JPH1190657A - 角形耐圧ケ−ス及びその溶接方法 - Google Patents
角形耐圧ケ−ス及びその溶接方法Info
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- JPH1190657A JPH1190657A JP9258569A JP25856997A JPH1190657A JP H1190657 A JPH1190657 A JP H1190657A JP 9258569 A JP9258569 A JP 9258569A JP 25856997 A JP25856997 A JP 25856997A JP H1190657 A JPH1190657 A JP H1190657A
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- H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
- H01M50/102—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】生産性すなわち溶接作業性に優れた角形耐圧ケ
−ス及びその製造方法を提供すること。 【解決手段】口付き容器１の略方形の開口に蓋板２が溶
接され、両者の嵌合部３には線状の溶け込み領域４が溶
接時に溶融して形成されている。本構成では特に、この
溶け込み領域４は、直線状長辺部３０の中央部に位置す
る部位より角部３２に位置する部位にて浅く形成され
る。このようにすれば、角形耐圧ケ−スの耐圧を低下さ
せることなく、溶接時間を短縮し、溶接に必要な投入エ
ネルギ−量を節約して生産性を向上することができる。
−ス及びその製造方法を提供すること。 【解決手段】口付き容器１の略方形の開口に蓋板２が溶
接され、両者の嵌合部３には線状の溶け込み領域４が溶
接時に溶融して形成されている。本構成では特に、この
溶け込み領域４は、直線状長辺部３０の中央部に位置す
る部位より角部３２に位置する部位にて浅く形成され
る。このようにすれば、角形耐圧ケ−スの耐圧を低下さ
せることなく、溶接時間を短縮し、溶接に必要な投入エ
ネルギ−量を節約して生産性を向上することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、角形耐圧ケ−ス及
びその溶接方法に関し、特に口付き容器への蓋板の溶接
作業の生産性に優れる角形耐圧ケ−ス及びその溶接方法
する。
びその溶接方法に関し、特に口付き容器への蓋板の溶接
作業の生産性に優れる角形耐圧ケ−ス及びその溶接方法
する。
【０００２】
【従来の技術】特公平６ー５４６６０号公報に開示され
る密閉型の角形電池は、口付き容器の方形の開口に方形
の蓋板を嵌入し、両者の嵌合部をレーザー溶接して形成
した角形耐圧ケ−スの溶接方法において、レーザー照射
開始の所定時間前から口付き容器を載置したテーブルの
移動を開始し、かつ、レーザー照射終了部位を過ぎても
所定時間テーブルの移動を持続して、溶接領域各部を均
一の溶接速度で溶接することを提案している。
る密閉型の角形電池は、口付き容器の方形の開口に方形
の蓋板を嵌入し、両者の嵌合部をレーザー溶接して形成
した角形耐圧ケ−スの溶接方法において、レーザー照射
開始の所定時間前から口付き容器を載置したテーブルの
移動を開始し、かつ、レーザー照射終了部位を過ぎても
所定時間テーブルの移動を持続して、溶接領域各部を均
一の溶接速度で溶接することを提案している。
【０００３】更に説明すると、従来の角形電池の密閉容
器のレ−ザ−ビ−ム溶接では、嵌合部各部を定速のレ−
ザ−ビ−ムで走査し、連続ビ−ムまたは定時間間隔で発
射されるレ−ザ−パルススポットにより嵌合部を溶融し
て線状の溶け込み領域を形成していた。なお、このよう
な角形電池は円筒形電池に比べてスペース使用効率が優
れており、また、レーザー溶接は他の溶接方式に比較し
て電解液や電気絶縁部分などに対する熱的影響が少なく
作業効率が優れるという利点を有している。
器のレ−ザ−ビ−ム溶接では、嵌合部各部を定速のレ−
ザ−ビ−ムで走査し、連続ビ−ムまたは定時間間隔で発
射されるレ−ザ−パルススポットにより嵌合部を溶融し
て線状の溶け込み領域を形成していた。なお、このよう
な角形電池は円筒形電池に比べてスペース使用効率が優
れており、また、レーザー溶接は他の溶接方式に比較し
