金属容器の製造方法を実施するための構成の一例を模式的に示す図である。図4に示すように、レーザ溶接機43は、可撓性のファイバーケーブル44の先端に設けられたノズル部45の操作によってレーザ光40の照射位置を自在に変化させることができる。レーザ光40の光軸41を、母材としての電池容器の容器本体10及び蓋部21の境界線25に位置合わせし、境界線25に沿って走査することにより溶接を行う。 Next, FIG. 4 is a diagram schematically showing an example of a configuration for carrying out the metal container manufacturing method of the present invention. As shown in FIG. 4, the laser welding machine 43 can freely change the irradiation position of the laser light 40 by operating the nozzle portion 45 provided at the tip of the flexible fiber cable 44. Welding is performed by aligning the optical axis 41 of the laser beam 40 with the boundary line 25 of the container body 10 and the lid 21 of the battery container as a base material, and scanning along the boundary line 25.

レーザ光40と境界線25との位置合わせは相対的なものであるから、溶接に際しては、ノズル部45及び電池容器のいずれか一方又は両方を移動させればよい。なお、図4においては、説明のため、レーザ溶接機43側と電池容器側とでは縮尺を変更して示した。   Since the alignment of the laser beam 40 and the boundary line 25 is relative, one or both of the nozzle portion 45 and the battery container may be moved during welding. In FIG. 4, for the sake of explanation, the scale is changed between the laser welder 43 side and the battery container side.

レーザ溶接機43としては、通常、出力600〜4000W、ノズル部43のレーザファイバ径としては100〜600μmのものが用いられる。この場合、レーザ光40の、電池容器表面における有効スポット径は0.1〜2mmとなり、したがって蓋部20の厚みTはこれらのスポット径以上とすることが望ましい。ただし、これらレーザ溶接において慣用されるレーザ光の出力、スポット径その他機器の定格は例示であって、本発明は、金属容器の蓋部の厚みとレーザ光の有効直径との関係によって効果を奏するものであり、これらの条件の上限、下限より大きな値を用いることができる。   As the laser welding machine 43, an output of 600 to 4000 W and a laser fiber diameter of the nozzle portion 43 of 100 to 600 μm are usually used. In this case, the effective spot diameter of the laser beam 40 on the surface of the battery container is 0.1 to 2 mm. Therefore, it is desirable that the thickness T of the lid portion 20 be equal to or greater than these spot diameters. However, the laser beam output, spot diameter, and other device ratings commonly used in laser welding are examples, and the present invention is effective depending on the relationship between the thickness of the lid of the metal container and the effective diameter of the laser beam. Therefore, values larger than the upper and lower limits of these conditions can be used.

一例として、出力2600WのCWレーザ光を用い、境界線25に対してフォーカス±0mm、溶接速度35mm/秒で走査した場合は、図3に示す例と同様、溶接ダレの発生はみられず、電池容器の歪みが公差内に収まることが確認された。一方、同一規格のレーザ光を用い、かつ境界線25より上方に焦点を合わせた場合は、図13(b)に示すような、公差を逸脱する溶接ダレ140が確認された。 As an example, when a CW laser beam with an output of 2600 W is used and the boundary line 25 is scanned at a focus of ± 0 mm and a welding speed of 35 mm / second, no welding sagging is observed, as in the example shown in FIG. It was confirmed that the distortion of the battery container was within the tolerance. On the other hand, using a laser beam of the same standard, and if focused above the boundary line 25, as shown in FIG. 13 (b), welding sag 140 is confirmed deviating tolerances.

なお、上記の説明においては、レーザ光40は、その光軸41が、蓋部20の凸部22の外壁22aと容器本体10の端面14との当接面に平行となるように調整されているものとしたが、光軸41は当接面と交差するように調整してもよい。   In the above description, the laser beam 40 is adjusted so that the optical axis 41 thereof is parallel to the contact surface between the outer wall 22 a of the convex portion 22 of the lid portion 20 and the end surface 14 of the container body 10. However, the optical axis 41 may be adjusted so as to intersect the contact surface.

