KR20130117672A - 장치 케이스 및 장치 케이스의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 장치 케이스는, 측벽(1a)과 개구부를 가지는 캔체(can body)(1)와, 상기 개구부를 덮고, 그 단부(端部)가 상기 측벽의 외표면으로부터 돌출하는 커버판(2)과, 상기 커버판(2)과 상기 측벽(1a)을 접합하는 용접부(MP)를 구비하고, 상기 커버판(2)은, 상기 커버판(2)의 단부에 배치된, 상기 커버판(2)에 직교하는 방향으로 조사(照射)된 빔(beam)을 받기 위한 빔 받이부를 구비한다.

Description

장치 케이스 및 장치 케이스의 제조 방법{DEVICE CASE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은, 장치 케이스 및 장치 케이스의 제조 방법에 관한 것이다.
장치 케이스의 제조 방법에서는, 예를 들면, 판 부재끼리를 용접하여 장치 케이스를 형성한다. 즉, 이와 같은 방법은, 장치 케이스의 일부인 제1 판재(板材)의 일단에, 장치 케이스의 일부인 제2 판재를, 제1 판재와 대략 직교하는 상태로 접촉시키는 것, 및 상기 제1 판재와 상기 제2 판재와의 접촉 부분에 용접부가 형성되도록 하여 용접용의 집속(集束) 빔(beam)을 조사(照射)함으로써, 이들을 용접 고정시키는 것을 포함한다. 바꾸어 말하면, 장치 케이스의 제조 방법에서는, 판 부재끼리의 용접 위치를 정확하게 제어하기 위해, 집속 빔을 용접 개소(箇所)에 조사하는 용접 방법이 이용된다.
더욱 상세하게는, 이와 같은 용접 방법을 이용한 장치 케이스의 제조 방법의 일례로서, 일본공개특허 제2004-195490호 공보에 기재된 방법이 알려져 있다. 이 방법에서 사용되는 용접 방법은, 이른바 관통형의 용접 방법이다. 이 방법에서는, 세로벽의 상단에 상벽(천정판)의 단부(端部)를 탑재하고, 이들 접촉부에 대하여 천정판의 위쪽으로부터 레이저빔 등의 집속 빔을 조사하여, 천정판의 두께 방향의 폭 전체에 걸쳐 용접부가 생기게 하여, 그 용접부가 세로벽의 상부에까지 도달한다.
일본공개특허 제2004-195490호 공보
이 관통형의 용접 방법은, 세로판과 천정판의 접촉 개소에 집속 빔을 직접 조사하여 용접하는 경우와 비교하여, 장치 케이스 내부로의 집속 빔의 입사가 일어나지 않는 것, 및 조사 위치의 설정에 대한 요구 정밀도가 완화되는 것 등의 장점을 가진다.
장치 케이스는, 측벽과 개구부를 가지는 캔체(can body)와, 상기 개구부를 덮고, 그 단부가 상기 측벽의 외표면으로부터 돌출하는 커버판과, 상기 커버판과 상기 측벽을 접합하는 용접부를 구비하고, 상기 커버판은, 상기 커버판의 단부에 배치된, 상기 커버판과 직교하는 방향으로 조사된 빔을 받기 위한 빔 받이부를 구비한다.
또한, 장치 케이스의 제조 방법은, 제1 판재와 제2 판재를 구비하는 장치 케이스의 제조 방법으로서, 상기 제1 판재와 상기 제2 판재와의 접촉 부분에 빔을 조사함으로써, 용접부를 형성하는 공정을 가지고, 상기 용접부를 형성하는 공정에서는, 상기 제2 판재의 단부는, 제1 판재의 외표면보다 돌출되어 있고, 상기 빔은, 상기 제2 판재에서의 상기 제1 판재와의 접촉면과는 반대측의 면 측으로 조사되고, 상기 용접부는, 상기 제2 판재의 단부로 확산되어, 상기 제1 판재의 내표면에는 도달하지 않는다.
또한, 장치 케이스의 제조 방법의 다른 태양(態樣; aspect)은, 장치 케이스의 일부를 구성하는 제1 판재의 일단에, 상기 장치 케이스의 일부를 구성하는 제2 판재를 접촉시키고, 상기 제1 판재와 상기 제2 판재와의 접촉 부분에 용접부를 형성하도록 용접용의 집속 빔을 조사하여 상기 제1 판재와 상기 제2 판재를 용접 고정시킴으로써 장치 케이스를 형성하는 장치 케이스의 제조 방법으로서, 상기 제2 판재의 선단을, 상기 제1 판재와 상기 제2 판재와의 접촉 부분의 일단에서, 상기 제1 판재에서의 상기 장치 케이스의 외면보다 설정 길이만큼 연장시켜, 상기 집속 빔을, 상기 제2 판재에서의 상기 제1 판재와의 접촉면과는 반대측의 면 측으로부터 상기 제2 판재를 향해 조사하고, 상기 집속 빔에 의해 형성되는 용접부가, 상기 제1 판재에서의 상기 장치 케이스의 외면으로부터 연장된 상기 제2 판재의 선단의 전체를 포함하고, 또한 상기 제1 판재에서의 상기 장치 케이스의 내면에는 도달하지 않는 범위에서 형성되도록 용접한다.
이 방법에서는, 용접용의 집속 빔에 의해 형성되는 용접부가, 장치 케이스 내면에 도달하지 않는다. 그러므로, 장치 케이스의 제조 시에 관통형의 용접 방법을 이용해도, 장치 케이스 내로의 용융물의 비산(飛散)을 방지할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시형태에 관한 2차 전지의 외관 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 관한 2차 전지의 내부 구조를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 관한 장치 케이스의 일부를 이루는 캔체의 사시도이다.
도 4의 (a) 및 (b)는, 본 발명의 실시형태에 관한 주요부 단면도이다.
상기 종래의 용접 방법에서는, 용접용의 집속 빔의 조사 위치가 장치 케이스 내측으로 치우쳐 있는 것, 및 세로벽의 두께가 얇은 것 등에 기인하여, 다음과 같은 문제점이 있다. 즉, 집속 빔에 의한 용접부가, 세로벽에서의 장치 케이스의 내면에 도달하는 경우, 및 세로벽과 천정판과의 근소한 간극 등을 통해 용융물이 장치 케이스 내로 비산되는 경우가 있다.
또한, 장치 케이스 내로 비산된 용융물은, 장치 케이스 내에 배치되는 부재의 동작에 악영향을 미칠 가능성이 있다.
본 발명에 있어서의 하나의 목적은, 관통형의 용접 방법을 이용하면서도, 장치 케이스 내로의 용융물의 비산을 가급적으로 억제하는 점에 있다.
이하, 본 발명의 일실시예에 기초한 장치 케이스의 제조 방법의 일례를, 도면을 참조하면서 설명한다. 이 예에서는, 본 발명을 축전 장치의 일례인 전지의 제조 공정에 적용한다.
본 실시형태에서는, 전지로서 2차 전지의 일례인 비수(非水) 전해액 2차 전지(보다 구체적으로는 리튬 이온 전지)를 예시한다. 그리고, 이하의 설명에 있어서, 용어 "내측"이란, 케이스의 내부를 향한 면 또는 방향을 "내측"이라고 한다. 한편, 용어 "외측"이란, 케이스의 밖을 향한 면 또는 방향을 "외측"이라고 한다. 또한, 커버부의 "내면"은 캔체의 개구면에 대향하는 면이며, 커버부의 "외면" 또는 "상면"은, 캔체의 개구면과는 반대측에 위치하는 면을 말한다.