て電解液や電気絶縁部分などに対する熱的影響が少なく
作業効率が優れるという利点を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、角形
電池用の角形耐圧ケ−スは高価なレ−ザ−溶接機により
一個ずつ溶接される。したがって、量産に当たっては、
角形耐圧ケ−ス一個当たりの必要時間（タクト時間）を
短縮してレ−ザ−溶接機の生産性を向上することが非常
に重要となる。
電池用の角形耐圧ケ−スは高価なレ−ザ−溶接機により
一個ずつ溶接される。したがって、量産に当たっては、
角形耐圧ケ−ス一個当たりの必要時間（タクト時間）を
短縮してレ−ザ−溶接機の生産性を向上することが非常
に重要となる。
【０００５】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、生産性すなわち溶接作業性に優れた角形耐圧ケ
−ス及びその製造方法を提供することを、その解決すべ
き課題としている。
であり、生産性すなわち溶接作業性に優れた角形耐圧ケ
−ス及びその製造方法を提供することを、その解決すべ
き課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の溶接方法
によれば、口付き容器の略方形の開口に蓋板が溶接さ
れ、両者の嵌合部には線状の溶け込み領域が溶接時に溶
融して形成されている。本構成では特に、この溶け込み
領域は、直線状辺部の中央部に位置する部位より角部に
位置する部位にて浅く形成される。
によれば、口付き容器の略方形の開口に蓋板が溶接さ
れ、両者の嵌合部には線状の溶け込み領域が溶接時に溶
融して形成されている。本構成では特に、この溶け込み
領域は、直線状辺部の中央部に位置する部位より角部に
位置する部位にて浅く形成される。
【０００７】このようにすれば、角形耐圧ケ−スの耐圧
を低下させることなく、溶接時間を短縮し、溶接に必要
な投入エネルギ−量を節約して生産性を向上することが
できる。請求項１記載の溶接方法によれば、口付き容器
の略長方形の開口に蓋板が溶接され、両者の嵌合部には
線状の溶け込み領域が溶接時に溶融して形成されてい
る。本構成では特に、この溶け込み領域は、直線状長辺
部の中央部に位置する部位より直線状短辺部に位置する
部位にて浅く形成される。
を低下させることなく、溶接時間を短縮し、溶接に必要
な投入エネルギ−量を節約して生産性を向上することが
できる。請求項１記載の溶接方法によれば、口付き容器
の略長方形の開口に蓋板が溶接され、両者の嵌合部には
線状の溶け込み領域が溶接時に溶融して形成されてい
る。本構成では特に、この溶け込み領域は、直線状長辺
部の中央部に位置する部位より直線状短辺部に位置する
部位にて浅く形成される。
【０００８】このようにすれば、角形耐圧ケ−スの耐圧
を低下させることなく、溶接時間を短縮し、溶接に必要
な投入エネルギ−量を節約して生産性を向上することが
できる。請求項３記載の構成によれば請求項１または２
記載の角形耐圧ケ−スの溶接方法において更に、溶接方
法としてレ−ザ−ビ−ム溶接法が採用される。
を低下させることなく、溶接時間を短縮し、溶接に必要
な投入エネルギ−量を節約して生産性を向上することが
できる。請求項３記載の構成によれば請求項１または２
記載の角形耐圧ケ−スの溶接方法において更に、溶接方
法としてレ−ザ−ビ−ム溶接法が採用される。
【０００９】このようにすれば、上述した溶け込み領域
の深さの変更が容易かつ高速に実行できるので、発明の
実施が容易となる。請求項４記載の構成によれば請求項
３記載の角形耐圧ケ−スの溶接方法において更に、所定
走査速度で移動するレーザービ−ムスポットの走査速度
制御により溶け込み領域の深さ制御が実行される。具体
的には、角部または直線状短辺部の溶接時のビ−ム走査
速度は、直線状辺部または直線状長辺部の溶接時の単位
時間当たりのビ−ム走査速度より高速化される。
の深さの変更が容易かつ高速に実行できるので、発明の
実施が容易となる。請求項４記載の構成によれば請求項
３記載の角形耐圧ケ−スの溶接方法において更に、所定
走査速度で移動するレーザービ−ムスポットの走査速度
制御により溶け込み領域の深さ制御が実行される。具体
的には、角部または直線状短辺部の溶接時のビ−ム走査
速度は、直線状辺部または直線状長辺部の溶接時の単位
時間当たりのビ−ム走査速度より高速化される。
【００１０】このようにすれば、制御が走査速度制御の