図5に示す例は、レーザ光40を、当接面を延長してなる基準線46に対して仰角をなす入射角θで照射し、光軸41を境界線25に一致させたものである。容器本体10の内部に迷光や溶接に伴うスパッタその他の異物の侵入が直接入射することを防ぐことができる。なお、この場合において、レーザ光40の光軸41の位置を、境界線25より下方にとることが望ましい。蓋部20の上端が過剰に熱せられることを防ぐとともに、位置決めのマージンを大きくとることができる。   In the example shown in FIG. 5, the laser beam 40 is irradiated at an incident angle θ that forms an elevation angle with respect to a reference line 46 formed by extending the contact surface, and the optical axis 41 coincides with the boundary line 25. . It is possible to prevent stray light or intrusion of other foreign matters due to welding directly into the inside of the container body 10. In this case, it is desirable that the position of the optical axis 41 of the laser light 40 be located below the boundary line 25. While preventing the upper end of the cover part 20 from being heated excessively, the positioning margin can be increased.

又、図6に示すように、レーザ光40を、基準線44に対して俯角をなす入射角φで照射し、光軸41を境界線25に一致させるようにしてもよい。特にこの場合は、レーザ光の作用領域を周辺21bの対角方向に沿って、電池容器の内部へ遠ざかるようにシフトさせることにより、蓋部20の上端が過剰に熱せられることをさらに防止することが可能となる。更にこの場合は、容器本体10の内部への迷光等の影響を避けるために、凸部22の厚みを大きくとることが望ましい。   In addition, as shown in FIG. 6, the laser beam 40 may be irradiated at an incident angle φ that forms a depression angle with respect to the reference line 44, so that the optical axis 41 coincides with the boundary line 25. Particularly in this case, the upper end of the lid 20 is further prevented from being heated excessively by shifting the working area of the laser light along the diagonal direction of the periphery 21b so as to move away from the inside of the battery container. Is possible. Furthermore, in this case, it is desirable to increase the thickness of the convex portion 22 in order to avoid the influence of stray light or the like on the inside of the container body 10.

又、上記の説明においては、図7(a)の斜視図に示すように、レーザ光40は、光軸41が、蓋部20の表面24に平行な面内において、境界線25に対し直交するように照射するものとして説明を行ったが、光軸41は、図7(a)の領域R2の要部平面図である図7(b)に示すように、上記平行面内にて回転し、境界線25に対し斜行させるようにしてもよい。図中には一例として、基準線46に対して入射角ψ0だけ回転させた例を示した。   In the above description, as shown in the perspective view of FIG. 7A, the laser beam 40 is perpendicular to the boundary line 25 in the plane in which the optical axis 41 is parallel to the surface 24 of the lid portion 20. The optical axis 41 is rotated within the parallel plane as shown in FIG. 7B, which is a plan view of the main part of the region R2 in FIG. 7A. However, the boundary line 25 may be skewed. In the figure, as an example, an example in which the incident line is rotated by the incident angle ψ 0 with respect to the reference line 46 is shown.

このように、平面におけるレーザ光40の入射角を変化させることにより、レーザ光40の単位面積当りのエネルギー密度を抑えて、容器本体10及び蓋部20の急激な温度上昇を防ぎ、より確実に溶接ダレの発生を抑制することが可能となる。なお、この効果は図5、6に示す例でも同様に得られるが、本構成例の場合は、図7(b)に示すように、平面上の入射角の範囲ψが垂直方向の場合より広範囲であり、調整の幅が大きいという利点を有する。   In this way, by changing the incident angle of the laser beam 40 on the plane, the energy density per unit area of the laser beam 40 is suppressed, and a sudden temperature rise of the container body 10 and the lid 20 is prevented, and more reliably. It is possible to suppress the occurrence of welding sag. This effect can be obtained in the same way in the examples shown in FIGS. 5 and 6. However, in the case of this configuration example, as shown in FIG. 7B, the incident angle range ψ on the plane is vertical. There is an advantage that it is wide-range and the range of adjustment is large.

更に、図5、6に示す例と組み合わせて境界線25への入射角を立体的に調整すれば、それぞれの構成例の効果を重畳的に奏することができ、より好適である。   Furthermore, if the incident angle to the boundary line 25 is adjusted three-dimensionally in combination with the examples shown in FIGS. 5 and 6, the effects of the respective configuration examples can be exerted in a superimposed manner, which is more preferable.

