JP7437638B2 - 溶接用治具及びレーザ加工機 - Google Patents
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Description
本発明は、溶接用治具及びレーザ加工機に関する。
電池の製造において、有底筒状の電池缶と、ジェリーロール型（巻回型）電極組立体の電極（例えば、負極）とをレーザ光で溶接する方法として、前記ジェリーロール型電極組立体の中空の軸芯部内に前記レーザ光の照射ノズルを挿入し、前記電池缶底部と前記電極とを密着させ、前記電池缶の内部からの前記レーザ光の照射により、前記電池缶と前記電極とを溶接する方法が提案されている（特許文献１）。
しかしながら、前記電池缶の内部からの前記レーザ光の照射による溶接では、前記電池缶１個毎に前記照射ノズルの挿脱を繰り返す必要があるため、タクトタイムが長くなるという問題がある。
この問題の解決法として、レーザ光が通過可能な貫通孔を有する板状支持部材と、ジェリーロール型電極組立体の中空の軸芯部に挿脱可能であり、且つ、その一端で、前記ジェリーロール型電極組立体の一端側に配置される電極及び電池缶底部を支持可能な棒状支持部材とを備え、前記板状支持部材及び前記棒状支持部材の間に圧力を加えることで、電池缶底部内面と電極とを圧接可能な治具を用いることが考えられる。この治具を用いた場合、電池缶底部内面と電極とが圧接しているため、電池缶底部内面と電極との接触領域に対応する電池缶底部外面にレーザ光を照射することにより、電池缶と電極とを溶接可能である。
しかしながら、前記治具を用いた溶接には、前記板状支持部材及び前記棒状支持部材の間に圧力を加える際に、電池缶に変形が生じるという問題がある。
そこで、本発明は、電池缶を変形させることなく、レーザ光により前記電池缶と電極とを溶接可能な溶接用治具及びそれを用いたレーザ加工機の提供を目的とする。
前記目的を達成するために、本発明の溶接用治具は、
板状支持部材と、棒状支持部材と、圧力調整機構と、を含み、
前記板状支持部材は、レーザ光が通過可能な貫通孔を有し、
前記棒状支持部材は、ジェリーロール型電極組立体の中空の軸芯部に挿脱可能であり、且つ、その一端で、前記ジェリーロール型電極組立体の一端側に配置される電極及び電池缶底部を支持可能であり、
前記圧力調整機構は、前記板状支持部材及び前記棒状支持部材の間に加える圧力を調整可能であることを特徴とし、前記レーザ光による前記電池缶と前記電極との溶接に用いられる。
板状支持部材と、棒状支持部材と、圧力調整機構と、を含み、
前記板状支持部材は、レーザ光が通過可能な貫通孔を有し、
前記棒状支持部材は、ジェリーロール型電極組立体の中空の軸芯部に挿脱可能であり、且つ、その一端で、前記ジェリーロール型電極組立体の一端側に配置される電極及び電池缶底部を支持可能であり、
前記圧力調整機構は、前記板状支持部材及び前記棒状支持部材の間に加える圧力を調整可能であることを特徴とし、前記レーザ光による前記電池缶と前記電極との溶接に用いられる。
本発明のレーザ加工機は、
レーザ発振器と、溶接用治具と、を含み、
前記溶接用治具は、前記本発明の溶接用治具であり、
前記レーザ発振器から照射されるレーザ光が、前記溶接用治具の前記板状支持部材の貫通孔を通過可能であることを特徴とする。
レーザ発振器と、溶接用治具と、を含み、
前記溶接用治具は、前記本発明の溶接用治具であり、
前記レーザ発振器から照射されるレーザ光が、前記溶接用治具の前記板状支持部材の貫通孔を通過可能であることを特徴とする。
本発明によれば、電池缶を変形させることなく、レーザ光により前記電池缶と電極とを溶接可能である。
本発明において、「縦方向」は、後述するジェリーロール型電極組立体の巻回の軸方向を意味し、「横方向」は、前記巻回の軸と垂直方向を意味する。