〔2차 전지 RB의 구성〕
도 1의 사시도에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태의 비수 전해액 2차 전지 RB는, 장치 케이스 BC(이하에 있어서, 단지 케이스 BC라고 함)를 가진다. 이 케이스 BC는, 측벽과 개구부를 가지는 캔체(1)와, 상기 캔체(1)의 개구부를 덮는 커버판(2)을 가진다. 캔체(1)는, 바닥이 있는 통형, 더욱 상세하게는 바닥이 있는 직사각형 통형(대략 직육면체 형상)을 가진다. 커버판(2)은, 단책형(短冊形)의 판 부재이며, 케이스 BC의 외측으로 되는 외측면과, 케이스 BC의 내측으로 되는 내측면을 가진다. 이 커버판(2)의 외측면에, 플러스극의 전극 단자(단자 볼트)(5)와 마이너스극의 전극 단자(단자 볼트)(7)가 장착되어 있다.
캔체(1)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 커버판(2)의 형상에 따른, 단책형의 개구부를 가진다.
상기한 바와 같이 캔체(1) 및 커버판(2)이 형성되는 것에 의해, 케이스 BC 전체도 편평한 대략 직육면체 형상을 가지고 있다.
그리고, 이하의 설명에 있어서, 본 실시형태의 케이스 BC를 제1 판재와 제2 판재를 가지는 것으로 표현한다. 즉, 제1 판재는, 통형으로 형성되고, 또한 상기 캔체(1)의 측벽을 이루는 벽판(1a)을 말하고, 제2 판재는, 상기 커버판(2)을 말한다. 따라서, 본 발명의 내용은, 이 제1 판재와 제2 판재와의 용접 공정에 적용된다.
도 2를 참조하여, 케이스 BC의 내부 구조를 설명한다. 도 2는 캔체(1)를 제외한 상태에서, 하방측으로부터 케이스 BC를 올려본 사시도로서, 케이스 BC의 내부 구성을 나타내고 있다. 이 도면에 나타낸 바와 같이, 케이스 BC의 내측에는, 2점 쇄선으로 나타내는 발전 요소(要素)(3)와, 집전체(4) 및 (6)가, 전해액에 일부 침지되는 상태로, 수납 또한 소정의 위치에 배치되어 있다.
집전체(4)는, 발전 요소(3)와 단자 볼트(5)를 전기적으로 접속하는 판형의 도전체 부재이다. 또한, 집전체(6)는, 발전 요소(3)와 단자 볼트(7)를 전기적으로 접속하는 판형의 도전체 부재이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 집전체(4) 및 집전체(6)는, 대략 동일 형상이며, 커버판(2)의 양단에 대칭으로 배치되어 있다. 그러나, 이들의 재질은 상이하다. 플러스극 측의 집전체(4)는, 알루미늄을 주성분으로 하는 재료로 만들어져 있고, 한쪽 마이너스극 측의 집전체(6)는 동을 주성분으로 하는 재료로 만들어져 있다.
각각의 집전체(4) 및 (6)는, 판형의 도전 부재이며, 또한 역상으로 된 대략 L자 형상을 가진다(이하, 이 부재를 L자형 판 부재라고도 한다). 즉, L자형 판 부재는, 캔체(1)의 폭 방향 측면부를 따라 연장되는 기립부와, 상기 기립부의 일단으로부터 직각으로 상기 커버판(2)을 따라 연장되는 바닥부를 가진다. 또한, 기립부의 길이 방향 양 단부는, 발전 요소(3)를 사이에 두도록 하여, 한쌍의 접속부를 가진다. 즉, 집전체(4)는 한쌍의 접속부(4a)를 가지고, 집전체(6)는 한쌍의 접속부(6a)를 가진다.
발전 요소(3)는, 이른바 권취형(卷取型)의 발전 요소이다. 즉, 발전 요소는, 박형(箔形) 플러스극판과 박형 마이너스극판으로 이루어지는 한쌍의 전극판으로 구성된다. 박형 플러스극판은, 장척(長尺) 밴드형으로 형성되어 있다. 또한, 박형 마이너스극판도 장척 밴드형으로 형성되어 있다. 이들 전극판의 각각에, 활물질층이 도포되어 있다. 또한, 이들 전극판은, 장척 밴드형의 세퍼레이터(separator)를 협지(sandwich)하여 적층되고, 또한 권취되어 있다. 그리고, 전극판 등을, 편평한 축심(軸芯)의 주위에 권취함으로써, 발전 요소(3)를 케이스 BC의 형상에 맞추어 편평 형상으로 할 수 있다.
박형 플러스극판 및 박형 마이너스극판은, 각각 활물질층이 도포되어 있지 않은 미도공부(未塗工部)(3a, 3b)를 가진다. 즉, 미도공부(3a, 3b)는, 각각의 전극판의 폭 방향 단부에 있어서, 협폭(狹幅) 밴드형으로 활물질층이 도포되어 있지 않은 영역이다.
상기 전극판 등의 권취 시, 박형 플러스극판의 미도공부(3a)와 박형 마이너스극판의 미도공부(3b)가, 전극판 등의 폭 방향으로 반대측으로 돌출하도록 중첩되어 권취된다. 그 때, 도 2에 개략적으로 나타낸 바와 같이, 권취 축심 방향의 양 단부에 미도공부(3a, 3b)가 위치한다.
이와 같이 배치된 미도공부(3a, 3b)가, 각각, 집전체(4, 6)의 접속부(4a, 6a)와 용접된다.
커버판(2)은, 금속제(구체적으로는, 알루미늄을 주성분으로 하는 금속제)이다. 이미 설명한 바와 같이, 그 커버판(2)에 플러스극 측의 단자 볼트(5)와 마이너스극 측의 단자 볼트(7)가 장착되어 있다. 단자 볼트(5)는, 플러스극 측의 집전체(4)에 전기적으로 접속되어 있다. 한편, 마이너스극 측의 단자 볼트(7)는 마이너스극 측의 집전체(6)에 전기적으로 접속되어 있다.
단자 볼트(5)의 헤드부 측에는, 리벳(8)이 일체로 형성되어 있다. 즉, 전기적 절연과 기밀 유지를 위한 상부 개스킷(11)을, 단자 볼트(5)와 커버판(2)과의 사이에 협지한다. 다음에, 전기적 절연과 기밀 유지를 위한 하부 개스킷(12)을, 커버판(2)과 집전체(4)와의 사이에 협지한다. 그 후, 이들을 리벳(8)에 의해 고정시킨다(도 2 참조). 그와 동시에, 리벳(8)을 코킹(caulking)하고 있는 것에 의해, 단자 볼트(5)와 집전체(4)를 전기적으로 접속한다.
마이너스극 측도 플러스극 측과 마찬가지의 구성이다. 즉, 단자 볼트(7)의 헤드부 측에는, 리벳(15)이 일체로 형성되어 있다. 또한, 전기적 절연과 기밀 유지를 위한 상부 개스킷(17)이 단자 볼트(7)와 커버판(2)과의 사이에, 협지되어 있다. 한편, 전기적 절연과 기밀 유지를 위한 하부 개스킷(18)이 커버판(2)과 집전체(6)와의 사이에 협지되어 있다. 이들은, 리벳(15)에 의해 고정되어 있다. 또한, 리벳(15)을 코킹하고 있는 것에 의해, 단자 볼트(7)와 집전체(6)가 전기적으로 접속되어 있다.