又、上記の説明においては、レーザ光40の有効直径を、蓋部20の側端部21の厚みT未満に絞るものとしたが、本実施の形態に例示される本発明の要旨は、蓋部21の周辺21bを含めた上端にレーザ光が直接照射されることを防ぐことにより、電池容器側面の溶接ダレの発生を抑制することである。したがって、周辺21bにレーザ光40が直接照射されない限り、有効直径はより大きくとるようにしてもよい。   In the above description, the effective diameter of the laser beam 40 is limited to less than the thickness T of the side end portion 21 of the lid portion 20, but the gist of the present invention exemplified in this embodiment is the lid. By preventing laser light from being directly applied to the upper end including the periphery 21b of the part 21, the occurrence of welding sag on the side surface of the battery container is suppressed. Therefore, as long as the laser beam 40 is not directly applied to the periphery 21b, the effective diameter may be larger.

具体的には、図8に示すように、光軸41の位置は固定したまま、有効半径が側端部21の厚みT未満となる範囲、つまり有効直径Dに換算して厚みTの2倍未満の範囲内であれば、レーザ光40の有効直径は任意の大きさに調節することができる。慣用されるレーザ光40の、電池容器表面における有効スポット径が0.1〜2mmであることに鑑みれば、側端部21の厚みはこれらのスポット径の1/2まで薄くすることもできる。   Specifically, as shown in FIG. 8, the position of the optical axis 41 is fixed, and the effective radius is less than the thickness T of the side end portion 21, that is, the effective diameter D is twice the thickness T. If it is within the range below, the effective diameter of the laser beam 40 can be adjusted to an arbitrary size. In view of the effective spot diameter of the commonly used laser beam 40 on the surface of the battery container being 0.1 to 2 mm, the thickness of the side end 21 can be reduced to ½ of these spot diameters.

ただし、図3に示したように、レーザ光40の作用領域42の大きさは、レーザ光40の有効半径に依存し、容器本体10の端面14と蓋部21の裏面21aとの当接面の幅を超える大きさとなることは、母材に、溶接に必要な量以上のエネルギーを与えることを意味する。そこで、図8に示すように、レーザ光の有効直径Dを当接面の幅Wの2倍以下に定めることがより望ましい。この場合、本発明の効果を奏しつつ、適切な大きさの出力で、かつ確実に電池容器を溶接することが可能になる。   However, as shown in FIG. 3, the size of the action region 42 of the laser light 40 depends on the effective radius of the laser light 40, and the contact surface between the end surface 14 of the container body 10 and the back surface 21 a of the lid portion 21. Being a size exceeding the width of means that the base material is given more energy than is necessary for welding. Therefore, as shown in FIG. 8, it is more desirable to set the effective diameter D of the laser light to be not more than twice the width W of the contact surface. In this case, it is possible to reliably weld the battery container with an output having an appropriate size while exhibiting the effects of the present invention.

更に、上記の説明においては、電池容器を構成する蓋部20は、その側端部21が、表面24から周辺21bにて容器本体10側に向かって屈曲した側面21cを有するものとしたが、図9に示すように、表面24から側面21cの間に傾斜面21dを形成した構成としてもよい。傾斜面21dは、図3の蓋部21の辺の部分が省かれたのと同一の状態となる。これにより、レーザ光40の照射範囲が広すぎた場合や、出力が強過ぎた場合であっても、側端部21の膨張分26の大きさを抑制することが可能となる。   Further, in the above description, the lid portion 20 constituting the battery container has a side end 21 that has a side surface 21c that is bent from the surface 24 toward the container body 10 at the periphery 21b. As shown in FIG. 9, it is good also as a structure which formed the inclined surface 21d between the surface 24 and the side surface 21c. The inclined surface 21d is in the same state as the side portion of the lid portion 21 in FIG. 3 is omitted. Thereby, even when the irradiation range of the laser beam 40 is too wide or the output is too strong, the size of the expansion portion 26 of the side end portion 21 can be suppressed.