以下、本発明の溶接用治具及びレーザ加工機について、図面を参照して説明する。ただし、本発明は、以下の説明に限定されない。なお、以下の図１～図１１において、同一部分には、同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、図面においては、説明の便宜上、各部の構造は適宜簡略化して示す場合があり、各部の寸法比等は、実際とは異なり、模式的に示す場合がある。また、各実施形態は、特に言及しない限り、互いにその説明を援用できる。
（実施形態１）
図１は、本実施形態の溶接用治具の構成の一例を示す模式断面図である。本実施形態は、レーザ光３０を、電池缶２２の底部外面に上方から照射する溶接用治具の一例である。図１に示すように、溶接用治具は、板状支持部材１１と、棒状支持部材１２と、圧力調整機構１３と、を含む。板状支持部材１１は、レーザ光３０が通過可能な貫通孔１１ａを有する。棒状支持部材１２は、ジェリーロール型電極組立体２３の中空の軸芯部に挿脱可能であり、且つ、その一端（図１においては、上端）で、ジェリーロール型電極組立体２３の一端側（図１においては、上側）に配置される電極２１及び電池缶２２の底部を支持可能である。電極２１は、図１では１つとしているが、複数個が積層されていてもよい。図１において、ジェリーロール型電極組立体２３、電極２１及び電池缶２２は、いずれも溶接用治具の構成部材ではなく、溶接対象（ワーク）であって、それらの詳細については後述する。圧力調整機構１３は、板状支持部材１１及び棒状支持部材１２の間に加える圧力を調整可能である。溶接用治具は、さらに、任意の構成部材として、ジェリーロール型電極組立体２３の落下を防止する支持体１４、及び、支持体１４を設置する支持台１５を含んでもよい。図１では、支持体１４として、ばねを例示したが、ジェリーロール型電極体２３の落下を防止できるものであれば、ばね以外のものを用いてもよい。
図１は、本実施形態の溶接用治具の構成の一例を示す模式断面図である。本実施形態は、レーザ光３０を、電池缶２２の底部外面に上方から照射する溶接用治具の一例である。図１に示すように、溶接用治具は、板状支持部材１１と、棒状支持部材１２と、圧力調整機構１３と、を含む。板状支持部材１１は、レーザ光３０が通過可能な貫通孔１１ａを有する。棒状支持部材１２は、ジェリーロール型電極組立体２３の中空の軸芯部に挿脱可能であり、且つ、その一端（図１においては、上端）で、ジェリーロール型電極組立体２３の一端側（図１においては、上側）に配置される電極２１及び電池缶２２の底部を支持可能である。電極２１は、図１では１つとしているが、複数個が積層されていてもよい。図１において、ジェリーロール型電極組立体２３、電極２１及び電池缶２２は、いずれも溶接用治具の構成部材ではなく、溶接対象（ワーク）であって、それらの詳細については後述する。圧力調整機構１３は、板状支持部材１１及び棒状支持部材１２の間に加える圧力を調整可能である。溶接用治具は、さらに、任意の構成部材として、ジェリーロール型電極組立体２３の落下を防止する支持体１４、及び、支持体１４を設置する支持台１５を含んでもよい。図１では、支持体１４として、ばねを例示したが、ジェリーロール型電極体２３の落下を防止できるものであれば、ばね以外のものを用いてもよい。
