WO2020189716A1 - レーザ加工装置、レーザ加工方法、及び二次電池の製造方法 - Google Patents

レーザ加工装置、レーザ加工方法、及び二次電池の製造方法 Download PDF

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WO2020189716A1
WO2020189716A1 PCT/JP2020/011955 JP2020011955W WO2020189716A1 WO 2020189716 A1 WO2020189716 A1 WO 2020189716A1 JP 2020011955 W JP2020011955 W JP 2020011955W WO 2020189716 A1 WO2020189716 A1 WO 2020189716A1
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laser
fiber
room
light source
processing apparatus
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PCT/JP2020/011955
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義高 川田
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株式会社フジクラ
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    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
    • H01S3/067—Fibre lasers

Definitions

  • the present invention relates to a laser processing apparatus using a laser beam, a laser processing method, and a method for manufacturing a secondary battery.
  • FIG. 1 of Patent Document 1 describes a laser processing apparatus (described as a laser welding apparatus in Patent Document 1) for welding a plurality of electrode current collecting foils constituting a lithium ion battery.
  • This laser processing apparatus includes a laser light source, an output head (described as an emission unit in Patent Document 1), and a delivery fiber (described as an optical fiber in Patent Document 1). Further, each of the laser light source and the output head is generally installed in the same space.
  • the laser light source used in such a laser processing device is provided with a cooling device that circulates a liquid refrigerant because heat is generated when a high-power laser beam is generated.
  • the refrigerant include water and a mixed solution of water and ethylene glycol.
  • the piping for circulating the refrigerant in the cooling device is connected to the laser light source so that the liquid refrigerant does not leak out.
  • a part of the water vaporized from the refrigerant becomes water vapor and leaks into the external space from the connection portion between the pipe and the laser light source, for example.
  • a lithium ion battery charges and discharges by doping and dedoping lithium between layers of a negative electrode material having a layered structure.
  • Lithium is a very active element and is oxidized by the slight amount of moisture, air and oxygen present in the air. Therefore, the lithium-ion battery production line is constructed in a dry environment in which moisture in the air is removed as much as possible.
  • the cooling device for cooling the laser light source becomes a supply source of water vapor. It may oxidize the lithium in the lithium-ion battery.
  • the maintenance of the defective laser light source means repairing the laser light source or replacing the laser light source with a new laser light source.
  • the operator enters the same space where each of the laser light source and the output head is installed to maintain the corresponding laser light source.
  • many production lines are often designed to be installed with various devices packed as close as possible in order to make effective use of space. Therefore, the work efficiency at the time of maintenance is low, and this maintenance often imposes a lot of time and effort on the operator.
  • the laser processing apparatus, the laser processing method, and the method for manufacturing the secondary battery according to one aspect of the present invention have been made in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is a laser light source and an output provided in the laser processing apparatus. It is an object of the present invention to provide a laser processing apparatus capable of placing the head in a different environment, a laser processing method, and a method for manufacturing a secondary battery.
  • the laser processing apparatus includes a laser light source for generating laser light and an output head for irradiating the processed object with the laser light.
  • the laser light source is installed in the first room, and the output head is installed in a second room different from the first room.
  • the laser processing method is a laser processing method using a laser processing apparatus including a laser light source and an output head, and the laser light source is the first.
  • the laser beam is generated in the room, and the output head irradiates the object to be processed with the laser beam in a second room different from the first room.
  • the method for manufacturing a secondary battery uses a laser processing device provided with a laser light source and an output head to provide a first member and a second member of the secondary battery.
  • the laser light source generates a laser beam in the first chamber, and the output head is in a second chamber different from the first chamber. It includes a welding step of irradiating the joint with a laser beam.
  • each of the laser light source and the output head provided in the laser processing apparatus can be placed in different environments.
  • FIG. 1 A and (b) are schematic views showing the first arrangement example and the second arrangement example of the fiber laser system shown in FIG.
  • FIG. 1 A side view of one aspect of the filter apparatus provided in the fiber laser system shown in FIG.
  • FIG. (A) is a perspective view of another aspect of the filter device included in the fiber laser system shown in FIG.
  • FIG. (B) is a cross-sectional view and a vertical cross-sectional view of the photonic bandgap fiber included in the filter device shown in (a).
  • FIG. 1 A perspective view of another aspect of the filter device included in the fiber laser system shown in FIG.
  • FIG. 1 is a schematic view of a fiber laser system FLS.