すなわち、この構成例においては、蓋部21はレーザ溶接によって歪みを生ずるが、その歪みを所期の公差の範囲内に収めることができ、結果として精度の高い溶接が実現されている。なお、傾斜面21dは平面であるとしたが、曲面として形成されていてもよい。要するに、蓋部の側端部の体積が減じられる形状であればよい。   That is, in this configuration example, the lid portion 21 is distorted by laser welding, but the distortion can be kept within a predetermined tolerance range, and as a result, highly accurate welding is realized. Although the inclined surface 21d is a flat surface, it may be formed as a curved surface. In short, any shape that reduces the volume of the side end of the lid may be used.

又、上記の説明においては、電池容器を構成する蓋部20は、図2(b)や図10(a)に示すように、凸部22、側端部21、及び裏面23の厚みがこの順序で徐々に小さくなる構成としたが、図1、図1の各図に示す従来例と同様に、側端部22と裏面23の厚みが同一であってもよい。 In the above description, as shown in FIG. 2B and FIG. 10A, the lid portion 20 constituting the battery case has a thickness of the convex portion 22, the side end portion 21, and the back surface 23. was gradually reduced configuration in order, 1 2, as in the conventional example shown in each of FIGS. 1 3, the thickness of the side end portion 22 and the back surface 23 may be the same.

又、蓋部と容器本体とが嵌合する構成でなくともよい。具体的には、図10(b)に示す蓋部50のように、側端部51の端面のみで容器本体10の壁部の端面に当接する構成や、図10(c)に示す、板状の蓋部60のように、その裏面で容器本体10の壁部の端面に当接する構成としてもよい。更には、図10(d)に示す容器本体70のように、壁部の端面に段差71が形成されており、この段差71と蓋部50の側端部51とが嵌合する構成としてもよい。なお、図10(d)の場合において、蓋部50の、側端部51を除いた、より厚みが薄くなっている裏面を含めた部分は、本発明の凹部に相当する。   Moreover, the configuration may not be such that the lid and the container main body are fitted. Specifically, like the lid portion 50 shown in FIG. 10B, a configuration in which only the end surface of the side end portion 51 abuts on the end surface of the wall portion of the container body 10, or a plate shown in FIG. It is good also as a structure contact | abutted to the end surface of the wall part of the container main body 10 in the back surface like the shape-like cover part 60. FIG. Furthermore, like the container main body 70 shown in FIG. 10D, a step 71 is formed on the end surface of the wall portion, and the step 71 and the side end portion 51 of the lid portion 50 may be fitted. Good. In addition, in the case of FIG.10 (d), the part including the back surface where thickness is thinner except the side edge part 51 of the cover part 50 is equivalent to the recessed part of this invention.

要するに、本発明の金属容器は、開口を有する容器本体と当該開口を塞ぐ蓋部とから構成されており、当接箇所が側面から露出している態様を有していればよく、蓋部と容器本体との結合の態様によって限定されるものではない。   In short, the metal container of the present invention is composed of a container body having an opening and a lid portion that closes the opening, and it is sufficient that the contact portion is exposed from the side surface. It is not limited by the mode of coupling with the container body.

又、上記の説明においては、当接箇所が露出する側面は、例えば図1、3、7等に示すように、電池容器の正面又は側面であるとしたが、本発明の側面は、電池容器の上面又は底面側に形成されるようにしてもよい。すなわち、本発明の、蓋部と容器本体との当接箇所としての側面は、当該当接箇所が溶接対象として露出している面であれば、金属容器の表面上の任意の箇所としてよい。   In the above description, the side surface from which the contact portion is exposed is the front surface or the side surface of the battery container as shown in FIGS. 1, 3, 7 and the like. You may make it form in the upper surface or bottom face side. That is, the side surface of the present invention as a contact portion between the lid portion and the container main body may be an arbitrary portion on the surface of the metal container as long as the contact portion is exposed as a welding target.