みであるので簡単である他、溶接に必要な走査時間を短
縮して生産性を向上できると共に角部溶接時の放射エネ
ルギ−量を従来より節約することができる。請求項５記
載の構成によれば請求項１乃至４のいずれかに記載の角
形耐圧ケ−スにおいて、角部に位置する部位の溶け込み
領域は、直線状辺部の中央部に位置する部位の溶け込み
領域の３０〜８０％の深さに設定される。このようにす
れば、耐圧の低下を抑止しつつ作業性を向上することが
できる。ことを特徴とする角形耐圧ケ−ス。
みであるので簡単である他、溶接に必要な走査時間を短
縮して生産性を向上できると共に角部溶接時の放射エネ
ルギ−量を従来より節約することができる。請求項５記
載の構成によれば請求項１乃至４のいずれかに記載の角
形耐圧ケ−スにおいて、角部に位置する部位の溶け込み
領域は、直線状辺部の中央部に位置する部位の溶け込み
領域の３０〜８０％の深さに設定される。このようにす
れば、耐圧の低下を抑止しつつ作業性を向上することが
できる。ことを特徴とする角形耐圧ケ−ス。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の好適な態様を実施例に基
づいて以下に説明する。 （実施例）本発明の角形耐圧ケ−ス及びその製造方法を
適用した角形電池及びその製造方法の一実施例を図１及
び図２を参照して説明する。
づいて以下に説明する。 （実施例）本発明の角形耐圧ケ−ス及びその製造方法を
適用した角形電池及びその製造方法の一実施例を図１及
び図２を参照して説明する。
【００１２】本実施例の溶接方法が適用される角形電池
を図１に示す。この電池の容器は角形ケース（本発明で
いう口付き容器）１と、この角形ケース１の上端の開口
に嵌入され、レーザー溶接されてこの開口を密閉する蓋
板２とからなる。３は嵌合部、４は嵌合部に形成された
溶け込み領域、５は蓋板２の中央部に蓋板２から電気絶
縁されて固定された正極ターミナルである。
を図１に示す。この電池の容器は角形ケース（本発明で
いう口付き容器）１と、この角形ケース１の上端の開口
に嵌入され、レーザー溶接されてこの開口を密閉する蓋
板２とからなる。３は嵌合部、４は嵌合部に形成された
溶け込み領域、５は蓋板２の中央部に蓋板２から電気絶
縁されて固定された正極ターミナルである。
【００１３】角形ケース１は、角箱状の口付き容器であ
ってニッケルめっき鋼板を成形してなる。角形ケース１
内には、リチウムコバルト酸化物からなる正極活物質、
セパレータ、カーボンからなる負極活物質及び非水系電
解液からなる電池要素が収容されている。蓋板２は、上
記開口に圧入にて嵌入されたニッケルめっき鋼板（周縁
はめっき無し）からなり、角形ケース１の開口に嵌め込
まれた後、蓋板２の外周縁を角形ケース１の開口の内周
（開口端縁）に突き合わせた状態を保ちつつ、嵌合部３
を全周にわたってパルス式ＹＡＧレーザー溶接機（図２
参照）で溶接して、角形耐圧ケ−スを作製している。
ってニッケルめっき鋼板を成形してなる。角形ケース１
内には、リチウムコバルト酸化物からなる正極活物質、
セパレータ、カーボンからなる負極活物質及び非水系電
解液からなる電池要素が収容されている。蓋板２は、上
記開口に圧入にて嵌入されたニッケルめっき鋼板（周縁
はめっき無し）からなり、角形ケース１の開口に嵌め込
まれた後、蓋板２の外周縁を角形ケース１の開口の内周
（開口端縁）に突き合わせた状態を保ちつつ、嵌合部３
を全周にわたってパルス式ＹＡＧレーザー溶接機（図２
参照）で溶接して、角形耐圧ケ−スを作製している。
【００１４】この溶接機は、図２に示すように、溶接対
象としての電池組立体１００が固定されてそれぞれ水平
なＸ方向及びＹ方向へ変位するＸ、Ｙテーブル６と、こ
のＸ、Ｙテーブル６の上方に不動に位置して垂直にレー
ザーパルスを照射するレーザー発振器７と、パソコンか
ら構成されてこれらＸ、Ｙテーブル６及びレーザー発振
器７を制御するコントローラ８とからなる。７０はレー
ザー発振器７から照射されたレーザービームを結像（集
光）するためのレンズである。
象としての電池組立体１００が固定されてそれぞれ水平
なＸ方向及びＹ方向へ変位するＸ、Ｙテーブル６と、こ
のＸ、Ｙテーブル６の上方に不動に位置して垂直にレー
ザーパルスを照射するレーザー発振器７と、パソコンか
ら構成されてこれらＸ、Ｙテーブル６及びレーザー発振
器７を制御するコントローラ８とからなる。７０はレー