溶接用治具の構成部材の説明に先立ち、図２及び図３を用いて、ジェリーロール型電極組立体２３及び電池缶２２について説明する。図２は、ジェリーロール型電極組立体２３について説明する概略斜視図である。図２に示すように、ジェリーロール型電極組立体２３は、細長片である電極タブ２１ａが付着された第１の電極シート２３ａ（例えば、正極）、電極タブ２１ｂが付着された第２の電極シート（例えば、負極）２３ｂ、並びにセパレータ２３ｄ及びセパレータ２３ｃからなり、セパレータ２３ｄ、第２の電極シート２３ｂ、セパレータ２３ｃ、第１の電極シート２３ａの順に積層されて、巻回の軸と垂直方向に切断したときの断面が、円状又は楕円形状に巻回することによって形成されたものである。なお、巻き終わったジェリーロール型電極組立体２３は、例えば、テープ等で固定され、電池缶２２内に収納し、電解質を含有する有機溶媒からなる電解液を含浸させて、リチウムイオン二次電池等として使用される。図２における電極タブ２１ｂが、本発明における溶接対象（ワーク）である、図１に示す電極２１に相当する。前述のとおり、図１では、電極２１を１つとしているが、複数個が積層されていてもよい。
図３は、ジェリーロール型電極組立体２３及び電池缶２２について説明する模式断面図であり、（Ａ）が縦方向（巻回の軸方向）の断面図、（Ｂ）が横方向（巻回の軸と垂直方向）の断面図である。なお、図３（Ａ）では、図１と上下が逆転している。図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、電池缶２２内にジェリーロール型電極組立体２３が収納されており、ジェリーロール型電極組立体２３の軸芯部２３ｅは、中空となっている。図２及び図３では、ジェリーロール型電極組立体２３及び電池缶２２の横方向（巻回の軸と垂直方向）の断面を円状としているが、ジェリーロール型電極組立体２３の軸芯部が中空であれば、当該断面の形状は、正方形状、長方形状等の矩形状等であってもよい。
本実施形態では、板状支持部材１１は、その貫通孔１１ａがジェリーロール型電極組立体２３の中空の軸芯部の上部に位置するように、電池缶２２底部の上方に配置される。板状支持部材１１は、レーザ光３０が通過可能な貫通孔１１ａを有するものであればよく、その材質、厚み等は、特に制限されず、その平面形状も、円状、矩形状等、任意の形状とすればよいが、その横方向の断面積は、電池缶２２底部の横方向の断面積よりも大きいことが好ましい。図１では、板状支持部材１１を１枚としているが、３枚又は４枚等の複数枚であってもよい。貫通孔１１ａの形状等については、後述する。
棒状支持部材１２の横方向の断面積は、ジェリーロール型電極組立体２３の中空の軸芯部の横方向の断面積より僅かに小さい。本実施形態において、棒状支持部材１２の長さは、ジェリーロール型電極組立体２３の中空の軸芯部の長さ及び支持体１４の高さの合計と略同じである。棒状支持部材１２としては、例えば、セロミックロッド等を用い得る。
溶接時に発生する熱の影響がジェリーロール型電極組立体２３に及ぶのを防止する観点から、板状支持部材１１の貫通孔１１ａの横方向の断面の形状及び大きさは、棒状支持部材１２及びジェリーロール型電極組立体２３の中空の軸芯部の横方向の断面の形状及び大きさと略同じであることが好ましい。このとき、例えば、それらの断面形状が円状であれば、板状支持部材１１の貫通孔１１ａの径と、棒状支持部材１２及びジェリーロール型電極組立体２３の中空の軸芯部の径とが、略同じ大きさとなる。
圧力調整機構１３の構成は、板状支持部材１１及び棒状支持部材１２の間に加える圧力を調整可能であれば、特に制限されない。本実施形態では、図１に例示するように、圧力調整機構１３を、板状支持部材１１及び電池缶２２底部の間に配置している。図１では、圧力調整機構１３をばねとしているが、ばね以外の弾性体としてもよい。