〔2차 전지 RB의 제조 공정〕
다음에, 2차 전지 RB의 제조 공정에 대하여 설명한다. 그리고, 여기서는, 도면을 참조하면서, 본 발명의 일실시예에 기초한 장치 케이스 BC의 조립(제조)을 주로 설명한다.
이미 설명한 바와 같이, 케이스 BC는, 캔체(1)와 커버판(2)을 가진다. 이 커버판(2)은, 금속 재료(예를 들면, 알루미늄을 주성분으로 하는 금속)의 판재와, 복수의 관통공을 가진다. 이들 관통공은, 단자 볼트(5, 7)를 관통시키는 관통공과, 안전밸브(19)를 배치하는 관통공이 포함된다. 또한, 커버판(2)의 끝에지부에 계단형의 단차부가 형성되어 있다. 커버판(2)은, 이 단차부에서 캔체(1)와 걸어맞추어진다.
캔체(1)는, 커버판(2)과 동일한 재료로부터 만들어진다. 즉, 캔체(1)는, 금속(구체적으로는, 알루미늄을 주성분으로 하는 금속)제의 판재를, 이른바 심교(深絞) 가공함으로써 만들어진, 편평한 바닥이 있는 직사각형 통형의 부재이다.
커버판(2)의 소정의 관통공에 안전밸브(19)를 장착한다. 한편, 커버판(2)의 단자 볼트(5, 7)용의 관통공에 대하여, 단자 볼트(5, 7)의 리벳(8, 15)을 각각 케이스 BC의 외측으로부터 꽂는다. 이 때, 도 2에 나타낸 바와 같이, 플러스극 측 및 마이너스극 측의 각각에 있어서, 전술한 바와 같이, 상부 개스킷(11, 17)이 커버판(2)의 외측에 배치되도록, 상부 개스킷(11, 17)에 대하여 단자 볼트(5, 7)[리벳(8, 15)]를 각각 관통시킨다. 한편, 커버판(2)의 내측에는, 하부 개스킷(12, 18)과 집전체(4, 6)의 상단이 배치되도록, 하부 개스킷(12, 18)과 집전체(4, 6)의 상단에 대하여 단자 볼트(5, 7)[리벳(8, 15)]를 꽂는다. 그 후, 리벳(8, 15)을 코킹하고 있다. 그 결과, 커버판(2)은, 상부 개스킷(11, 17)과 하부 개스킷(12, 18)에 협지된다.
이와 같이 커버판(2)에 조립된 집전체(4, 6)에 대하여, 전술한 바와 같이 편평 형상으로 감은 발전 요소(3)를 용접한다. 즉, 집전체(4)의 한쌍의 접속부(4a)에 의해 발전 요소(3)의 미도공부(3a)를 유지한다. 한편, 집전체(6)의 한쌍의 접속부(6a)에 의해 발전 요소(3)의 미도공부(3b)를 유지한다. 그 후, 각각의 유지된 부분을 초음파 용접 등에 의해 용접한다.
이와 같이 하여 조립 커버판(2) 측의 조립품[집전체(4, 6)]을 캔체(1)에 삽입한다. 이 때, 캔체(1)의 개구면의 끝에지(도 3에 있어서 화살표 A에 의해 가리켜 나타내는 부위)가 커버판(2)의 단차의 하단측(끝에지 측의 단)에 접촉되는 상태로 배치한다. 커버판(2)과 캔체(1)를 조립한 상태에서는, 커버판(2)은, 캔체(1)의 측면을 이루는 벽판(1a)의 상단(개방면 측의 끝에지)과 대략 직교 자세로 접촉되어 있다.
이와 같이 양자를 조립한 후, 커버판(2)을 캔체(1) 측으로 가압한 상태에서, 벽판(1a)의 상단과 커버판(2)의 끝에지를 커버판(2)의 전체 주위에 걸쳐 용접 고정시킨다.
이 용접 작업은, 본 실시형태에서는, 레이저 용접 장치에 의해 행한다. 이 레이저 용접 장치로서는, 레이저광의 스폿 직경을 작게 좁히는 섬유 레이저 용접 장치 등을 사용하는 것이 바람직하다. 용접 작업에 있어서는, 레이저 용접 장치에 의해 발해지고, 또한 상기 장치에 구비된 광학계에 의해 집광되는 레이저광을, 용접용의 집속 빔(이하에 있어서, 집속 레이저빔 LB라고 함)으로 한다. 이 집속 빔을 용접 대상 부위[캔체(1)의 벽판(1a)과 커버판(2)과의 접촉 부분]를 향해 조사한다. 이로써, 그 용접 대상 부위가 용융되어 용접부가 형성된다.
실제의 용접 작업에서는, 도 1에 있어서 2점 쇄선으로 개략적으로 나타내는 집속 레이저빔 LB를, 커버판(2)과 캔체(1)와의 접촉 부분에 대하여 조사한다. 이 때, 커버판(2)의 캔체(1)의 벽판(1a)과의 접촉면과는 반대측으로부터 커버판(2)을 향해 조사한다. 보다 구체적으로는, 케이스 BC 외측으로부터, 커버판(2)의 대략 법선 방향에서, 커버판(2)의 끝에지 부근에 조사한다.
레이저 용접 장치는, 커버판(2)의 상면(케이스 BC 외측의 면)을 따라 집속 레이저빔 LB를 2차원적으로 주사 가능하도록 구성되어 있다. 따라서, 레이저 용접 장치는, 커버판(2)의 전체 주위에 걸쳐, 커버판(2)의 끝에지에 따라 집속 레이저빔 LB를 주사할 수 있다.
집속 레이저빔 LB에 의한 용접 개소에 대하여, 도 4의 (a) 및 (b)를 참조하면서 설명한다. 도 4의 (a) 및 (b)는, 커버판(2)의 끝에지 부근에서의 단차 형성부와 캔체(1)의 벽판(1a)의 상단과의 접촉 부분의 확대 단면 측면도이다. 도 4의 (a)는 용접 전의 상태를 나타낸다. 또한, 도 4의 (b)는 집속 레이저빔을 조사하여 용융한 상태를 나타내고 있다.
용접 작업할 때, 도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 커버판(2)과 캔체(1)와의 위치맞춤을 행한다. 즉, 커버판(2)을 캔체(1)의 개방면에 위치맞춤시킬 때, 커버판(2)의 끝에지의 선단이, 캔체(1)의 벽판(1a)의 외면보다 설정 길이[도 4의 (a)에 있어서 "x"로 나타내는 길이]만큼 연장하도록 위치맞춤을 행한다. 그리고, 길이 "x"의 설정의 기준이 되는 상기한 "캔체(1)의 벽판(1a)의 외면"은, 보다 엄밀하게는, "커버판(2)과의 접촉단에서의 캔체(1)의 벽판(1a)의 외면"이다.
이 연장되는 길이 "x"는, 0 < x ≤ 0.25㎜, 즉 0.25㎜ 이하의 범위에서 연장되도록 설정한다. 이와 같은 구성의 경우, 커버판(2)의 선단의 아래에는, 벽판(1a)의 외면을 따라 연장되는 공극(空隙)이 형성된다.