  • the fiber laser system FLS which is an example of the laser processing apparatus described in the claims, is a laser apparatus for processing the object W to be processed. Examples of the processing mode include welding of two metal members, cutting of the members, marking on the members, and the like. In the present embodiment, it is a welding step included in a method for manufacturing a lithium ion battery (Lithium Ion Battery), which is one aspect of a secondary battery, and is a case of a lithium ion battery (described in the scope of patent claims).
  • the fiber laser system FLS will be described by taking as an example a welding process for welding a joint portion between a lid of a lithium ion battery (an example of a second member described in the scope of a patent claim).
  • the fiber laser system FLS includes n fiber laser units FLU1 to FLUN (an example of the laser light source described in the claims), n laser delivery fibers LDF1 to LDFn, and an output combiner OC. It includes an output delivery fiber ODF (an example of the delivery fiber described in the claims) and an output head OH.
  • the n fiber laser units FLU1 to FLUN are collectively referred to as a fiber laser unit group FLUs.
  • the fiber laser units FLU1 to FLUN and the laser delivery fibers LDF1 to LDFn have a one-to-one correspondence with each other.
  • n is an arbitrary natural number of 1 or more, and represents the number of the fiber laser units FLU1 to FLUN and the laser delivery fibers LDF1 to LDFn.
  • the output combiner OC that functions as a combiner has n input ports and one output port.
  • the output combiner OC combines n laser beams Li input to each input port into one laser beam L, and outputs the combined laser beam L from the output port.
  • the fiber laser unit FLUi (i is a natural number of 1 or more and n or less) generates laser light Li.
  • forward-excited fiber lasers are used as the fiber laser units FLU1 to FLUN.
  • the fiber laser unit FLUi is connected to the input end of the corresponding laser delivery fiber LDFi.
  • the laser beam generated by the fiber laser unit FLUi is input to the laser delivery fiber LDFi.
  • the laser delivery fiber LDFi guides the laser beam Li generated by the corresponding fiber laser unit FLUi.
  • the laser delivery fibers LDF1 to LDFn may be single-mode fibers or fumode fibers.
  • the number of modes in which the fumode fiber propagates is, for example, 2 or more and 25 or less.
  • the fumode fiber is used as the laser delivery fibers LDF1 to LDFn.
  • the output end of the laser delivery fiber LDFi is connected to the input port of the output combiner OC.
  • the laser beam Li generated by the fiber laser unit FLUi and guided through the laser delivery fiber LDFi is input to the output combiner OC via this input port.
  • the output combiner OC combines the laser beam Li generated by each of the fiber laser units FLU1 to FLUN and guided through each of the laser delivery fibers LDF1 to LDFn.
  • the output port of the output combiner OC is connected to the input end of the output delivery fiber ODF.
  • the laser beam L combined with the output combiner OC is input to the output delivery fiber ODF. That is, the incident surface of the output delivery fiber ODF is optically coupled to the plurality of fiber laser units FLUi via the output combiner OC.
  • the output delivery fiber ODF guides the laser beam L combined with the output combiner OC.
  • the output delivery fiber ODF may be either a single mode fiber or a multimode fiber, but in the present embodiment, the multimode fiber is used as the output delivery fiber ODF.
  • the multimode fiber in the present specification a so-called fumode fiber in which the number of waveguide modes guided at the wavelength of the laser beam L (1070 ⁇ m in the present embodiment) is, for example, 2 or more and 25 or less is used. There is.
  • the output end of the output delivery fiber ODF is connected to the output head OH.
  • the output head OH also includes a galvano scanner GS for focusing and scanning the laser beam L emitted from the output delivery fiber ODF on the surface of the work W.
  • the configuration of the galvano scanner GS will be described later with reference to FIG.
  • the filter device F is inserted at the position of the point FP3 in the output delivery fiber ODF.
  • the filter device F will be described later with reference to FIG.
  • the laser beam L which is combined by the output combiner OC and guided to the output head OH by the output delivery fiber ODF, is emitted from the output head OH and is irradiated on the surface of the work W in a focused state.
  • the laser beam L is scanned on the surface of the work W by the galvano scanner GS included in the output head OH.
  • the output combiner OC is adopted as an example of the combiner described in the claims.
  • a spatial optical system including a plurality of convex lenses can be adopted as an example of the wave junction described in the claims.
  • each convex lens focuses the laser light emitted from the laser delivery fiber LDFi of each fiber laser unit FLUi, and outputs each focused laser light. It may be arranged so as to be coupled to the core of the delivery fiber ODF.
  • the configuration of the fiber laser unit FLU1 included in the fiber laser system FLS will be described with reference to FIG.