つぎに、図７を用いて、本実施形態の溶接用治具を用いた溶接方法の一例について説明する。まず、図７（Ａ）に示すように、電池缶２２に、ジェリーロール型電極組立体２３を収納し、棒状支持部材１２を、ジェリーロール型電極組立体２３の中空の軸芯部２３ｅに挿入する。つぎに、図７（Ｂ）に示すように、棒状支持部材１２の一端（図７（Ｂ）においては、上端）によって、電池缶２２底部内面と電極２１とを接触させる。つぎに、図７（Ｃ）に示すように、板状支持部材１１及び圧力調整機構１３によって、電池缶２２底部を上方から押さえる。このとき、圧力調整機構１３により、電池缶２２に変形を生じさせない圧力で、電池缶２２底部内面及び電極２１を密着させる。つぎに、図７（Ｄ）に示すように、板状支持部材１１の貫通孔１１ａからレーザ光３０を照射し、電池缶２２と電極２１とを溶接する。図７（Ｄ）に示す例では、板状支持部材１１の貫通孔１１ａを通過したレーザ光３０は、圧力調整機構１３であるばねの隙間から電池缶２２底部外面に照射される。圧力調整機構１３としてばね以外の弾性体を用いる場合には、弾性体にレーザ光３０が通過可能な貫通孔を設ける等して、電池缶２２底部外面にレーザ光３０を照射すればよい。
本実施形態によれば、圧力調整機構１３により、板状支持部材１１及び棒状支持部材１２の間に加える圧力を調整することで、電池缶２２を変形させることなく、レーザ光３０により電池缶２２と電極２１とを溶接可能である。また、本実施形態によれば、従来のジェリーロール型電極組立体の中空の軸芯部内に挿入した照射ノズルを用いた電池缶の内部からのレーザ光の照射による溶接と異なり、電池缶２２底部内面と電極２１との接触領域に対応する電池缶２２底部外面にレーザ光３０を照射することにより、電池缶２２と電極２１とを溶接可能である。このため、本実施形態によれば、溶接部の形状を任意とできる。
（実施形態２）
図４は、本実施形態の溶接用治具の構成の一例を示す模式断面図である。図４に示すように、本実施形態の溶接用治具は、圧力調整機構１３のばねが、２つ（ばね１３ａ及びばね１３ｂ）であること以外は、実施形態１の溶接用治具と同様である。図４では、圧力調整機構１３のばねを２つとしているが、３つ以上としてもよい。このように、圧力調整機構１３のばねを複数とすれば、電池缶２２の水平を維持するのが容易となる。
図４は、本実施形態の溶接用治具の構成の一例を示す模式断面図である。図４に示すように、本実施形態の溶接用治具は、圧力調整機構１３のばねが、２つ（ばね１３ａ及びばね１３ｂ）であること以外は、実施形態１の溶接用治具と同様である。図４では、圧力調整機構１３のばねを２つとしているが、３つ以上としてもよい。このように、圧力調整機構１３のばねを複数とすれば、電池缶２２の水平を維持するのが容易となる。
（実施形態３）
図５は、本実施形態の溶接用治具の構成の一例を示す模式断面図である。図５に示すように、本実施形態の溶接用治具は、さらに、電池缶ガイド１６を含み、電池缶ガイド１６により電池缶２２の位置を調整可能であること以外は、実施形態１の溶接用治具と同様である。電池缶ガイド１６は、例えば、図５に示すように、板状支持部材１１から突出し、電池缶２２の上部を囲う筒状等とすればよい。電池缶ガイド１６を設ければ、板状支持部材１１及び棒状支持部材１２の間に圧力をかけたときに、電池缶２２が傾くのを防止できる。
図５は、本実施形態の溶接用治具の構成の一例を示す模式断面図である。図５に示すように、本実施形態の溶接用治具は、さらに、電池缶ガイド１６を含み、電池缶ガイド１６により電池缶２２の位置を調整可能であること以外は、実施形態１の溶接用治具と同様である。電池缶ガイド１６は、例えば、図５に示すように、板状支持部材１１から突出し、電池缶２２の上部を囲う筒状等とすればよい。電池缶ガイド１６を設ければ、板状支持部材１１及び棒状支持部材１２の間に圧力をかけたときに、電池缶２２が傾くのを防止できる。
（実施形態４）
図６は、本実施形態の溶接用治具の構成の一例を示す模式断面図である。図６に示すように、本実施形態の溶接用治具では、圧力調整機構１３が、板状支持部材１１及び電池缶２２底部の間に配置されるのに代えて、支持台１５を介して、棒状支持部材１２の他端（図６においては、下端）側に配置される。本実施形態において、圧力調整機構１３としては、例えば、棒状支持部材１２の他端を押圧可能なモータ、エアシリンダ等を用い得る。それら以外は、本実施形態の溶接用治具は、図１に示す実施形態１の溶接用治具と同様である。