又、電池本体はアルミニウム製であるとしたが、アルミニウム合金、ステンレスその他任意の金属又は金属化合物を材料とするものであってもよい。又、形状は外形六面体としたが、円筒形状であってもよい。要するに、本発明の金属容器は、形状、材質その他の具体的な構成によって限定されるものではない。   Further, although the battery body is made of aluminum, it may be made of an aluminum alloy, stainless steel or any other metal or metal compound. The shape is a hexahedron, but it may be a cylindrical shape. In short, the metal container of the present invention is not limited by the shape, material and other specific configurations.

又、上記の説明において、非水電解質二次電池1の、蓋部20及び容器本体10から構成される電池容器は、本発明の金属容器に相当するものであるが、本発明は、非水電解質二次電池1、ニッケル水素電池その他各種の二次電池、一次電池、電気二重層キャパシタ等の蓄電素子の外装の他に、燃料や薬品といった液体又は粉体を収蔵する容器に適用してもよい。すなわち、本発明は、任意の金属容器に対して適用することができ、当該金属容器の用途等によって限定されるものではない。   In the above description, the battery container composed of the lid 20 and the container body 10 of the nonaqueous electrolyte secondary battery 1 corresponds to the metal container of the present invention. In addition to the exterior of power storage elements such as the electrolyte secondary battery 1, nickel-metal hydride battery and other various secondary batteries, primary batteries, and electric double layer capacitors, the present invention may be applied to containers for storing liquids or powders such as fuel and chemicals. Good. That is, the present invention can be applied to any metal container, and is not limited by the use of the metal container.

又、非水電解質二次電池1のように、本発明の金属容器の製造方法により作成された金属容器又は本発明の金属容器を電池容器として用いた二次電池その他の、上述した各種蓄電素子も本発明に含まれる。電池容器が精度よく組立てられていることで強度が確保され、又、外部負荷の筐体に確実に収納可能となる。 Further, as in the case of the non-aqueous electrolyte secondary battery 1, the above-described various storage elements such as a metal container prepared by the method for manufacturing a metal container of the present invention or a secondary battery using the metal container of the present invention as a battery container. Are also included in the present invention. Since the battery container is assembled with high accuracy, the strength is ensured, and the battery container can be securely stored in the housing of the external load.

更に、本発明は、蓄電素子単体ではなく、それを単セルとして用いた蓄電モジュールとして実施してもよい。   Furthermore, the present invention may be implemented as a power storage module that uses a single cell instead of a single power storage element.

図11は、本発明の蓄電モジュールの一例として、非水電解質二次電池1を単セルとして構成した電源モジュール80の構成を模式的に示す斜視図である。図11に示すように、電源モジュール80は、非水電解質二次電池1を単セルとしてマトリックス状に配列して、それぞれの単セルの、蓋部と容器本体との境界線25a又は25bを含む主面同士又は側面同士が対向して配列される構成を有し、各単セルを直列接続することにより大出力を得るようにした電源である。   FIG. 11 is a perspective view schematically showing a configuration of a power supply module 80 in which the nonaqueous electrolyte secondary battery 1 is configured as a single cell as an example of the power storage module of the present invention. As shown in FIG. 11, the power supply module 80 includes non-aqueous electrolyte secondary batteries 1 arranged as a single cell in a matrix, and includes a boundary line 25a or 25b between the lid and the container body of each single cell. The power source has a configuration in which main surfaces or side surfaces are arranged to face each other, and each unit cell is connected in series to obtain a large output.

それぞれ配列された非水電解質二次電池1全体の周囲にはエンドプレート8が設けられており、電源モジュール80の外形を保持している。エンドプレート8は、非水電解質二次電池1の正面側及び側面側をそれぞれ被覆する、ステンレス等の金属製の横板81a及び81bから構成される。横板81a及び81bをボルト81cにより締結することで、エンドプレート8は配列された非水電解質二次電池1を拘束する。又、電源モジュール80は筐体82内に収納して用いられる。 Around the entire array of non-aqueous electrolyte secondary battery 1 respectively and the end plate 81 is provided, holding the outer shape of the power supply 80. End plate 81 is coated nonaqueous electrolyte secondary battery 1 front and lateral side, respectively, and a metallic lateral plate 81a and 81b, such as stainless steel. The horizontal plate 81a and 81b by fastening with a bolt 81c, the end plate 81 to restrain the ordered non-aqueous electrolyte secondary battery 1. The power supply module 80 is housed in a housing 82 for use.