커버판(2)과 캔체(1)의 벽판(1a)과의 접촉 부분에서의 용접 대상 부위에서의 커버판(2)의 두께 "y"를, 0.4㎜ ≤ y ≤ 0.8㎜의 범위로 설정한다. 즉, 용접 대상 부위에서의 커버판(2)의 두께를 어느 정도 두껍게 함으로써, 커버판(2)의 용융 볼륨을 어느 정도 크게 하여 용접을 안정화시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 커버판(2)의 두께가 과도하게 두껍게 되지 않도록 함으로써, 용접에 필요로 하는 집속 레이저빔 LB의 강도가 과대하게 되지 않도록 할 수 있다.
또한, 용접 대상 부위에서 있는 커버판(2)과 캔체(1)의 벽판(1a)과의 접촉 부분에서의 벽판(1a)의 두께 "z"를, 0.4㎜ ≤ z ≤ 1.1㎜의 범위로 설정하면 된다.
전술한 바와 같이 위치맞춤한 상태에서, 도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 용접 대상 위치(빔 받이부)를 향해 집속 레이저빔 LB를 조사한다.
집속 레이저빔 LB의 광축 방향은, 커버판(2)의 상면(케이스 BC 외측의 면)의 법선 방향으로 설정되어 있다. 이 집속 레이저빔 LB의 광축의 중심 위치[도 4의 (a)에 있어서 파선 C로 나타내는 위치]는, 캔체(1)의 벽판(1a)의 외면(케이스 BC 외측의 면)의 위치[도 4의 (a)에 있어서 파선 E로 나타내는 위치]로부터, 케이스 BC 내측을 향해, 소정 거리 "p"의 위치에 있다. 즉, 거리 "p"는, 0㎜ ≤ p ≤ 0.4㎜의 범위로 설정되어 있다. 그리고, 거리 "p"에 관한 상기 위치 관계를 보다 엄밀하게 표현하면, 커버판(2) 표면의 법선 방향에서 볼 때, 집속 레이저빔 LB의 커버판(2) 표면에서의 조사 영역의 중심 위치가, 캔체(1)의 벽판(1a)에서의 커버판(2)과의 접촉단에서의 케이스 BC의 외면으로부터 케이스 BC 내측을 향해, 소정 거리 p에 있다.
또한, 커버판(2)의 상면에서의 집속 레이저빔 LB의 스폿 직경(직경) "d"를, d ≤ 0.6㎜로 한다. 스폿 직경 d의 하한값은, 용접 출력이나 용접 범위에 따라, 적절히 설정하면 되지만, (x+p)/2 ≤ d인 것으로 바람직하다. 이와 같은 구성이면, 커버판(2)의 끝에지의 선단을 효과적으로 용융시키는 것이 가능하다.
집속 레이저빔 LB의 광축의 중심 위치 및 커버판(2)의 상면에서의 스폿 직경을 전술한 바와 같이 설정함으로써, 집속 레이저빔 LB의 커버판(2)의 표면에서의 조사 영역이, 도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 파선 E로 나타내는 위치보다 커버판(2)의 선단측으로 확산된다. 바꾸어 말하면, 상기 조사 영역이, 케이스 BC의 외면[캔체(1)의 벽판(1a)]보다, 그 외면의 법선 방향으로, 케이스 BC의 외측으로 확산되도록 설정되어 있다.
단, 전술한 각 파라미터(광축의 중심 위치 등)의 설정은, 상기 조사 영역이, 캔체(1)의 벽판(1a)의 법선 방향을 따라, 커버판(2)의 선단보다 바로 앞쪽에 위치하도록, 행한다. 그에 따라, 집속 레이저빔 LB가 커버판(2)의 존재 위치를 넘어 캔체(1) 측으로 조사되는 것을 방지한다.
용접 대상 부위에서의 케이스 BC의 치수, 집속 레이저빔 LB의 조사 위치 등을 전술한 바와 같이 설정한 상태에서, 용접부 MP는, 용접 대상 부위에 집속 레이저빔 LB의 조사에 의해 형성된다. 이 용접부 MP는, 도 4의 (b)에 있어서 크로스 해칭으로 나타낸다. 즉, 용접부 MP는, 케이스 BC의 외면[캔체(1)의 벽판(1a)의 외면]보다 상기 "x"의 길이만큼 연장된 커버판(2)의 선단의 전체를 포함하고, 또한 케이스 BC의 내면[캔체(1)의 벽판(1a)의 내면]에는 도달하지 않는 범위로 형성된다. 용접부 MP는, 커버판(2)의 상면에까지 연장되어 있다. 용접부 MP는, 캔체(1)의 벽판(1a)의 일부만을 포함한다. 이 부분은, 케이스 BC의 외측의 일부에 상당한다.
또한, 용접부 MP의 형상은, 케이스 BC의 외면[캔체(1)의 벽판(1a)]보다, 그 외면의 법선 방향으로 팽출(膨出)한 형상이다. 이 용접부 MP의 형상은, 용접부 MP의 고화(固化) 후에도 유지되어, 캔체(1)의 벽판(1a)과 커버판(2)과의 접합부를 보강한다.
이와 같이 하여, 커버판(2)과 캔체(1)와의 용접이, 커버판(2) 끝에지의 전체 주위에 걸쳐 완료된다. 이어서, 주액구(도시하지 않음)로부터 전해액을 케이스 BC 내에 주액하고, 완료 후에 주액전(注液栓)으로 주액구를 봉지(封止)한다.
〔다른 실시형태〕
이하, 본 발명의 다른 실시형태를 열기한다.
(1) 상기 실시형태에서는, 용접용의 집속 빔을 조사하는 용접 장치로서, 레이저 용접 장치를 예시하고 있다. 그러나, 용접 장치는, 레이저 용접 장치로 한정되지 않는다. 용접 스폿 직경을 작게 설정할 수 있는 각종 용접 장치 모두 본 발명을 적용할 수 있다. 예를 들면, 용접용의 집속 빔으로서 전자빔을 사용하는 전자빔 용접 장치를 적용할 수 있다.
(2) 상기 실시형태에서는, 본 발명의 장치 케이스의 제조 방법을, 축전 장치의 제조 공정에 적용하는 경우를 예시하고 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 용접 작업에 의해 장치 케이스를 형성하는 각종 기기의 제조 공정에도, 본 발명을 적용할 수 있다.
(3) 상기 실시형태에서는, 커버판(2)의 대략 법선 방향에서 집속 레이저빔 LB를 조사하는 경우를 예시하고 있다. 그러나, 집속 레이저빔 LB의 조사 각도는 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 커버판(2)의 상면(케이스 BC의 외면)에 대하여, 조사하는 것이면, 집속 레이저빔 LB의 조사 각도는 적절하게 변경 가능하다.
(4) 상기 실시형태에서는, 용접부 MP가 케이스 BC의 외면[캔체(1)의 벽판(1a)]보다 돌출하는 경우를 예시하고 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 도 4의 (b)에 나타낸 용접부 MP의, 벽판(1a)의 외면으로부터 돌출된 부분은, 연마 등에 의해 제거해도 된다. 또한, 도 4의 (a)에 나타낸 상태로부터 커버판(2)의 단부를 용융시킬 때, 벽판(1a)과 평행한 가압판으로 커버판(2)의 단부를 가압하여, 용접부 MP가 벽판(1a)의 외면으로부터 돌출하는 것을 억제해도 된다. 이와 같이 하여, 용접부 MP를, 벽판(1a)의 두께 범위 내로 형성하여, 용접부 MP의 하단이 벽판(1a)에 도달하도록 해도 된다.