  • the fiber laser units FLU2 to FLUN are also configured in the same manner as the fiber laser unit FLU1.
  • the fiber laser unit FLU1 is a forward-excited fiber laser, and as shown in FIG. 1, m excitation light sources PS1 to PSm, m excitation delivery fibers PDF1 to PDFm, an excitation combiner PC, and a high-reflection fiber Bragg. It includes a grating FBG-HR, an amplification fiber AF, and a low reflection fiber Bragg grating FBG-LR. That is, the fiber laser unit FLU1 is a resonator type fiber laser unit.
  • the excitation light sources PS1 to PSm and the excitation delivery fibers PDF1 to PDFm have a one-to-one correspondence with each other.
  • m is an arbitrary natural number of 2 or more, and represents the number of excitation light sources PS1 to PSm and excitation delivery fibers PDF1 to PDFm.
  • the excitation light source PSj (j is a natural number of 1 or more and m or less) generates excitation light.
  • laser diodes are used as excitation light sources PS1 to PSm.
  • the excitation light source PSj is connected to the input end of the corresponding excitation delivery fiber PDFj.
  • the excitation light generated by the excitation light source PSj is input to the excitation delivery fiber PDFi.
  • the excitation delivery fiber PDFj waveguides the excitation light generated by the corresponding excitation light source PSj.
  • the output end of the excitation delivery fiber PDFj is connected to the input port of the excitation combiner PC.
  • the excitation light generated by the excitation light source PSj and waveguideed through the excitation delivery fiber PDFj is input to the excitation combiner PC via this input port.
  • the excitation combiner PC is generated by each of the excitation light sources PS1 to PSm, and the excitation light guided through each of the excitation delivery fibers PDF1 to PDFm is combined.
  • the output port of the excitation combiner PC is connected to the input end of the amplification fiber AF via a high reflection fiber Bragg grating FBG-HR.
  • the excitation light transmitted through the highly reflective fiber Bragg grating FBG-HR is input to the amplification fiber AF.
  • the amplification fiber AF uses the excitation light transmitted through the highly reflective fiber Bragg grating FBG-HR to generate laser light.
  • a double clad fiber in which a rare earth element (for example, Yb) is added to the core is used as the amplification fiber AF.
  • the excitation light transmitted through the highly reflective fiber Bragg grating FBG-HR is used to maintain this rare earth element in a population inversion.
  • the output end of the amplification fiber AF is connected to the input end of the laser delivery fiber LDF1 via a low reflection fiber Bragg grating FBG-LR.
  • the high-reflection fiber Bragg grating FBG-HR functions as a mirror at a certain wavelength ⁇ (for example, 1070 nm) (reflectance is, for example, 99%), and the low-reflection fiber Bragg grating FBG-LR acts as a half mirror at that wavelength ⁇ . It works (reflectance is, for example, 10%). Therefore, the amplification fiber AF, together with the high-reflection fiber Bragg grating FBG-HR and the low-reflection fiber Bragg grating FBG-LR, constitutes a resonator that oscillates a laser beam having a wavelength of ⁇ . Among the laser beams generated by the amplification fiber AF, the laser beam L1 transmitted through the low reflection fiber Bragg grating FBG-LR is input to the laser delivery fiber LDF1.
  • ⁇ for example, 1070 nm
  • the low-reflection fiber Bragg grating FBG-LR acts as a half mirror at that wavelength ⁇ . It works (re
  • the forward-excited fiber laser is used as the fiber laser units FLU1 to FLUN, but the present invention is not limited to this. That is, in the present invention, the backward excitation type fiber laser can be used as the fiber laser units FLU1 to FLUN, or the bidirectional excitation type fiber laser can be used as the fiber laser units FLU1 to FLUN.
  • the fiber laser system FLS employs a resonator type fiber laser unit as each fiber laser unit FLU1 to FLUN.
  • a MOPA type fiber laser unit can also be adopted as each fiber laser unit FLU1 to FLUN.
  • the MOPA type fiber laser unit includes a main oscillation (Master Oscillator: MO) unit and a power amplifier (PA) unit arranged after the MO unit.
  • the MO section generates a seed light
  • the PA section generates a laser beam by amplifying the power of the seed light.
  • the MO unit may be a resonator type fiber laser unit, or any of a semiconductor laser unit, a solid-state laser unit, a liquid laser unit, and a gas laser unit. May be good.
  • the fiber laser system FLS may employ any one of a semiconductor laser unit, a solid-state laser unit, a liquid laser unit, and a gas laser unit as the laser light source described in the claimed range.