図６は、本実施形態の溶接用治具の構成の一例を示す模式断面図である。図６に示すように、本実施形態の溶接用治具では、圧力調整機構１３が、板状支持部材１１及び電池缶２２底部の間に配置されるのに代えて、支持台１５を介して、棒状支持部材１２の他端（図６においては、下端）側に配置される。本実施形態において、圧力調整機構１３としては、例えば、棒状支持部材１２の他端を押圧可能なモータ、エアシリンダ等を用い得る。それら以外は、本実施形態の溶接用治具は、図１に示す実施形態１の溶接用治具と同様である。
（実施形態５）
図８は、本実施形態の溶接用治具の構成の一例を示す模式断面図である。本実施形態は、レーザ光３０を、電池缶２２の底部外面に下方から照射する溶接用治具の一例である。図８に示すように、本実施形態では、板状支持部材１１、電池缶２２、電極２１、ジェリーロール型電極組立体２３及びその中空の軸芯部に挿入された棒状支持部材１２の位置関係が、図６に示す実施形態４と上下が逆転している。また、棒状支持部材１２の長さは、ジェリーロール型電極組立体２３の中空の軸芯部の長さよりも僅かに長い。そして、棒状支持部材１２の他端（図８においては、上端）側に、圧力調整機構１３ｃ及び１３ｄが配置されている。圧力調整機構１３ｃは、図１に示す実施形態１の圧力調整機構１３と同様である。圧力調整機構１３ｄは、図６に示す実施形態４の圧力調整機構１３と同様である。本実施形態の溶接用治具は、図８に示すように、圧力調整機構１３ｃ及び１３ｄの双方を含んでもよいし、いずれか一方のみを含んでもよい。
図８は、本実施形態の溶接用治具の構成の一例を示す模式断面図である。本実施形態は、レーザ光３０を、電池缶２２の底部外面に下方から照射する溶接用治具の一例である。図８に示すように、本実施形態では、板状支持部材１１、電池缶２２、電極２１、ジェリーロール型電極組立体２３及びその中空の軸芯部に挿入された棒状支持部材１２の位置関係が、図６に示す実施形態４と上下が逆転している。また、棒状支持部材１２の長さは、ジェリーロール型電極組立体２３の中空の軸芯部の長さよりも僅かに長い。そして、棒状支持部材１２の他端（図８においては、上端）側に、圧力調整機構１３ｃ及び１３ｄが配置されている。圧力調整機構１３ｃは、図１に示す実施形態１の圧力調整機構１３と同様である。圧力調整機構１３ｄは、図６に示す実施形態４の圧力調整機構１３と同様である。本実施形態の溶接用治具は、図８に示すように、圧力調整機構１３ｃ及び１３ｄの双方を含んでもよいし、いずれか一方のみを含んでもよい。
つぎに、図９を用いて、本実施形態の溶接用治具を用いた溶接方法の一例について説明する。まず、図９（Ａ）に示すように、電池缶２２及びジェリーロール型電極組立体２３を、板状支持部材１１上に設置する。つぎに、図９（Ｂ）に示すように、棒状支持部材１２を、ジェリーロール型電極組立体２３の中空の軸芯部２３ｅに挿入する。つぎに、図９（Ｃ）に示すように、圧力調整機構１３ｃ及び１３ｄによって、棒状支持部材１２を押し下げて、電極２１と棒状支持部材１２の一端（図９（Ｃ）においては、下端）とを接触させる。このとき、圧力調整機構１３ｃ及び１３ｄにより、電池缶２２に変形を生じさせない圧力で、電池缶２２底部内面及び電極２１を密着させる。つぎに、図９（Ｄ）に示すように、板状支持部材１１の貫通孔１１ａからレーザ光３０を照射し、電池缶２２と電極２１とを溶接する。
（実施形態６）