ザー発振器７から照射されたレーザービームを結像（集
光）するためのレンズである。
【００１５】したがって、嵌合部３は角形ケース１の開
口端縁（開口部の内周端）と蓋板２の外周縁とで構成さ
れ、嵌合部３は、一対の直線状長辺部３０と、一対の直
線状短辺部３１と、４個の角部３２とからなる略長方形
形状を有している（図１参照）。以下、溶接工程を説明
する。
口端縁（開口部の内周端）と蓋板２の外周縁とで構成さ
れ、嵌合部３は、一対の直線状長辺部３０と、一対の直
線状短辺部３１と、４個の角部３２とからなる略長方形
形状を有している（図１参照）。以下、溶接工程を説明
する。
【００１６】嵌合部３上の所定の溶接開始部位から嵌合
部３に沿ってレーザー照射位置を移動させつつパルスレ
ーザー光を順次出力して溶接を行い、密閉を完了する。
なお、溶け込み領域４の深さは、最大深さｄｍａｘの部
位が嵌合部に一致するように制御されるものとする。た
だ、溶け込み領域４の最大深さｄｍａｘの部位は、レ−
ザ−ビ−ムを直線走査する場合にはビ−ムスポットの中
心点の軌跡に一致するが、角部３２においてはビ−ムス
ポットの重なりの度合が蓋板２側にて大きくなるためレ
−ザ−パルス図３に示すようにやや内側にずれるので、
このずれは修正されて、溶け込み領域４の最大深さｄｍ
ａｘの部位は嵌合部３の位置に常に一致するものとす
る。
部３に沿ってレーザー照射位置を移動させつつパルスレ
ーザー光を順次出力して溶接を行い、密閉を完了する。
なお、溶け込み領域４の深さは、最大深さｄｍａｘの部
位が嵌合部に一致するように制御されるものとする。た
だ、溶け込み領域４の最大深さｄｍａｘの部位は、レ−
ザ−ビ−ムを直線走査する場合にはビ−ムスポットの中
心点の軌跡に一致するが、角部３２においてはビ−ムス
ポットの重なりの度合が蓋板２側にて大きくなるためレ
−ザ−パルス図３に示すようにやや内側にずれるので、
このずれは修正されて、溶け込み領域４の最大深さｄｍ
ａｘの部位は嵌合部３の位置に常に一致するものとす
る。
【００１７】本実施例の溶接方法の特徴は、レ−ザ−パ
ルスの照射間隔は一定とし、Ｘ、Ｙテーブル６の制御に
よって形成されるビームスポットの走査速度を、直線状
長辺部３０で低速、直線状短辺部３１で中速、角部３２
で高速とし、これにより、溶け込み領域４の最大深さｄ
ｍａｘは、直線状長辺部３０で最も深く、直線状短辺部
３１でやや浅くなり、角部３２で最も浅くする。なお、
レ−ザ−パルスの発射間隔は、直線状短辺部３１及び角
部３２でも十分に溶け込み領域４が線状に形成され、そ
の最大深さｄｍａｘが変動しないだけの短間隔であると
する。
ルスの照射間隔は一定とし、Ｘ、Ｙテーブル６の制御に
よって形成されるビームスポットの走査速度を、直線状
長辺部３０で低速、直線状短辺部３１で中速、角部３２
で高速とし、これにより、溶け込み領域４の最大深さｄ
ｍａｘは、直線状長辺部３０で最も深く、直線状短辺部
３１でやや浅くなり、角部３２で最も浅くする。なお、
レ−ザ−パルスの発射間隔は、直線状短辺部３１及び角
部３２でも十分に溶け込み領域４が線状に形成され、そ
の最大深さｄｍａｘが変動しないだけの短間隔であると
する。
【００１８】このようにすれば、耐圧強度の低下を防止
しつつ、直線状短辺部３１及び角部３２においてビ−ム
スポットの走査速度を高速化できる分だけ、溶接作業時
間を短縮でき、生産性を向上することができる。以下、
このような直線状短辺部３１及び角部３２におけるビ−
ムスポットの走査速度の高速化によりその溶け込み領域
４の最大深さｄｍａｘを浅くしたにもかかわらず、耐圧
強度が低下しない理由について以下に説明する。
しつつ、直線状短辺部３１及び角部３２においてビ−ム
スポットの走査速度を高速化できる分だけ、溶接作業時
間を短縮でき、生産性を向上することができる。以下、
このような直線状短辺部３１及び角部３２におけるビ−
ムスポットの走査速度の高速化によりその溶け込み領域
４の最大深さｄｍａｘを浅くしたにもかかわらず、耐圧
強度が低下しない理由について以下に説明する。
【００１９】まず、溶け込み領域４の最大深さｄｍａｘ
を各部一定とした場合について以下に説明する。この場
合における溶け込み領域４の最大深さｄｍａｘと耐圧強
度との関係を図４に示す。ただし、嵌合部３の直線状長
辺部３０の長さを３３ｍｍ、嵌合部３の直線状短辺部３
１の長さを８ｍｍ、嵌合部角部３２の曲率半径を１を１
ｍｍとし、角形ケ−ス１及び蓋板２の厚さを０．５ｍｍ