또한, 본 발명의 장치 케이스 및 장치 케이스의 제조 방법은, 이하의 제1 ~ 제21의 태양이라도 된다. 본 발명의 장치 케이스에 의하면, 장치 케이스 내로의 용융물의 비산을 방지할 수 있다. 그 결과, 장치 케이스의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 장치 케이스의 제조 방법에 의하면, 용접용의 집속 빔에 의해 형성되는 용접부가, 장치 케이스 내면에 도달하지 않는다. 그러므로, 관통형의 용접 방법을 이용해도, 장치 케이스 내로의 용융물의 비산을 방지한 장치 케이스를 제조할 수 있다.
본 발명의 제1 태양에 따른 장치 케이스의 제조 방법은, 장치 케이스의 일부를 구성하는 제1 판재의 일단에, 상기 장치 케이스의 일부를 구성하는 제2 판재를 접촉시키고, 상기 제1 판재와 상기 제2 판재와의 접촉 부분에 용접부를 형성하도록 용접용의 집속 빔을 조사하여 상기 제1 판재와 상기 제2 판재를 용접 고정시킴으로써 장치 케이스를 형성하는 장치 케이스의 제조 방법에 있어서, 상기 제2 판재의 선단을, 상기 제1 판재와 상기 제2 판재와의 접촉 부분의 일단에서, 상기 제1 판재에서의 상기 장치 케이스의 외면보다 설정 길이만큼 연장시켜, 상기 집속 빔을, 상기 제2 판재에서의 상기 제1 판재와의 접촉면과는 반대측의 면 측으로부터 상기 제2 판재를 향해 조사하고, 상기 집속 빔에 의해 형성되는 용접부가, 상기 제1 판재에서의 상기 장치 케이스의 외면으로부터 연장된 상기 제2 판재의 선단의 전체를 포함하고, 또한 상기 제1 판재에서의 상기 장치 케이스의 내면에는 도달하지 않는 범위에서, 형성되도록 용접한다.
즉, 상기 제1 판재의 일단에 상기 제2 판재를 위치맞춤시킬 때, 상기 제2 판재의 선단과 상기 제1 판재에서의 장치 케이스의 외면을 면일치로 하는 것이 아니라, 상기 제2 판재의 선단이 상기 제1 판재에서의 장치 케이스의 외면으로부터 비어져 나온 상태로 위치맞춤시킨다.
이 상태에서, 용접용의 집속 빔을 상기 제2 판재를 향해 조사하여 용접을 행한다(이른바 관통형의 용접).
전술한 바와 같이, 상기 제2 판재의 선단은, 상기 제1 판재에서의 장치 케이스의 외면으로부터 비어져 나온 상태로 위치맞춤된다. 따라서, 집속 빔이 조사되는 위치를, 상기 제1 판재의 두께 방향에 있어서, 보다 장치 케이스의 외면측으로 치우친 위치에 설정할 수 있다.
이 집속 빔은, 상기 제2 판재의 선단에서의 상기 제1 판재의 장치 케이스 외면보다 비어져 나온 부분의 전체를 용해하고, 그 용접부는 상기 제1 판재에서의 상기 제2 판재와의 접촉 부분으로 확산된다.
이 때, 전술한 바와 같이 집속 빔의 조사 위치를 상기 제1 판재의 외면측으로 치우치게 하고 있으므로, 용접부를, 상기 제1 판재에서의 장치 케이스의 내면까지는 도달하지 않도록, 설정할 수 있다.
이것은, 집속 빔의 에너지가, 상기 제2 판재의 선단에서의 상기 제1 판재의 장치 케이스 외면보다 비어져 나온 부분의 용융에 소비된다. 바꾸어 말하면, 상기 제1 판재의 단부에서의 용접부가, 장치 케이스 내면측으로 확산되는 것이 억제되므로, 용접부가 장치 케이스 내면에까지는 도달하지 않는다.
또한, 본 발명의 제2 태양에 따른 장치 케이스의 제조 방법은, 상기 제1 태양의 구성에 더하여, 상기 용접부를, 상기 제1 판재에서의 상기 장치 케이스의 외면보다, 그 외면의 법선 방향으로 팽출시킨다. 그 결과 발생하는 용접부의 형상은, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다. 즉, 용접부의 고화 후에, 상기 제1 판재와 상기 제2 판재와의 접합 개소는, 상기한 팽출한 부분이 보강된다.
또한, 본 발명의 제3 태양에 따른 장치 케이스의 제조 방법은, 상기 제1 또는 제2 태양의 구성에 더하여, 상기 제2 판재의 표면의 법선 방향에서 볼 때, 상기 제2 판재의 표면에서의 상기 집속 빔의 조사 영역의 중심 위치가, 상기 제2 판재에 대한 상기 제1 판재의 접촉단에서의 상기 장치 케이스의 외면으로부터 상기 장치 케이스 내측으로 거리 p의 위치에 있는 것으로 하여, 0㎜ ≤ p ≤ 0.4㎜로 한다.
집속 빔의 조사 영역을 이와 같이 설정함으로써, 상기 제2 판재의 선단을 효율적으로 용융시키는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 제4 태양에 따른 장치 케이스의 제조 방법은, 상기 제1 ~ 제3 중 어느 하나의 태양의 구성에 더하여, 상기 설정 길이를 x로 하여, 0 < x ≤ 0.25㎜로 한다.
즉, 상기 제2 판재의 선단에서의 상기 제1 판재의 장치 케이스 외면보다 비어져 나온 부분이 너무 길 경우, 용접용의 집속 빔의 에너지가 그 비어져 나온 부분의 용융때문에 과도하게 소비된다. 그 결과, 상기 제1 판재와 상기 제2 판재와의 접합에 제공하는 에너지가 상대적으로 작아지게 된다.
용접부의 장치 케이스 내측으로의 확산의 억제와, 상기 제1 판재와 상기 제2 판재와의 접합 강도와의 밸런스를 취하기 위해서, 상기 비어져 나온 부분의 길이를 0.25㎜ 이하로 하고 있다.
또한, 본 발명의 제5 태양에 따른 장치 케이스의 제조 방법은, 상기 제1 ~ 제4 중 어느 하나의 태양의 구성에 더하여, 상기 접촉 부분에서의 상기 제2 판재의 두께를 y로 하여, 0.4㎜ ≤ y ≤ 0.8㎜로 한다.
즉, 상기 제2 판재의 두께가 너무 얇아지면 상기 제2 판재 측의 용융 볼륨이 작아진다. 그 결과, 그 용융 볼륨의 변동에 의한 접합 강도의 변동이 커져 안정된 용접을 행할 수 없게 된다.
반대로, 상기 제2 판재의 너무 두껍게 되면 집속 빔의 강도를 더욱 강하게 할 필요가 있다. 그 결과, 용접 시의 스퍼터의 발생이 커져 용융 형상이 안정되지 않게 된다.
이들 밸런스를 취하는 것에 의해 안정된 용접을 실현하기 위해, 상기 제2 판재의 두께(y)를, 0.4㎜ ≤ y ≤ 0.8㎜로 설정하고 있다.