図１０は、本実施形態の溶接用治具の構成の一例を示す模式断面図である。図１０に示すように、本実施形態は、４つの溶接用治具が、圧力調整機構１３ｃで連結されていること以外、図８に示す実施形態５の溶接用治具と同様である。図１０では、溶接用治具を４つとしたが、必要に応じて増減できる。本実施形態の溶接用治具によれば、複数の電極２１及び電池缶２２底部を一度に支持し、それらを溶接することで、量産が可能となる。
図１０は、本実施形態の溶接用治具の構成の一例を示す模式断面図である。図１０に示すように、本実施形態は、４つの溶接用治具が、圧力調整機構１３ｃで連結されていること以外、図８に示す実施形態５の溶接用治具と同様である。図１０では、溶接用治具を４つとしたが、必要に応じて増減できる。本実施形態の溶接用治具によれば、複数の電極２１及び電池缶２２底部を一度に支持し、それらを溶接することで、量産が可能となる。
（実施形態７）
本実施形態は、レーザ加工機の一例である。本実施形態のレーザ加工機は、レーザ発振器と、前述の実施形態の溶接用治具と、を含み、前記レーザ発振器から照射されるレーザ光が、前記溶接用治具の板状支持部材１１の貫通孔１１ａを通過可能である。前記レーザ発振器としては、例えば、電池缶と電極との溶接に利用可能な市販品を用い得る。
本実施形態は、レーザ加工機の一例である。本実施形態のレーザ加工機は、レーザ発振器と、前述の実施形態の溶接用治具と、を含み、前記レーザ発振器から照射されるレーザ光が、前記溶接用治具の板状支持部材１１の貫通孔１１ａを通過可能である。前記レーザ発振器としては、例えば、電池缶と電極との溶接に利用可能な市販品を用い得る。
本実施形態のレーザ加工機が、図１０に示す実施形態６の複数の電極２１及び電池缶２２底部を一度に支持可能な溶接用治具を含む場合等には、前記レーザ加工機は、さらに、ガルバノスキャナを含んでもよい。図１１は、前記ガルバノスキャナの一例を示す概略斜視図である。ガルバノスキャナ４１及び４２は、レーザ光３０を反射するミラー４１２及び４２２をモータ４１１及び４２１（例えば、サーボモータ、ステッピングモータ等）等で回動させるものであり、レーザ光３０の光軸を変化させることができる。図１１に示す例では、レーザ光３０の光軸をＸ軸方向に変化させるＸ軸ガルバノスキャナ４１と、レーザ光３０の光軸をＹ軸方向に変化させるＹ軸ガルバノスキャナ４２とを備え、レーザ光３０の照射位置をＸＹ二次元方向に制御できる。なお、図１１において、符号４３は、集光レンズ（例えば、Ｆθレンズ等）を示している。前記ガルバノスキャナは、自作してもよいし、市販品を用いてもよい。前記ガルバノスキャナを用いれば、例えば、図１０に示す実施形態６の溶接用治具において、４つの板状支持部材１１の貫通孔１１ａを順次通過するように、前記レーザ発振器から照射されたレーザ光を描画可能である。その結果、本実施形態のレーザ加工機によれば、従来の電池缶１個毎に照射ノズルの挿脱を繰り返す溶接よりも、タクトタイムを短くできる。
＜付記＞
上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のように記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
板状支持部材と、棒状支持部材と、圧力調整機構と、を含み、
前記板状支持部材は、レーザ光が通過可能な貫通孔を有し、
前記棒状支持部材は、ジェリーロール型電極組立体の中空の軸芯部に挿脱可能であり、且つ、その一端で、前記ジェリーロール型電極組立体の一端側に配置される電極及び電池缶底部を支持可能であり、
前記圧力調整機構は、前記板状支持部材及び前記棒状支持部材の間に加える圧力を調整可能であることを特徴とする、前記レーザ光による前記電池缶と前記電極との溶接に用いられる溶接用治具。
（付記２）
前記圧力調整機構が、前記板状支持部材及び前記電池缶底部の間に配置される弾性体である、付記１記載の溶接用治具。
（付記３）
前記圧力調整機構が、前記棒状支持部材の他端側に配置される弾性体である、付記１記載の溶接用治具。