  • the lithium ion battery production line is constructed in a room (room R2 in the present embodiment) in which a dry environment in which water vapor in the air is removed as much as possible is realized. Is required to do. Therefore, the room R2 is configured so that air does not flow into the room R2 from the outside of the room R2. On top of that, a dehumidifying device D is installed in the room R2 (see FIG. 1).
  • the dehumidifying device D can generate extremely dry air by removing water vapor in the air at its main body (the portion marked with reference numeral D in FIG. 1).
  • the dehumidifying device D may be configured such that the main body is installed inside or outside the room R2.
  • the main body of the dehumidifying device D is installed outside the room R2
  • the fan D1 is installed inside the room R2
  • the pipe D2 is dried from the main body of the dehumidifying device D to the fan D1. It is configured to supply air.
  • the dehumidifying device D configured in this way can supply dry air to the room R2 and reduce the dew point temperature of the room R2.
  • the dew point temperature of the room R2 where the lithium-ion battery production line is installed is preferably as low as possible.
  • An example of a preferred dew point temperature of room R2 is less than ⁇ 20 ° C., and an example of a more preferred dew point temperature is less than ⁇ 60 ° C.
  • the room R2 is configured so that the dew point temperature is as low as possible.
  • the processing station including the output head OH and the processing stage on which the processing object W is placed is surrounded by a partition wall P made of a vinyl sheet.
  • the partition wall P may be configured to surround the entire processing station in the lithium ion battery production line ML (see (a) and (b) of FIG. 2), or may be a part of the processing station.
  • the output head OH and the machining object W may be configured to surround only the vicinity of the machining stage including the machining target W.
  • the fiber laser system FLS is further equipped with a purging device PS.
  • the purging device PS is an inert gas in the vicinity of a region (hereinafter referred to as a machining point) on the surface of the work target W to be irradiated with the laser beam L via a nozzle PSa arranged inside the partition wall P. Spray.
  • the inert gas may be dry air similar to the air generated by the dehumidifying device D, or nitrogen gas, argon gas, or helium gas. In the present embodiment, it will be described that dry air is used as the inert gas.
  • the dew point temperature of the space inside the partition wall P can be kept lower. Further, by blowing the inert gas from the nozzle PSa in the vicinity of the processing point of the object W to be processed, a constant air flow can be formed in the vicinity of the processing point. Therefore, even if fume or splash occurs at the processing point when the laser beam L is irradiated to the processing object W, the airflow can push them away. Therefore, according to this configuration, it is possible to reduce contamination of the condensing lens CL and the like that form a part of the output head.
  • the fiber laser unit group FLUs including the fiber laser units FLU1 to FLU7 are cooled by using the liquid refrigerant circulation type cooling device C installed inside the room R2 (see FIG. 1). ..
  • the cooling device C cools water, which is an example of a liquid refrigerant, and then circulates the cooled water to cool each fiber laser unit FLUI, which is an object to be cooled, as follows. That is, the cooling device C is a liquid refrigerant circulation type cooling device.
  • the liquid refrigerant is not limited to water, and may be, for example, a mixed solution of water and ethylene glycol.
  • connection portion J1 One end of the hose C1 and the hose C2 for circulating the cooling water is connected to the connection portion J1 provided in the fiber laser unit group FLUs. Similarly, the hose C1 and the other end of the hose C2 are connected to the connection portion J2 provided in the cooling device C.
  • the cold water cooled by the cooling device C reaches the connection portion J1 of the fiber laser unit group FLUs through the hose C1.
  • This cold water reaches each fiber laser unit FLUi from the connection portion J1 through a pipe (not shown in FIG. 1), and is changed to hot water by cooling each fiber laser unit FLUi.
  • This hot water reaches the connection portion J1 again from each fiber laser unit FLUi through a pipe (not shown in FIG. 1).
  • This hot water reaches the connecting portion J2 of the cooling device C through the hose C2, is cooled to the cold water by the cooling device C, and reaches the connecting portion J1 of the fiber laser unit group FLUs again through the hose C1.
  • one end of the hose C1 and the hose C2 is fixed to the connecting portion J1 so that water does not leak from the connected portion, and the hose C1 and the hose C1 and the hose C2 are used.
  • the other end of the hose C2 is fixed to the connection J2.
  • a part of the water vaporized from the water may become water vapor and leak from the connecting portion J1 or the connecting portion J2 into the space in the room R1.