このような電源モジュール80において、単セルである非水電解質二次電池1に対して本発明を適用することにより、個々の単セルの電池のサイズ、寸法の精度が高まるため、単セルを配列した状態でのモジュール全体の精度が高まる。そのため、筐体8に電源モジュール80を収納することができなくなる可能性を低減でき、電源モジュールの歩留まりを高めることが可能となる。 In such a power supply module 80, by applying the present invention to the nonaqueous electrolyte secondary battery 1 that is a single cell, the accuracy of the size and dimensions of the battery of each single cell is increased. In this state, the accuracy of the entire module is increased. Therefore, it houses the power module 80 to the housing 82 reduces the possibility can not be, it is possible to increase the yield of the power supply.

又、エンドプレート8により複数の非水電解質二次電池1を拘束した状態においては、配列された各非水電解質二次電池1は、境界線25aや25bを含む正面や側面同士が押圧されることとなるが、本発明が適用されることにより、各面がフラットに形成されることで、拘束による押圧は面として加えられることとなり、セルの容器本体や蓋部の、接合線25aや25bを含む溶接部分の一箇所に拘束圧力が集中することを防ぐことができる。 Further, in the state where the constraining the non-aqueous electrolyte secondary battery 1 more endplates 81, arranged each of the non-aqueous electrolyte secondary battery 1 was the front and side faces including the boundary line 25a and 25b are pressed However, by applying the present invention, each surface is formed flat, so that pressing by restraint is applied as a surface, and the joint line 25a or It is possible to prevent the restraint pressure from being concentrated on one place of the welded portion including 25b.

すなわち、本発明を用いた蓄電素子であれば、モジュール化してエンドプレートによりセルとしての蓄電素子全体を拘束した場合の拘束圧が、溶接ダレ部に集中することによる各単セルへの物理的・機械的な影響を防ぐこともできる。なお、図11には本発明の蓄電モジュールはエンドプレート80を備えた構成として示したが、エンドプレートを省略した構成として実現してもよい。   That is, in the case of a power storage element using the present invention, the restraint pressure when the entire power storage element as a cell is constrained by a module and concentrated by the end plate is concentrated on the welding sag portion, and the physical / Mechanical effects can also be prevented. Although the power storage module of the present invention is shown in FIG. 11 as a configuration including the end plate 80, it may be realized as a configuration in which the end plate is omitted.

要するに、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内であれば、以上説明したものを含め、上記実施の形態に種々の変更を加えたものとして実施してもよい。   In short, the present invention may be implemented by adding various modifications to the above-described embodiment, including those described above, as long as they do not depart from the spirit of the present invention.

以上のような本発明は、金属容器を精度良く溶接することが可能になる効果を有し、例えば二次電池その他の蓄電素子の電池容器において有用である。   The present invention as described above has an effect that enables a metal container to be accurately welded, and is useful, for example, in a battery container of a secondary battery or other power storage element.

1 非水電解質二次電池
10 容器本体
11 開口
12 外壁
13 内壁
14 端面
20 蓋部
21 側端部
21a 裏面
21b 周辺
21c 側面
21d 傾斜面
22 凸部
22a 外壁
23 裏面
24 表面
25 境界線
26 膨張分
40 レーザ光
41 光軸
42 作用領域
43 レーザ溶接機
44 ファイバーケーブル
45 ノズル部
46 基準線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Nonaqueous electrolyte secondary battery 10 Container body 11 Opening 12 Outer wall 13 Inner wall 14 End surface 20 Lid part 21 Side end part 21a Back surface 21b Peripheral 21c Side surface 21d Inclined surface 22 Convex part 22a Outer wall 23 Back surface 24 Surface 25 Boundary line 26 Expansion 40 Laser beam 41 Optical axis 42 Operating area 43 Laser welding machine 44 Fiber cable 45 Nozzle part 46 Reference line

Claims (17)