（付記４）
前記弾性体が、ばねである、付記２又は３記載の溶接用治具。
（付記５）
前記ばねを複数含む、付記４記載の溶接用治具。
（付記６）
前記圧力調整機構が、前記棒状支持部材の他端を押圧可能なモータ及びエアシリンダの少なくとも一方である、付記１記載の溶接用治具。
（付記７）
前記棒状支持部材が、セラミックロッドである、付記１から６のいずれかに記載の溶接用治具。
（付記８）
複数の前記電極及び前記電池缶底部を一度に支持可能である、付記１から７のいずれかに記載の溶接用治具。
（付記９）
前記板状支持部材の貫通孔の径と、前記ジェリーロール型電極組立体の中空の軸芯部の径とが、略同じ大きさである、付記１から８のいずれかに記載の溶接用治具。
（付記１０）
さらに、電池缶ガイドを含み、
前記電池缶ガイドにより前記電池缶の位置を調整可能である、付記１から９のいずれかに記載の溶接用治具。
（付記１１）
レーザ発振器と、溶接用治具と、を含み、
前記溶接用治具は、付記１から１０のいずれかに記載の溶接用治具であり、
前記レーザ発振器から照射されるレーザ光が、前記溶接用治具の前記板状支持部材の貫通孔を通過可能であることを特徴とする、レーザ加工機。
（付記１２）
さらに、ガルバノスキャナを含み、
前記ガルバノスキャナにより、前記レーザ発振器から照射されるレーザ光が、前記溶接用治具の前記板状支持部材の貫通孔を通過可能とされている、付記１１記載のレーザ加工機。
上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のように記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
板状支持部材と、棒状支持部材と、圧力調整機構と、を含み、
前記板状支持部材は、レーザ光が通過可能な貫通孔を有し、
前記棒状支持部材は、ジェリーロール型電極組立体の中空の軸芯部に挿脱可能であり、且つ、その一端で、前記ジェリーロール型電極組立体の一端側に配置される電極及び電池缶底部を支持可能であり、
前記圧力調整機構は、前記板状支持部材及び前記棒状支持部材の間に加える圧力を調整可能であることを特徴とする、前記レーザ光による前記電池缶と前記電極との溶接に用いられる溶接用治具。
（付記２）
前記圧力調整機構が、前記板状支持部材及び前記電池缶底部の間に配置される弾性体である、付記１記載の溶接用治具。
（付記３）
前記圧力調整機構が、前記棒状支持部材の他端側に配置される弾性体である、付記１記載の溶接用治具。
（付記４）
前記弾性体が、ばねである、付記２又は３記載の溶接用治具。
（付記５）
前記ばねを複数含む、付記４記載の溶接用治具。
（付記６）
前記圧力調整機構が、前記棒状支持部材の他端を押圧可能なモータ及びエアシリンダの少なくとも一方である、付記１記載の溶接用治具。
（付記７）
前記棒状支持部材が、セラミックロッドである、付記１から６のいずれかに記載の溶接用治具。
（付記８）
複数の前記電極及び前記電池缶底部を一度に支持可能である、付記１から７のいずれかに記載の溶接用治具。
（付記９）
前記板状支持部材の貫通孔の径と、前記ジェリーロール型電極組立体の中空の軸芯部の径とが、略同じ大きさである、付記１から８のいずれかに記載の溶接用治具。
（付記１０）
さらに、電池缶ガイドを含み、
前記電池缶ガイドにより前記電池缶の位置を調整可能である、付記１から９のいずれかに記載の溶接用治具。
（付記１１）
レーザ発振器と、溶接用治具と、を含み、
前記溶接用治具は、付記１から１０のいずれかに記載の溶接用治具であり、
前記レーザ発振器から照射されるレーザ光が、前記溶接用治具の前記板状支持部材の貫通孔を通過可能であることを特徴とする、レーザ加工機。
（付記１２）
さらに、ガルバノスキャナを含み、