  • the water vapor that evaporates from the water and leaks from the connection portion J1 or the connection portion J2 into the space in the room can cause the dew point temperature in the room to rise.
  • the cooling device C is arranged in a room such as room R2 where the dew point temperature in the room is lowered as much as possible, the dew point temperature in the room is raised to a desired dew point temperature (for example, -60 degrees) by the leaked water vapor. It becomes difficult to lower it.
  • the cooling device C for cooling the fiber laser units FLU1 to FLU7 serves as a water vapor supply source, the dew point temperature in the room R2 rises, and the lithium of the lithium ion battery may be oxidized.
  • each fiber laser unit FLUi is installed in the room R1 which is an example of the first room
  • the output head OH is installed in the room R2 which is an example of the second room different from the room R1.
  • the laser beam combined by the output combiner OC is guided from the room R1 to the room R2 by the output delivery fiber ODF that optically couples the output combiner OC and the output head OH (see, for example, FIG. 1). ..
  • the output head OH is installed in the space surrounded by the partition wall P, and the inert gas is supplied into the space from the nozzle PSa of the purge system PS. It is preferable to have. According to this configuration, even if the dew point temperature of the room R2 temporarily rises due to some external factor, the output head OH is installed independently of the dew point temperature of the room R2.
  • the dew point temperature in the space can be kept approximately constant. External factors that can raise the dew point temperature of the room R2 include opening and closing the door for entering and exiting the room R2, and the entry of a worker into the room R2.
  • an example of a preferable dew point temperature of the room R2 is less than -20 degrees, and an example of a more preferable dew point temperature is less than -60 degrees.
  • the dew point temperature of the room R1 in which the cooling device C that can be a source of moisture is arranged and is not actively dehumidified is often higher than -10 degrees Celsius, and more typically. Higher than 0 degrees.
  • FIG. 1 An arrangement example of the fiber laser system FLS shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 2A and 2B.
  • FIGS. 2A and 2B Each of (a) and (b) of FIG. 2 is a schematic view showing a first arrangement example and a second arrangement example of the fiber laser system FLS, respectively.
  • the dehumidifying device D and the purge system PS are omitted from the components shown in FIG. 1 in order to prevent the drawings from becoming complicated.
  • the building B1 accommodating the lithium ion battery production line ML is a one-story structure on the first floor (described as 1F in FIG. 2A).
  • the building B1 includes a room R1 in which the fiber laser unit group FLUs and the cooling device C are installed, and a room R2 in which the production line ML is installed.
  • room R2 the start point of the production line ML is arranged on the left side in FIG. 2A, and the end point of the production line ML is arranged on the right side in FIG. 2A.
  • each part of the lithium ion battery is assembled while moving along the arrow F shown in FIG. 2 (a), and at a processing station provided after the production line ML.
  • the case W1 and the lid W2 of the lithium-ion battery are welded. The welding of the case W1 and the lid W2 will be described later with reference to FIG.
  • the output head OH of the fiber laser system FLS is installed in the room R2 and in a space (for example, a processing station) surrounded by a partition wall P.
  • a space for example, a processing station
  • the output delivery fiber ODF optically couples the output combiner OC and the output head OH, the laser beam combined by the output combiner OC is guided from the room R1 to the room R2.
  • the length of the output delivery fiber ODF can be appropriately determined according to the structure of the building B1.
  • the length of the output delivery fiber ODF is preferably 10 m or more.
  • the building B1 accommodating the lithium-ion battery production line ML is a one-story building on the first floor, and the rooms R1 and R2 may be provided on the first floor. Further, when the building B1 has a multi-story structure, the room R1 and the room R2 may be provided on the same floor (for example, the second floor).
  • the building B2 accommodating the lithium ion battery production line ML has a two-story structure.
  • the production line ML is divided into a first production line ML1 which is a first half portion and a second production line ML2 which is a second half portion, and the first production line ML1 is installed on the first floor.
  • the second production line ML2 is installed on the second floor.
  • the building B2 includes a room R1, a room R2, and a room R3.
  • Room R1 is a room in which the fiber laser unit group FLUs and the cooling device C are installed, and is provided on the first floor.
  • Room R2 is a room in which the second production line ML2 is installed, and is a room in which the output head OH is installed.
  • Room R2 is provided on the second floor.
  • Room R3 is a room in which the first production line ML1 is installed, and is provided on the first floor.
  • the arrow F shown in FIG. 2B shows the flow of the lithium ion battery as in the case of FIG. 2A.