또한, 본 발명의 제6 태양에 따른 장치 케이스의 제조 방법은, 상기 제1 ~ 제5 태양 중 어느 하나의 태양의 구성에 더하여, 상기 제1 판재는 상기 장치 케이스의 벽판이며, 상기 제2 판재는 상기 벽판의 단부에 씌우는 커버판이다.
즉, 벽체의 단부에 커버판을 씌워 장치 케이스를 구성하는 경우, 일방향(예를 들면, 커버판의 법선 방향)으로부터의 집속 빔의 조사에 의해, 커버판의 끝에지에 따른 용접이 가능해진다. 그러므로, 용접 장치의 구성의 간소화나 용접 시간의 단축화가 도모된다.
또한, 본 발명의 제7 태양에 따른 축전 장치는, 축전 장치가, 상기 제1 ~ 제6 태양 중 어느 하나의 태양의 장치 케이스의 제조 방법에 의해 형성한 장치 케이스를 가지고 있다. 따라서, 용융물의 장치 케이스 내로의 비산을 방지할 수 있다. 이와 같은 비산의 방지를 행하는 이유는, 다음과 같다. 즉, 축전 장치에 제조 공정에서의 장치 케이스의 용접 작업 시에는, 장치 케이스 내에 축전 요소가 수납되어 있다. 이 용접 작업 시에, 금속제의 용융물이 장치 케이스 내로 비산되는 경우가 있다. 비산된 용융물은, 축전 요소 중에 들어가, 단락(短絡) 고장 등의 원인으로 된다.
따라서, 전술한 바와 같이, 용융물의 장치 케이스 내로의 비산을 방지하는 것이 특히 유효하게 된다.
또한, 본 발명의 제8 태양에 따른 장치 케이스는, 측벽과 개구부를 가지는 캔체와, 상기 개구부를 덮고, 그 단부가 상기 측벽의 외표면으로부터 돌출하는 커버판과, 상기 커버판과 상기 측벽을 접합하는 용접부를 구비하고, 상기 커버판은, 상기 커버판의 단부에 배치된, 상기 커버판과 직교하는 방향으로 조사된 빔을 받기 위한 빔 받이부를 구비한다.
또한, 본 발명의 제9 태양에 따른 장치 케이스는, 상기 제8 태양의 구성에 더하여, 상기 용접부는, 상기 측벽의 두께의 범위 내에 형성되고, 상기 측벽의 외표면에 도달하고 있다.
또한, 본 발명의 제10 태양에 따른 장치 케이스는, 상기 제8 또는 제9 태양의 구성에 더하여, 상기 커버판의 단부는 가로 방향으로 연장되는, 상기 측벽의 외표면은 상기 커버판과 직교하는 방향으로 연장되는, 상기 커버판의 단부의 아래에 상기 측벽의 외표면을 따라 연장되는 공극이 형성되어 있다.
또한, 본 발명의 제11 태양에 따른 장치 케이스는, 상기 제8 ~ 제10 태양 중 어느 하나의 태양의 구성에 더하여, 상기 용접부는, 상기 커버판과 상기 측벽의 내표면에 도달하지 않는다.
또한, 본 발명의 제12 태양에 따른 장치 케이스는, 상기 제8 ~ 제11 태양 중 어느 하나의 태양의 구성에 더하여, 상기 용접부는, 상기 측벽의 외표면으로부터 돌출되어 있다.
또한, 본 발명의 제13 태양에 따른 장치 케이스는, 상기 제8 ~ 제11 태양 중 어느 하나의 태양의 구성에 더하여, 상기 용접부는, 상기 측벽의 외표면으로부터 돌출되지 않는다.
또한, 본 발명의 제14 태양에 따른 장치 케이스는, 상기 제8 ~ 제13 태양 중 어느 하나의 태양의 구성에 더하여, 상기 용접부는, 상기 커버판의 외표면 상에까지 연장되어 있다.
또한, 본 발명의 제15 태양에 따른 장치 케이스의 제조 방법은, 제1 판재와 제2 판재를 구비하는 장치 케이스의 제조 방법으로서, 상기 제1 판재와 상기 제2 판재와의 접촉 부분에 빔을 조사함으로써, 용접부를 형성하는 공정을 가지고, 상기 용접부를 형성하는 공정에서는, 상기 제2 판재의 단부는, 제1 판재의 외표면보다 돌출되어 있고, 상기 빔은, 상기 제2 판재에서의 상기 제1 판재와의 접촉면과는 반대측의 면 측으로 조사되고, 상기 용접부는, 상기 제2 판재의 단부로 확산되어, 상기 제1 판재의 내표면에는 도달하지 않는다.
또한, 본 발명의 제16 태양에 따른 장치 케이스의 제조 방법은, 상기 제15 태양의 구성에 더하여, 상기 용접부는, 상기 제1 판재의 외표면보다 돌출되어 있다.
또한, 본 발명의 제17 태양에 따른 장치 케이스의 제조 방법은, 상기 제15 또는 제16의 태양의 구성에 더하여, 상기 제2 판재의 외표면에서의 빔의 조사 영역의 중심 위치는, 상기 제1 판재의 외표면으로부터 상기 제1 판재의 내표면 측에 거리 p의 위치에 있고, 거리 p는, 0㎜ ≤ p ≤ 0.4㎜이다.
또한, 본 발명의 제18 태양에 따른 장치 케이스의 제조 방법은, 상기 제15 ~ 제17 태양 중 어느 하나의 태양의 구성에 더하여, 상기 제2 판재의 단부는, 제1 판재의 외표면으로부터의 돌출 길이 x는, 0㎜ < x ≤ 0.25㎜이다.
또한, 본 발명의 제19 태양에 따른 장치 케이스의 제조 방법은, 상기 제15 ~ 제18 태양 중 어느 하나의 태양의 구성에 더하여, 상기 제1 판재와 상기 제2 판재와의 접촉 부분에서의 상기 제2 판재의 두께 y는, 0.4㎜ ≤ y ≤ 0.8㎜이다.
또한, 본 발명의 제20 태양에 따른 장치 케이스의 제조 방법은, 상기 제15 ~ 제19 태양 중 어느 하나의 태양의 구성에 더하여, 상기 장치 케이스는, 측벽과 개구부를 가지고, 상기 제1 판재는, 상기 측벽이며, 상기 제2 판재는, 상기 개구부를 덮는 커버판이다.
또한, 본 발명의 제21 태양에 따른 장치 케이스의 제조 방법은, 상기 제15 ~ 제20 태양 중 어느 하나의 태양의 구성에 더하여, 상기 커버판의 상면에서의 상기 빔의 스폿 직경을 d는, d ≤ 0.6㎜이다.
상기 제1 태양에 따르면, 용접용의 집속 빔에 의해 형성된 용접부가, 장치 케이스 내면에까지는 도달하지 않는다. 그러므로, 장치 케이스의 제조 시에 관통형의 용접 방법을 이용하면서도, 장치 케이스 내로의 용융물의 비산을 가급적으로 억제할 수 있다.
또한, 상기 제2 태양에 따르면, 용접부의 형상을 적절히 설정할 수 있다. 또한, 상기 제1 판재와 상기 제2 판재와의 접합 개소를 보강할 수 있다. 따라서, 장치 케이스의 강도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제3 태양에 따르면, 상기 제2 판재의 선단을 효율적으로 용융시키는 것이 가능하다. 따라서, 장치 케이스의 제조 시에, 용접 작업을 효율적으로 행할 수 있다.