とした。図４から、溶け込み領域４の最大深さｄｍａｘ
と耐圧強度とはほぼ比例関係があることがわかる。
を各部一定とした場合について以下に説明する。この場
合における溶け込み領域４の最大深さｄｍａｘと耐圧強
度との関係を図４に示す。ただし、嵌合部３の直線状長
辺部３０の長さを３３ｍｍ、嵌合部３の直線状短辺部３
１の長さを８ｍｍ、嵌合部角部３２の曲率半径を１を１
ｍｍとし、角形ケ−ス１及び蓋板２の厚さを０．５ｍｍ
とした。図４から、溶け込み領域４の最大深さｄｍａｘ
と耐圧強度とはほぼ比例関係があることがわかる。
【００２０】溶け込み領域４の最大深さｄｍａｘを各部
一定とした従来の角形耐圧ケ−スの内圧を増大して破壊
試験を行うと、角形耐圧ケ−スは樽形に膨張し、その
後、直線状長辺部３０の中央部の溶け込み領域４が常に
一番先に割れて破壊される。直線状長辺部３０の中央部
の溶け込み領域４が一番先に割れるのは、構造（形状）
的にこの部分の溶け込み領域３０にかかる応力が、角部
３２や直線状短辺部３１の溶け込み領域３１、３２にか
かる応力より大きくなるためであり、これが、角部３２
近傍の蓋板２は直角に接近する直線状長辺部３０及び直
線状短辺部３１によりその変位（撓み）が抑止され、そ
れにより応力が緩和されるためであることは容易に理解
される。
一定とした従来の角形耐圧ケ−スの内圧を増大して破壊
試験を行うと、角形耐圧ケ−スは樽形に膨張し、その
後、直線状長辺部３０の中央部の溶け込み領域４が常に
一番先に割れて破壊される。直線状長辺部３０の中央部
の溶け込み領域４が一番先に割れるのは、構造（形状）
的にこの部分の溶け込み領域３０にかかる応力が、角部
３２や直線状短辺部３１の溶け込み領域３１、３２にか
かる応力より大きくなるためであり、これが、角部３２
近傍の蓋板２は直角に接近する直線状長辺部３０及び直
線状短辺部３１によりその変位（撓み）が抑止され、そ
れにより応力が緩和されるためであることは容易に理解
される。
【００２１】本実施例は、この点に着眼したものであっ
て、内圧増大により角部３２や直線状短辺部３１の溶け
込み領域３１、３２の破壊が直線状長辺部３０の破壊と
ほぼ等しくなるまで溶け込み領域４の最大深さｄｍａｘ
を減少する。これにより、耐圧強度を低下することな
く、溶接工程の生産性を向上することができる。なお、
直線状長辺部３０の溶け込み領域４の最大深さｄｍａｘ
を１００％とした場合において、その膨れによる破壊強
度を等しくする場合の角部３２の溶け込み領域４の最大
深さｄｍａｘがどの程度となるかは形状及び素材に依存
するが約３０〜８０％、更には４０〜７０％とすること
が好ましい。
て、内圧増大により角部３２や直線状短辺部３１の溶け
込み領域３１、３２の破壊が直線状長辺部３０の破壊と
ほぼ等しくなるまで溶け込み領域４の最大深さｄｍａｘ
を減少する。これにより、耐圧強度を低下することな
く、溶接工程の生産性を向上することができる。なお、
直線状長辺部３０の溶け込み領域４の最大深さｄｍａｘ
を１００％とした場合において、その膨れによる破壊強
度を等しくする場合の角部３２の溶け込み領域４の最大
深さｄｍａｘがどの程度となるかは形状及び素材に依存
するが約３０〜８０％、更には４０〜７０％とすること
が好ましい。
【００２２】同様に、直線状長辺部３０の溶け込み領域
４の最大深さｄｍａｘを１００％とした場合において、
その膨れによる破壊強度を等しくする場合の直線状短辺
部３１の溶け込み領域４の最大深さｄｍａｘがどの程度
となるかは形状及び素材に依存するが約４０〜１００
％、更には５０〜８０％とすることが好ましい。もちろ
ん、直線状短辺部３１と直線状長辺部３０との長さが等
しい場合には、両者の溶け込み領域４の最大深さｄｍａ
ｘは等しくなる。
４の最大深さｄｍａｘを１００％とした場合において、
その膨れによる破壊強度を等しくする場合の直線状短辺
部３１の溶け込み領域４の最大深さｄｍａｘがどの程度
となるかは形状及び素材に依存するが約４０〜１００
％、更には５０〜８０％とすることが好ましい。もちろ
ん、直線状短辺部３１と直線状長辺部３０との長さが等
しい場合には、両者の溶け込み領域４の最大深さｄｍａ
ｘは等しくなる。
【００２３】以下、溶接工程の一例を以下に説明する。
まず角形ケース１は、横が１６ｍｍ、縦が７．５ｍｍ、
高さが８３．５ｍｍとされ、厚さが０．３ｍｍのニッケ
ルめっき鋼板を成形してなる。蓋板２は、横が１５．４