  • each of the room R1 and the room R2 is located on different floors (the first floor and the second floor in this arrangement example), and at least a part of the room R1 and the room R2. Are preferably overlapping with each other.
  • the site area occupied by the room R1 and the room R2 is compared with the case where each of the room R1 and the room R2 is located on the same floor. Can be reduced. In other words, the site can be used effectively.
  • the fiber laser system FLS includes a filter device F inserted at the position of the point FP3 in the output delivery fiber ODF.
  • the filter device F transmits the laser light L and suppresses the transmission of light belonging to the wavelength band including the peak wavelength of the scattered light of the induced Raman scattering that may occur when the laser light L propagates through the core of the output delivery fiber ODF. ..
  • the scattered light caused by induced Raman scattering is simply referred to as scattered light.
  • scattered light causes the oscillation of the laser beam L to be destabilized and causes the excitation light sources PS1 to PSm that supply the excitation light to the amplification optical fiber AF to fail. Further, the intensity of the scattered light increases as the output of the laser beam L increases, and increases as the length of the output delivery fiber ODF increases. Therefore, a fiber laser system FLS in which the output of the laser beam L is high (for example, the output exceeds 3 kW) and the length of the output delivery fiber ODF is long (for example, the length exceeds 10 m) is scattered light. Susceptible to.
  • the fiber laser system FLS is a fiber laser system having a high output and a long output delivery fiber ODF, it is preferable that the fiber laser system FLS includes a filter device F.
  • the wavelength of the laser beam L is 1070 nm, and the wavelength of the scattered light is 1120 nm.
  • the filter device F is inserted at a position in the middle section of the output delivery fiber ODF, but the position where the filter device F is inserted is not limited to the position of the point FP3. That is, the filter device F is inserted at least one of (1) between the fiber laser units FLU1 to FLU7 and the output delivery fiber ODF, and (2) the middle section of the output delivery fiber ODF. Is preferable.
  • FIG. 3 is a side view of one aspect of the filter device F (hereinafter, referred to as the filter device F1).
  • the filter device F1 includes a slant fiber Bragg grating SFBG and a clad mode stripper CMS.
  • the clad mode stripper CMS is arranged on the amplification optical fiber AF side of the slant fiber Bragg grating SFBG.
  • the slant fiber Bragg grating SFBG gives priority to light belonging to a predetermined wavelength band including the wavelength of scattered light (in this embodiment, a wavelength band of 1105 nm or more and 1135 nm or less) over light belonging to other wavelength bands. It is configured to bond to the clad.
  • This predetermined wavelength band is the cutoff wavelength band of the filter device F1, and may be appropriately designed according to the wavelength of the scattered light.
  • the scattered light incident on the filter device F1 from the output delivery fiber ODF on the output head OH side transitions to the cladding in the process of passing through the slant fiber Bragg grating SFBG.
  • the clad mode stripper CMS leaks the light transitioned to the clad to the outside of the filter device F1. Therefore, the scattered light that has transitioned to the clad in the process of passing through the slant fiber Bragg grating SFBG leaks to the outside of the filter device F1 in the process of passing through the clad mode stripper CMS.
  • the filter device F1 including the slant fiber Bragg grating SFBG is used, the scattered light incident on the filter device F1 from the output delivery fiber ODF can be lost.
  • the loss of scattered light in the filter device F1 is, for example, about -10 dB.
  • the clad mode stripper CMS is on the amplification optical fiber AF side (that is, the amplification optical fiber AF side) rather than the slant fiber Bragg grating SFBG. It is located on the upstream side). If another clad mode stripper CMS arranged on the output head OH side (that is, downstream side) of the slant fiber Bragg grating SFBG is added, the scattering incident on the filter device F1 from the output delivery fiber ODF on the amplification optical fiber AF side Light can also be leaked.
  • the filter device F1 may include a clad mode stripper CMS arranged on the upstream side of the slant fiber Bragg grating SFBG as shown in FIG. 3, or may be arranged on the downstream side of the slant fiber Bragg grating SFBG. It may be equipped with a clad mode stripper CMS, or may be provided with two clad mode stripper CMSs arranged on each of the upstream side and the downstream side of the slant fiber Bragg grating SFBG. Further, the filter device F1 may be provided with at least a slant fiber Bragg grating SFBG, and may have a configuration in which the clad mode stripper CMS is omitted. Even when the clad mode stripper CMS is omitted, the filter device F1 can suppress the intensity of scattered light propagating in the core of the output delivery fiber ODF if it is provided with at least a fiber Bragg grating SFBG.