開口を有する容器本体と前記開口を塞ぐ蓋部とを有し、前記容器本体と前記蓋部との当接部分が側面に露出している金属容器の製造方法であって、
前記当接部分にレーザ光を照射することにより前記当接部分を溶接する工程を備え、
前記レーザ光の有効直径が、前記蓋部の側壁の厚みの2倍未満となるように溶接を行う、金属容器の製造方法。
A method for manufacturing a metal container, comprising: a container body having an opening; and a lid portion that closes the opening; wherein a contact portion between the container body and the lid portion is exposed on a side surface;
A step of welding the contact portion by irradiating the contact portion with a laser beam;
A method for manufacturing a metal container, wherein welding is performed such that an effective diameter of the laser beam is less than twice the thickness of the side wall of the lid.
前記レーザ光の光軸を、前記容器本体と前記蓋部との当接部分を含むように位置合わせする、請求項1に記載の金属容器の製造方法。   The method of manufacturing a metal container according to claim 1, wherein the optical axis of the laser beam is aligned so as to include a contact portion between the container body and the lid. 前記レーザ光の有効直径の上端が前記蓋部の上端より下方に位置するように溶接する、請求項1又は2に記載の金属容器の製造方法。   The manufacturing method of the metal container of Claim 1 or 2 welded so that the upper end of the effective diameter of the said laser beam may be located below the upper end of the said cover part. 前記レーザ光は、CWレーザ光である、
請求項1から3のいずれかに記載の金属容器の製造方法である。
The laser beam is a CW laser beam.
It is a manufacturing method of the metal container in any one of Claim 1 to 3.
前記レーザ光の有効直径は、前記蓋部の側壁の厚み未満である、請求項1から4のいずれかに記載の金属容器の製造方法。   The method for manufacturing a metal container according to claim 1, wherein an effective diameter of the laser light is less than a thickness of a side wall of the lid portion. 前記レーザ光の有効直径は、前記レーザ光の光軸に沿った向きにおける前記当接部分の幅の2倍以下である、請求項1から5のいずれかに記載の金属容器の製造方法。 6. The method of manufacturing a metal container according to claim 1, wherein an effective diameter of the laser light is not more than twice a width of the contact portion in a direction along the optical axis of the laser light . 前記レーザ光を、前記容器本体と前記蓋部との当接面に平行な入射角で前記当接部分に照射する、請求項1から5のいずれかに記載の金属容器の製造方法。   6. The method of manufacturing a metal container according to claim 1, wherein the contact portion is irradiated with the laser light at an incident angle parallel to a contact surface between the container body and the lid. 前記レーザ光を、前記容器本体と前記蓋部との当接面に対して仰角となる入射角で前記当接部分に照射する、請求項1から5のいずれかに記載の金属容器の製造方法。   The method of manufacturing a metal container according to claim 1, wherein the contact portion is irradiated with the laser light at an incident angle that is an elevation angle with respect to a contact surface between the container main body and the lid. . 前記レーザ光を、前記容器本体と前記蓋部との当接面に対して俯角となる入射角で前記当接部分に照射する、請求項1から5のいずれかに記載の金属容器の製造方法。   6. The method of manufacturing a metal container according to claim 1, wherein the contact portion is irradiated with the laser beam at an incident angle that is a depression angle with respect to a contact surface between the container body and the lid. . 前記金属容器は、
前記蓋部の縁部が前記容器本体との前記当接部分を形成しており、
前記蓋部の前記縁部は、前記蓋部の表面から前記側面に向かって傾斜した平面又は曲面を有するものである、請求項1から9のいずれかに記載の金属容器の製造方法。
The metal container is
The edge of the lid part forms the contact part with the container body,
The method for manufacturing a metal container according to claim 1, wherein the edge portion of the lid portion has a flat surface or a curved surface inclined from the surface of the lid portion toward the side surface.
前記金属容器は、
前記蓋部が裏面から突出した凸部又は裏面から後退した凹部を有し、
前記凸部又は前記凹部が前記金属容器の前記開口に嵌合しているものである、
請求項1から10のいずれかに記載の金属容器の製造方法。
The metal container is
The lid portion has a convex portion protruding from the back surface or a concave portion recessed from the back surface,
The convex part or the concave part is fitted into the opening of the metal container.