前記ガルバノスキャナにより、前記レーザ発振器から照射されるレーザ光が、前記溶接用治具の前記板状支持部材の貫通孔を通過可能とされている、付記１１記載のレーザ加工機。
以上説明したように、本発明によれば、電池缶を変形させることなく、レーザ光により前記電池缶と電極とを溶接可能である。このため、本発明は、例えば、リチウムイオン二次電池等の各種電池の生産において、極めて有用である。
１１ 板状支持部材
１１ａ 貫通孔
１２ 棒状支持部材
１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ 圧力調整機構
１４ 支持体
１５ 支持台
１６ 電池缶ガイド
２１ 電極
２１ａ、２１ｂ 電極タブ
２２ 電池缶
２３ ジェリーロール型電極組立体
２３ｅ 中空の軸芯部
３０ レーザ光
１１ａ 貫通孔
１２ 棒状支持部材
１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ 圧力調整機構
１４ 支持体
１５ 支持台
１６ 電池缶ガイド
２１ 電極
２１ａ、２１ｂ 電極タブ
２２ 電池缶
２３ ジェリーロール型電極組立体
２３ｅ 中空の軸芯部
３０ レーザ光
Claims (8)
- 板状支持部材と、棒状支持部材と、圧力調整機構と、を含み、
前記板状支持部材は、レーザ光が通過可能な貫通孔を有し、
前記棒状支持部材は、ジェリーロール型電極組立体の中空の軸芯部に挿脱可能であり、且つ、その一端で、前記ジェリーロール型電極組立体の一端側に配置される電極及び電池缶底部を支持可能であり、
前記圧力調整機構は、前記板状支持部材及び前記電池缶底部の間に配置される弾性体で構成され、前記板状支持部材及び前記棒状支持部材の間に加える圧力を調整可能であることを特徴とする、前記レーザ光による前記電池缶と前記電極との溶接に用いられる溶接用治具。 - 前記弾性体が、ばねである、請求項１記載の溶接用治具。
- 前記ばねを複数含む、請求項２記載の溶接用治具。
- 板状支持部材と、棒状支持部材と、圧力調整機構と、を含み、
前記板状支持部材は、レーザ光が通過可能な貫通孔を有し、
前記棒状支持部材は、ジェリーロール型電極組立体の中空の軸芯部に挿脱可能であり、且つ、その一端で、前記ジェリーロール型電極組立体の一端側に配置される電極及び電池缶底部を支持可能であり、
前記圧力調整機構が、前記棒状支持部材の他端側に配置される弾性体で構成され、前記板状支持部材及び前記棒状支持部材の間に加える圧力を調整可能であることを特徴とする、前記レーザ光による前記電池缶と前記電極との溶接に用いられる溶接用治具。 - 前記弾性体が、ばねである、請求項４記載の溶接用治具。
- 前記ばねを複数含む、請求項５記載の溶接用治具。
- 板状支持部材と、棒状支持部材と、圧力調整機構と、を含み、
前記板状支持部材は、レーザ光が通過可能な貫通孔を有し、
前記棒状支持部材は、ジェリーロール型電極組立体の中空の軸芯部に挿脱可能であり、且つ、その一端で、前記ジェリーロール型電極組立体の一端側に配置される電極及び電池缶底部を支持可能であり、
前記板状支持部材の貫通孔の径と、前記ジェリーロール型電極組立体の中空の軸芯部の径とが、略同じ大きさであり、
前記圧力調整機構は、前記板状支持部材及び前記棒状支持部材の間に加える圧力を調整可能であることを特徴とする、前記レーザ光による前記電池缶と前記電極との溶接に用いられる溶接用治具。 - レーザ発振器と、溶接用治具と、を含み、
前記溶接用治具は、請求項１から７のいずれか一項に記載の溶接用治具であり、
前記レーザ発振器から照射されるレーザ光が、前記溶接用治具の前記板状支持部材の貫通孔を通過可能であることを特徴とする、レーザ加工機。
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