또한, 상기 제4 태양에 따르면, 용접부의 장치 케이스 내측으로의 확산의 억제와, 상기 제1 판재와 상기 제2 판재와의 접합 강도와의 밸런스를 취한다. 그 결과, 장치 케이스의 제조 공정에서의 용접 품질을 안정시킬 수 있다.
또한, 상기 제5 태양에 따르면, 상기 제2 판재의 두께를 적절히 설정할 수 있다. 그 결과, 장치 케이스의 제조 시에, 집속 빔의 강도가 과대하게 되는 것을 억제하면서, 안정된 용접 작업을 실현할 수 있다.
또한, 상기 제6 태양에 따르면, 용접 장치의 구성의 간소화나 용접 시간의 단축화가 도모된다. 그 결과, 장치 케이스의 제조 비용을 저감할 수 있다.
또한, 상기 제7 태양에 따르면, 축전 장치의 장치 케이스 내로의 용융물의 비산을 방지할 수 있다. 그 결과, 축전 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims (20)

  1. 측벽(1a)과 개구부를 가지는 캔체(can body)(1);
    상기 개구부를 덮고, 그 단부(端部)가 상기 측벽의 외표면으로부터 돌출하는 커버판(2); 및
    상기 커버판(2)과 상기 측벽(1a)을 접합하는 용접부(MP);
    를 포함하고,
    상기 커버판(2)은, 상기 커버판(2)의 단부에 배치된, 상기 커버판(2)에 직교하는 방향으로 조사(照射)된 빔(beam)을 받기 위한 빔 받이부를 구비하는,
    장치 케이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 용접부(MP)는, 상기 측벽(1a)의 두께의 범위 내로 형성되고, 상기 측벽(1a)의 외표면에 도달하고 있는, 장치 케이스.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 커버판(2)의 단부는 가로 방향으로 연장되고, 상기 측벽(1a)의 외표면은 상기 커버판(2)에 직교하는 방향으로 연장되고,
    상기 커버판(2)의 단부 아래에 상기 측벽(2)의 외표면을 따라 연장되는 공극(空隙)이 형성되어 있는, 장치 케이스.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용접부(MP)는, 상기 커버판(2)과 상기 측벽(1a)의 내표면에 도달하지 않는, 장치 케이스.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용접부(MP)는, 상기 측벽(1a)의 외표면으로부터 돌출되어 있는, 장치 케이스.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용접부(MP)는, 상기 측벽(1a)의 외표면으로부터 돌출되지 않는, 장치 케이스.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용접부(MP)는, 상기 커버판(2)의 외표면 상에까지 연장되어 있는, 장치 케이스.
  8. 제1 판재(1a)와 제2 판재(2)를 구비하는 장치 케이스의 제조 방법으로서,
    상기 제1 판재(1a)와 상기 제2 판재(2)와의 접촉 부분에 빔을 조사함으로써, 용접부(MP)를 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 용접부(MP)를 형성하는 단계에서는,
    상기 제2 판재(2)의 단부는, 상기 제1 판재(1a)의 외표면보다 돌출되어 있고,
    상기 빔은, 상기 제2 판재(2)에서의 상기 제1 판재(1a)와의 접촉면과는 반대측의 면 측으로 조사되고,
    상기 용접부(MP)는, 상기 제2 판재(2)의 단부로 확산되고, 상기 제1 판재(1a)의 내표면에는 도달하지 않는, 장치 케이스의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 용접부(MP)는, 상기 제1 판재(1a)의 외표면으로부터 돌출되어 있는, 장치 케이스의 제조 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제2 판재(2)의 외표면에서의 빔의 조사 영역의 중심 위치는, 상기 제1 판재(1a)의 외표면으로부터 상기 제1 판재(1a)의 내표면 측에 거리 p의 위치에 있고, 상기 거리 p는, 0㎜ ≤ p ≤ 0.4㎜인, 장치 케이스의 제조 방법.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 판재(2)의 단부는, 상기 제1 판재(1a)의 외표면으로부터의 돌출 길이 x가, 0㎜ < x ≤ 0.25㎜인, 장치 케이스의 제조 방법.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 판재(1a)와 상기 제2 판재(2)와의 접촉 부분에서의 상기 제2 판재의 두께 y는, 0.4㎜ ≤ y ≤ 0.8㎜인, 장치 케이스의 제조 방법.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치 케이스는, 측벽과 개구부를 가지고,
    상기 제1 판재(1a)는 상기 측벽이며, 상기 제2 판재(2)는 상기 개구부를 덮는 커버판인, 장치 케이스의 제조 방법.
  14. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 판재(2)의 상면에서의 상기 빔의 스폿 직경 d는, d ≤ 0.6㎜인, 장치 케이스의 제조 방법.
  15. 장치 케이스(BC)의 일부를 구성하는 제1 판재(1a)의 일단에, 상기 장치 케이스(BC)의 일부를 구성하는 제2 판재(2)를 접촉시키고, 상기 제1 판재(1a)와 상기 제2 판재(2)와의 접촉 부분에 용접부를 형성하도록 용접용의 집속(集束) 빔을 조사하여 상기 제1 판재(1a)와 상기 제2 판재(2)를 용접 고정시킴으로써 장치 케이스(BC)를 형성하는 장치 케이스의 제조 방법으로서,
    상기 제2 판재(2)의 선단을, 상기 제1 판재(1a)와 상기 제2 판재(2)와의 접촉 부분의 일단에서, 상기 제1 판재(1a)에서의 상기 장치 케이스(BC)의 외면보다 설정 길이만큼 연장시키고,
    상기 집속 빔을, 상기 제2 판재(2)에서의 상기 제1 판재(1a)와의 접촉면과는 반대측의 면 측으로부터 상기 제2 판재(2)를 향해 조사하고,
    상기 집속 빔에 의해 형성되는 용접부가, 상기 제1 판재(1a)에서의 상기 장치 케이스(BC)의 외면으로부터 연장된 상기 제2 판재(2)의 선단 전체를 포함하고, 또한 상기 제1 판재(1a)에서의 상기 장치 케이스(BC)의 내면에는 도달하지 않는 범위에서 형성되도록 용접하는, 장치 케이스의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 용접부를, 상기 제1 판재(1a)에서의 상기 장치 케이스(BC)의 외면보다, 그 외면의 법선 방향으로 팽출(膨出)시키는, 장치 케이스의 제조 방법.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 제2 판재(2)의 표면의 법선 방향에서 볼 때, 상기 제2 판재(2)의 표면에서의 상기 집속 빔의 조사 영역의 중심 위치가, 상기 제2 판재(2)에 대한 상기 제1 판재(1a)의 접촉단에서의 상기 장치 케이스(BC)의 외면으로부터 상기 장치 케이스(BC) 내측으로 거리 p의 위치에 있는 것으로 하여, 0㎜ ≤ p ≤ 0.4㎜로 하는, 장치 케이스의 제조 방법.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 설정 길이를 x로 하여, 0 < x ≤ 0.25㎜로 하는, 장치 케이스의 제조 방법.