The manufacturing method of the metal container in any one of Claim 1 to 10.
前記金属容器は、
前記蓋部の前記凸部の厚みが他の部分の厚みより大きいものであり、
前記蓋部の前記縁部の厚みが、前記凸部より更に内側の部分の厚み以上である、
請求項11に記載の金属容器の製造方法。
The metal container is
The thickness of the convex part of the lid part is larger than the thickness of the other part,
The thickness of the edge part of the lid part is equal to or greater than the thickness of the inner part of the convex part,
The manufacturing method of the metal container of Claim 11.
開口を有する容器本体と、
前記開口を塞ぐ蓋部とを有し、
前記容器本体と前記蓋部との当接部分が側面に露出している金属容器であって、
前記蓋部は、
その縁部が前記容器本体との前記当接部分を形成しており、
前記縁部より内側の部分で前記金属容器の前記開口に嵌合しており、
前記容器本体の前記開口に嵌合している部分の厚みは、他の部分の厚みより大きいものであって、
前記縁部の厚みは、前記容器本体の前記開口に嵌合している部分より更に内側の部分の厚み以上であって、
前記当接部分は、前記蓋部の側壁の厚みの2倍未満の直径の作用領域内が溶融溶接されている、
金属容器。
A container body having an opening;
A lid that closes the opening;
A metal container in which a contact portion between the container body and the lid is exposed on a side surface,
The lid is
The edge portion forms the contact portion with the container body,
It is fitted to the opening of the metal container at a portion inside the edge,
The thickness of the portion fitted into the opening of the container body is larger than the thickness of the other portion,
The thickness of the edge is equal to or greater than the thickness of the portion further inside than the portion fitted in the opening of the container body,
The contact portion is melt welded in the working region having a diameter of less than twice the thickness of the side wall of the lid.
Metal container.
開口を有する容器本体と前記開口を塞ぐ蓋部とを有し、前記容器本体と前記蓋部との当接部分が側面に露出している金属容器であって、
前記当接部分を含む領域は溶接されており、
前記溶接の影響により溶融した部分は、前記蓋部の側壁の厚みの2倍未満の直径の作用領域内であって、前記部分の幅又は奥行きの寸法は、前記蓋部の、前記側面に露出している厚み以下である、
金属容器。
A metal container having a container body having an opening and a lid portion closing the opening, wherein a contact portion between the container body and the lid part is exposed on a side surface;
The region including the contact portion is welded,
The portion melted by the influence of the welding is in the working region having a diameter less than twice the thickness of the side wall of the lid portion, and the width or depth dimension of the portion is exposed on the side surface of the lid portion. Or less than the thickness
Metal container.
開口を有する容器本体と前記開口を塞ぐ蓋部とを有し、前記容器本体と前記蓋部との当接部分が側面に露出しており、前記当接部分は前記蓋部の側壁の厚みの2倍未満の直径の作用領域内が溶融溶接されている金属容器、又は請求項13もしくは14に記載の金属容器と、
前記金属容器内に収納される発電要素とを備え、
前記金属容器の表面に設けられた、前記発電要素と電気的に接続された電極部を有する、蓄電素子。
A container body having an opening and a lid portion that closes the opening; a contact portion between the container body and the lid portion is exposed on a side surface; and the contact portion has a thickness of a side wall of the lid portion. A metal container in which the inside of the working region having a diameter of less than twice is melt welded, or the metal container according to claim 13 or 14,
A power generation element housed in the metal container,
A power storage element having an electrode portion provided on a surface of the metal container and electrically connected to the power generation element.
請求項15に記載の蓄電素子を複数配列してなる蓄電モジュールであって、
それぞれの前記蓄電素子は、前記当接部分同士が対向するように配列されている、蓄電モジュール。
A power storage module in which a plurality of power storage elements according to claim 15 are arranged,
Each of the power storage elements is a power storage module arranged so that the contact portions face each other.
配列された複数の前記蓄電素子の外側に設けられ、それぞれの前記蓄電素子を拘束するエンドプレートを備えた、請求項16に記載の蓄電モジュール。   The power storage module according to claim 16, further comprising an end plate provided outside the plurality of power storage elements arranged and restraining each of the power storage elements.
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