  • FIG. 4A is a perspective view of another aspect of the filter device F (hereinafter, referred to as the filter device F2).
  • FIG. 4B is a cross-sectional view of the photonic bandgap fiber PBGF included in the filter device F2.
  • the cross section means a cross section orthogonal to the central axis of the central axis of the photonic bandgap fiber PBGF (also referred to as the fiber main body FM described later).
  • the filter device F2 includes a photonic bandgap fiber PBGF and a clad mode stripper CMS.
  • the photonic bandgap fiber PBGF includes a fiber main body FM and a plurality of high refractive index rods HIR. Further, as shown in FIGS. 4A and 4B, the photonic bandgap fiber PBGF has a region that functions as a core COP and a region that functions as a clad CLP. One end of the core COP is optically connected to the core of the output delivery fiber ODF, and the other end of the core COP is optically connected to the core of the output delivery fiber ODF via the core of the clad mode stripper CMS. Is connected.
  • One end of the clad CLP is optically connected to the clad of the output delivery fiber ODF and the other end of the core COP is optically connected to the clad of the output delivery fiber ODF via the clad of the clad mode stripper CMS. Is connected.
  • the high refractive index rod HIR is not shown in order to facilitate the determination of the shape of the core COP.
  • Each of the fiber body FM and the plurality of high refractive index rods HIR is made of glass.
  • the refractive index of the glass constituting the fiber body FM is lower than the refractive index of the glass constituting each high refractive index rod HIR.
  • the material of the glass constituting the fiber main body FM and the glass constituting each high refractive index rod HIR is not limited, but in the present embodiment, glass in which an additive is added to quartz, which is a base material, is adopted. are doing. By appropriately adjusting the material and the amount of the additive, each of the refractive index of the glass constituting the fiber body FM and the refractive index of the glass constituting each high refractive index rod HIR becomes desired values.
  • Each high refractive index rod HIR has a region near the center of the fiber body FM (a region surrounded by the alternate long and short dash line shown in FIG. 4B) and the vicinity of the outer surface of the fiber body FM. It has a periodic structure (hexagonal close-packed structure in this embodiment) and is arranged so as to run in parallel (parallel in this embodiment) in the region excluding the region.
  • the high refractive index rod HIR located at the center of the fiber main body FM is omitted, so that the fiber main body FM is A region in which the high refractive index rod HIR is not arranged is formed near the center.
  • the region near the center of the fiber main body FM where the high refractive index rod HIR is not arranged functions as the core COP.
  • the outer region of the core COP functions as a clad CLP (see (b) in FIG. 4).
  • the core COP and the clad CLP are arranged concentrically with each other, and the clad CLP surrounds the side surface of the core COP. That is, in the state shown in FIG. 4A, the central axis of the core COP and the central axis of the clad CLP coincide with each other and are along the x-axis direction.
  • the photonic bandgap fiber PBGF has a wavelength band in which light can be confined in the core COP (hereinafter, confined wavelength band) and a wavelength band in which light cannot be confined in the core COP and leaks to the clad CLP (hereinafter, leakage wavelength). Band) and.
  • the confinement wavelength band and the leakage wavelength band are designed so that the confinement wavelength band includes the wavelength of the laser beam L of 1070 nm and the leakage wavelength band includes the wavelength of the scattered light of 1120 nm.
  • the refractive index of the glass constituting the fiber main body FM the refractive index of the glass constituting the high refractive index rod HIR, the diameter of each high refractive index rod HIR, and each adjacent high refractive index.
  • the confinement wavelength band and the leakage wavelength band can be controlled by using a plurality of parameters represented by the distance between the rod HIRs and the diameter of the core COP as design parameters.
  • the photonic bandgap fiber PBGF has been described as having a fiber main body FM and a plurality of high refractive index rods HIR.
  • the high refractive index region realized by the high refractive index rod HIR may be replaced with vacancies.
  • one aspect of the photonic bandgap fiber PBGF may be composed of a fiber body FM in which holes are formed at positions corresponding to the high refractive index rod HIR shown in FIG. 4 (b).
  • the clad mode stripper CMS is configured in the same manner as the clad mode stripper CMS shown in FIG. Therefore, the clad mode stripper CMS leaks the light bound to the clad of the clad mode stripper CMS from the clad CLP of the photonic bandgap fiber PBGF to the outside of the filter device F2. Therefore, the scattered light leaked from the core COP to the clad CLP in the process of passing through the photonic bandgap fiber PBGF leaks to the outside of the filter device F2 in the process of passing through the clad mode stripper CMS.