  19. 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접촉 부분에서의 상기 제2 판재(2)의 두께를 y로 하여, 0.4㎜ ≤ y ≤ 0.8㎜로 하는, 장치 케이스의 제조 방법.
  20. 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 판재(1a)는 상기 장치 케이스의 벽판이며, 상기 제2 판재(2)는 상기 벽판의 단부에 씌우는 커버판(2)인, 장치 케이스의 제조 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11677115B2 (en) 2017-12-20 2023-06-13 Lg Energy Solution, Ltd. Battery module and battery pack including same

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014170187A (ja) * 2013-03-05 2014-09-18 Sumitomo Electric Ind Ltd 封止部品、光デバイス封止構造体、封止部品の製造方法および光デバイス封止構造体の製造方法
EP3132883B1 (en) 2014-04-15 2019-09-18 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Laser welding method
JP6299384B2 (ja) * 2014-04-24 2018-03-28 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
JP6311511B2 (ja) * 2014-07-25 2018-04-18 日本電気硝子株式会社 ガラス接合体の製造方法
JP6563680B2 (ja) * 2015-05-08 2019-08-21 株式会社Gsユアサ 蓄電装置
DE102015110244B4 (de) * 2015-06-25 2023-01-19 Schuler Pressen Gmbh Batteriezellengehäuse und Verfahren zu dessen Herstellung
WO2017160277A1 (en) * 2016-03-15 2017-09-21 Na4B, Llc Processes for laser joining electrochemical cell members
RU172050U1 (ru) * 2016-11-14 2017-06-28 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" Радиоэлектронный блок
CN107900519A (zh) * 2017-11-16 2018-04-13 广州中国科学院工业技术研究院 电池外壳激光封焊的方法
JP6699682B2 (ja) * 2018-03-12 2020-05-27 日本電気硝子株式会社 ガラス接合体の製造方法
JP2021002483A (ja) * 2019-06-21 2021-01-07 Fdk株式会社 電池、および電池の製造方法
JP7355235B2 (ja) 2020-05-13 2023-10-03 株式会社村田製作所 二次電池およびその製造方法
CN214123982U (zh) * 2021-06-23 2021-09-03 比亚迪股份有限公司 壳体及电池
CN113611963B (zh) * 2021-06-24 2022-05-13 比亚迪股份有限公司 电池壳体制备方法、电池及电子装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0960728A (ja) * 1995-08-25 1997-03-04 Kobe Steel Ltd アルミニウム又はアルミニウム合金製圧力容器及びその製造方法
JP2001155698A (ja) * 1999-11-29 2001-06-08 Nec Mobile Energy Kk 密閉型電池
JP2004195490A (ja) 2002-12-17 2004-07-15 Toyota Motor Corp 溶接物とその製造方法
JP2009146645A (ja) * 2007-12-12 2009-07-02 Toyota Motor Corp 溶接構造体の製造方法及び電池の製造方法
JP2011181215A (ja) * 2010-02-26 2011-09-15 Hitachi Vehicle Energy Ltd 角形電池およびその製造方法
JP2012038603A (ja) * 2010-08-09 2012-02-23 Nisshin Steel Co Ltd 金属製の有底又は密閉容器およびその製造方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH097557A (ja) 1995-06-16 1997-01-10 Furukawa Battery Co Ltd:The 角形密閉電池の製造方法
JP3233841B2 (ja) 1995-10-31 2001-12-04 三菱重工業株式会社 電池ケースの上蓋のレーザ溶接方法
JPH09259841A (ja) 1996-03-25 1997-10-03 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 密閉電池
CN1243605A (zh) * 1997-11-07 2000-02-02 索尼株式会社 矩形密封电池
JP2000021365A (ja) * 1998-07-06 2000-01-21 Mitsubishi Cable Ind Ltd 密閉型電池の製造方法
US6205831B1 (en) * 1998-10-08 2001-03-27 Rayovac Corporation Method for making a cathode can from metal strip
JP2003132857A (ja) 2001-10-25 2003-05-09 Toyota Motor Corp 密閉型二次電池およびその製造方法
US8065006B2 (en) * 2002-09-30 2011-11-22 Medtronic, Inc. Electrochemical cell for implantable medical devices
JP4454928B2 (ja) 2002-11-13 2010-04-21 パナソニック株式会社 角形電池の製造方法
JP4789434B2 (ja) 2004-06-30 2011-10-12 三洋電機株式会社 密閉型電池及びその製造方法
KR100709834B1 (ko) 2005-04-26 2007-04-23 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR100667945B1 (ko) 2005-04-26 2007-01-11 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP4851778B2 (ja) 2005-11-10 2012-01-11 Necエナジーデバイス株式会社 密閉型電池
JP5246999B2 (ja) * 2005-12-06 2013-07-24 三洋電機株式会社 密閉型電池の製造方法及び密閉型電池
US8202646B2 (en) * 2008-02-25 2012-06-19 Panasonic Corporation Battery can with cutting-edge portion higher than cutting start portion, manufacturing method and manufacturing device therefore, and battery using the same
KR101086359B1 (ko) 2008-12-10 2011-11-23 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지용 캡 조립체 및 이를 이용한 이차 전지
KR101073313B1 (ko) 2009-09-30 2011-10-12 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
JP2011129266A (ja) 2009-12-15 2011-06-30 Sanyo Electric Co Ltd 角形密閉電池の製造方法
EP3896783A1 (en) 2010-02-17 2021-10-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Battery comprising a lid, a safety valve and a current collecting lead
JP5586263B2 (ja) 2010-02-17 2014-09-10 株式会社東芝 角形電池及びその製造方法
JP5425690B2 (ja) 2010-03-31 2014-02-26 三洋電機株式会社 密閉型電池の製造方法
JP2012079476A (ja) 2010-09-30 2012-04-19 Sanyo Electric Co Ltd 角形密閉型電池の製造方法
US20120282519A1 (en) * 2011-05-06 2012-11-08 Greatbatch Ltd. Dissimilar Material Battery Enclosure for Improved Weld Structure
DE102011077689A1 (de) 2011-06-17 2012-12-20 Robert Bosch Gmbh Gehäuseanordnung und Verfahren zur Herstellung einer Verbindung eines Gehäusebauteils mit einem Anbauteil

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0960728A (ja) * 1995-08-25 1997-03-04 Kobe Steel Ltd アルミニウム又はアルミニウム合金製圧力容器及びその製造方法
JP2001155698A (ja) * 1999-11-29 2001-06-08 Nec Mobile Energy Kk 密閉型電池
JP2004195490A (ja) 2002-12-17 2004-07-15 Toyota Motor Corp 溶接物とその製造方法
JP2009146645A (ja) * 2007-12-12 2009-07-02 Toyota Motor Corp 溶接構造体の製造方法及び電池の製造方法
JP2011181215A (ja) * 2010-02-26 2011-09-15 Hitachi Vehicle Energy Ltd 角形電池およびその製造方法
JP2012038603A (ja) * 2010-08-09 2012-02-23 Nisshin Steel Co Ltd 金属製の有底又は密閉容器およびその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11677115B2 (en) 2017-12-20 2023-06-13 Lg Energy Solution, Ltd. Battery module and battery pack including same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013237102A (ja) 2013-11-28
US9521771B2 (en) 2016-12-13
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CN103378318A (zh) 2013-10-30
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US20130270981A1 (en) 2013-10-17
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JP6238105B2 (ja) 2017-11-29

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