ｍｍ、縦が６．９ｍｍ、厚さが０．６ｍｍのニッケルめ
っき鋼板を成形してなる。レーザーパルスは１００個／
秒の間隔で発射され、レーザービームの嵌合部３に沿っ
ての走査速度は直線状長辺部３０で５００ｍｍ／分、直
線状短辺部３１で４５０ｍｍ／分、角部３２で４００ｍ
ｍ／分である。パルス照射面積（スポット）の直径であ
るビード幅は約０．７ｍｍ（パルスによる溶融面積の最
大直径）である。これにより、嵌合部３のレーザー溶接
が完了して密閉がなされる。なお、角形ケース１や蓋板
２はステンレス鋼板等を用いても良い。 （変形態様１）上記実施例では、直線状長辺部３０、直
線状短辺部３１及び角部３２のレ−ザ−ビ−ムの走査速
度を三段階に変更したが、直線状長辺部３０において、
その中央部にかかる応力は、その両端部にかかる応力よ
りも大きいことは明らかであるので、直線状長辺部３０
の中央部の溶け込み領域４の最大深さｄｍａｘを、直線
状長辺部３０の両端部のそれより深く設定することは、
溶接工程の生産性の向上に有効である。
まず角形ケース１は、横が１６ｍｍ、縦が７．５ｍｍ、
高さが８３．５ｍｍとされ、厚さが０．３ｍｍのニッケ
ルめっき鋼板を成形してなる。蓋板２は、横が１５．４
ｍｍ、縦が６．９ｍｍ、厚さが０．６ｍｍのニッケルめ
っき鋼板を成形してなる。レーザーパルスは１００個／
秒の間隔で発射され、レーザービームの嵌合部３に沿っ
ての走査速度は直線状長辺部３０で５００ｍｍ／分、直
線状短辺部３１で４５０ｍｍ／分、角部３２で４００ｍ
ｍ／分である。パルス照射面積（スポット）の直径であ
るビード幅は約０．７ｍｍ（パルスによる溶融面積の最
大直径）である。これにより、嵌合部３のレーザー溶接
が完了して密閉がなされる。なお、角形ケース１や蓋板
２はステンレス鋼板等を用いても良い。 （変形態様１）上記実施例では、直線状長辺部３０、直
線状短辺部３１及び角部３２のレ−ザ−ビ−ムの走査速
度を三段階に変更したが、直線状長辺部３０において、
その中央部にかかる応力は、その両端部にかかる応力よ
りも大きいことは明らかであるので、直線状長辺部３０
の中央部の溶け込み領域４の最大深さｄｍａｘを、直線
状長辺部３０の両端部のそれより深く設定することは、
溶接工程の生産性の向上に有効である。
【００２４】同様に、直線状短辺部３１において、その
中央部にかかる応力は、その両端部にかかる応力よりも
大きいことは明らかであるので、直線状短辺部３１の中
央部の溶け込み領域４の最大深さｄｍａｘを、直線状短
辺部３１の両端部のそれより深く設定することは、溶接
工程の生産性の向上に有効である。更に、直線状長辺部
３０において、その応力は、その両端部から中央部へ連
続的に増大するので、溶け込み領域４の最大深さｄｍａ
ｘを、直線状長辺部３０の両端部から中央部へ向けて連
続的に増大することも、溶接工程の生産性の向上に有効
である。
中央部にかかる応力は、その両端部にかかる応力よりも
大きいことは明らかであるので、直線状短辺部３１の中
央部の溶け込み領域４の最大深さｄｍａｘを、直線状短
辺部３１の両端部のそれより深く設定することは、溶接
工程の生産性の向上に有効である。更に、直線状長辺部
３０において、その応力は、その両端部から中央部へ連
続的に増大するので、溶け込み領域４の最大深さｄｍａ
ｘを、直線状長辺部３０の両端部から中央部へ向けて連
続的に増大することも、溶接工程の生産性の向上に有効
である。
【００２５】同様に、直線状短辺部３１において、その
応力は、その両端部から中央部へ連続的に増大するの
で、溶け込み領域４の最大深さｄｍａｘを、直線状短辺
部３１の両端部から中央部へ向けて連続的に増大するこ
とも、溶接工程の生産性の向上に有効である。 （変形態様２）上記実施例では、レ−ザ−ビ−ムのパル
ス発射間隔を一定とした状態で、レ−ザ−ビ−ムの走査
速度を変更することにより、溶け込み領域４の最大深さ
ｄｍａｘを変更したが、レ−ザ−ビ−ムの走査速度を一
定（または可変）とし、レ−ザ−ビ−ムのパルス発射間
隔を変更して、溶け込み領域４の最大深さｄｍａｘを変
更することも可能である。
応力は、その両端部から中央部へ連続的に増大するの
で、溶け込み領域４の最大深さｄｍａｘを、直線状短辺
部３１の両端部から中央部へ向けて連続的に増大するこ
とも、溶接工程の生産性の向上に有効である。 （変形態様２）上記実施例では、レ−ザ−ビ−ムのパル
ス発射間隔を一定とした状態で、レ−ザ−ビ−ムの走査
速度を変更することにより、溶け込み領域４の最大深さ
ｄｍａｘを変更したが、レ−ザ−ビ−ムの走査速度を一
定（または可変）とし、レ−ザ−ビ−ムのパルス発射間
隔を変更して、溶け込み領域４の最大深さｄｍａｘを変
更することも可能である。
【００２６】その他、レ−ザ−ビ−ムのパルス発射間隔
を一定（または可変）とし、レ−ザ−ビ−ムの走査速度
を一定（または可変）とし、レ−ザ−ビ−ムのパルス強
度を変更して、溶け込み領域４の最大深さｄｍａｘを変
更してもよい。その他、パルス発射（間欠出力）形式で
はなく、連続発射形式のレ−ザ−溶接機を採用できるこ
とも当然である。
を一定（または可変）とし、レ−ザ−ビ−ムの走査速度
を一定（または可変）とし、レ−ザ−ビ−ムのパルス強
度を変更して、溶け込み領域４の最大深さｄｍａｘを変
更してもよい。その他、パルス発射（間欠出力）形式で
はなく、連続発射形式のレ−ザ−溶接機を採用できるこ
とも当然である。
【図１】実施例の角形電池の溶接方法を示す斜視図であ
る。
る。
【図２】本発明の溶接に用いたレ−ザ−溶接機を示す説
明図である。
明図である。
【図３】直線状長辺部３０及び角部３２における溶け込
み領域４の最大深さｄｍａｘを示す断面図である。
み領域４の最大深さｄｍａｘを示す断面図である。
【図４】図１における電池ケ−ス（角形耐圧ケ−ス）に
おける溶け込み領域４の最大深さｄｍａｘ一定条件にお
ける溶け込み領域４の最大深さｄｍａｘと耐圧強度との
関係を示す特性図である。
おける溶け込み領域４の最大深さｄｍａｘ一定条件にお
ける溶け込み領域４の最大深さｄｍａｘと耐圧強度との
関係を示す特性図である。
１は角形ケ−ス（口付き容器）、２は蓋板、３は嵌合
部、４は溶け込み領域、３０は嵌合部３の直線状長辺
部、３１は嵌合部３の直線状短辺部、３２は嵌合部３の
角部３２である。
部、４は溶け込み領域、３０は嵌合部３の直線状長辺
部、３１は嵌合部３の直線状短辺部、３２は嵌合部３の
角部３２である。
Claims (5)
- 【請求項１】それぞれ４つの角部及び直線状辺部からな
る略方形の開口をもつ口付き容器と、前記開口に嵌合さ
れた状態で溶接された略方形の蓋板と、溶接時に溶融し
て前記口付き容器及び蓋板の嵌合部と間に形成された線
状の溶け込み領域とを備える角形耐圧ケ−スにおいて、 前記溶け込み領域は、前記直線状辺部の中央部に位置す
る部位より前記角部に位置する部位にて浅く形成されて
いることを特徴とする角形耐圧ケ−ス。 - 【請求項２】４つの角部、一対の直線状短辺部及び一対
の直線状長辺部からなる略長方形の開口をもつ口付き容
器と、前記開口に嵌合された状態で溶接された略長方形
の蓋板と、溶接時に溶融して前記口付き容器及び前記蓋
板の嵌合部に形成された線状の溶け込み領域とを備える
角形耐圧ケ−スにおいて、 前記溶け込み領域は、前記直線状長辺部の中央部に位置
する部位より前記直線状短辺部の中央部に位置する部位
にて浅く形成されていることを特徴とする角形耐圧ケ−
ス。 - 【請求項３】請求項１または２記載の角形耐圧ケ−スの
溶接方法において、 前記溶接は、レ−ザ−ビ−ム溶接法にて行われることを
特徴とする角形耐圧ケ−スの溶接方法。 - 【請求項４】請求項３記載の角形耐圧ケ−スにおいて、 前記溶け込み領域の深さは、所定走査速度で移動するレ
ーザービ−ムスポットの走査速度制御により行われるこ
とを特徴とする角形耐圧ケ−スの溶接方法。 - 【請求項５】請求項１乃至４のいずれかに記載の角形耐
圧ケ−ス及びその溶接方法において、 前記角部に位置する部位の前記溶け込み領域は、前記直
線状辺部の中央部に位置する部位の前記溶け込み領域の
３０〜８０％の深さに設定されることを特徴とする角形
耐圧ケ−ス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9258569A JPH1190657A (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | 角形耐圧ケ−ス及びその溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9258569A JPH1190657A (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | 角形耐圧ケ−ス及びその溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1190657A true JPH1190657A (ja) | 1999-04-06 |
Family
ID=17322072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9258569A Pending JPH1190657A (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | 角形耐圧ケ−ス及びその溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1190657A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006260883A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Toyota Motor Corp | 密閉型蓄電装置及びその製造方法 |
| JP2009131897A (ja) * | 2007-11-29 | 2009-06-18 | Global Nuclear Fuel Americas Llc | 歪みを最小化する鋳造物のレーザ溶接 |
| JP2010287457A (ja) * | 2009-06-12 | 2010-12-24 | Toyota Motor Corp | 密閉型電池 |
| JP2011224618A (ja) * | 2010-04-20 | 2011-11-10 | Miyachi Technos Corp | レーザ溶接方法 |
| JP2012174532A (ja) * | 2011-02-22 | 2012-09-10 | Mitsubishi Alum Co Ltd | リチウムイオン二次電池用外装缶 |
| DE102015106786A1 (de) | 2014-06-02 | 2015-12-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Sekundärbatterie und Herstellungsverfahren hierfür |
| US9608239B2 (en) | 2012-06-28 | 2017-03-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Battery and method for producing the battery |
| JP2019042767A (ja) * | 2017-09-01 | 2019-03-22 | 東芝機械株式会社 | レーザ加工装置、及び、レーザ加工方法 |
| CN112589272A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-02 | 湖北亿纬动力有限公司 | 一种电池激光焊接方法及电池 |
-
1997
- 1997-09-24 JP JP9258569A patent/JPH1190657A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006260883A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Toyota Motor Corp | 密閉型蓄電装置及びその製造方法 |
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| US9705111B2 (en) | 2014-06-02 | 2017-07-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Secondary battery and method for manufacturing the same |
| JP2019042767A (ja) * | 2017-09-01 | 2019-03-22 | 東芝機械株式会社 | レーザ加工装置、及び、レーザ加工方法 |
| CN112589272A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-02 | 湖北亿纬动力有限公司 | 一种电池激光焊接方法及电池 |
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