  • the filter device F2 including the photonic bandgap fiber PBGF is used, the scattered light incident on the filter device F2 from the output delivery fiber ODF can be lost.
  • the loss of scattered light in the filter device F2 is, for example, about -10 dB.
  • the clad mode stripper CMS is on the output head OH side (outside the photonic bandgap fiber PBGF). That is, it is located on the downstream side). If another clad mode stripper CMS arranged on the amplification optical fiber AF side (that is, upstream side) of the photonic bandgap fiber PBGF is added, the light is incident on the filter device F2 from the output delivery fiber ODF on the output head OH side. It is also possible to leak scattered light.
  • the filter device F2 may include a clad mode stripper CMS arranged on the downstream side of the photonic bandgap fiber PBGF as shown in FIG. 4A, or the photonic bandgap fiber PBGF. It may be provided with a clad mode stripper CMS arranged on the upstream side, or may be provided with two clad mode stripper CMS arranged on each of the upstream side and the downstream side of the photonic bandgap fiber PBGF. .. Further, the filter device F2 may be provided with at least a photonic bandgap fiber PBGF, and may have a configuration in which the clad mode stripper CMS is omitted. Even when the clad mode stripper CMS is omitted, the filter device F2 can suppress the intensity of scattered light propagating in the core of the output delivery fiber ODF if it is provided with at least a photonic bandgap fiber PBGF.
  • the output head OH of the fiber laser system FLS includes a galvano scanner GS as shown in FIG.
  • FIG. 5 is a schematic view of an output head OH including a galvano scanner GS.
  • a case where a lithium ion battery W is used as a processing object described in the claims and the case W1 and the lid W2 of the lithium ion battery W are welded will be described.
  • Each of the case W1 and the lid W2 is an example of the first member and the second member described in the claims, respectively.
  • the fiber laser system FLS When used in the manufacture of a lithium-ion battery W, the fiber laser system FLS includes welding of a plurality of electrode collecting foils and welding of an electrode collecting foil and an electrode tab, in addition to welding the case W1 and the lid W2. Can be suitably used for.
  • both the first member and the second member are electrode current collector foils.
  • the first member is the electrode current collector foil and the second member is the electrode tab.
  • the output head OH includes a galvano scanner GS including a first galvano mirror M1 and a second galvano mirror M2, and a condensing lens CL.
  • the laser beam L emitted from the output delivery fiber ODF is (1) reflected by the first galvanometer mirror M1, (2) reflected by the second galvanometer mirror M2, and (3) condensed by the condenser lens CL.
  • the lithium ion battery which is the object W to be processed, is irradiated.
  • the first galvanometer mirror M1 is configured to move the beam spot of the laser beam L formed on the surface of the lithium ion battery W in the first direction (for example, the x-axis direction shown in the drawing).
  • the beam spot of the laser beam L formed on the surface of the lithium ion battery W intersects (for example, is orthogonal to) the first direction in a second direction (for example, the y-axis direction shown in the drawing). It is a configuration for moving to. Therefore, by controlling the orientation of each of the first galvanometer mirror M1 and the second galvanometer mirror M2, the beam spot of the laser beam L formed on the surface of the lithium ion battery W can be scanned.
  • the condensing lens CL has a configuration for reducing the beam spot diameter of the laser beam L on the surface of the lithium ion battery W.
  • the power density can be increased by reducing the beam spot diameter on the surface of the lithium ion battery W.
  • the condensing lens CL may be mainly designed so that the beam spot diameter on the surface of the lithium ion battery W can be made as small as possible.
  • the beam spot diameter on the surface of the lithium ion battery W can be reduced to about the core diameter of the output delivery fiber ODF.
  • the working distance WD shown in FIG. 5 tends to be short.
  • the working distance WD is shortened, there are disadvantages that the area in which the laser beam L can be scanned is narrowed and the scanning speed is lowered. Therefore, when the size of the region in which the laser beam L can be scanned and the scanning speed are emphasized, the working distance WD becomes large even if the beam spot diameter on the surface of the lithium ion battery W becomes larger than the core diameter of the output delivery fiber ODF. It is preferable to use a long condensing lens CL.
  • the beam spot diameter on the surface of the lithium ion battery W is the output delivery fiber ODF. It tends to be larger than the core diameter of. Therefore, it is preferable to use an output delivery fiber ODF having a small core diameter. Therefore, the output delivery fiber ODF is preferably a fumode fiber in which the number of waveguide modes to be guided is 2 or more and 25 or less at the wavelength of the laser beam L (1070 ⁇ m in the present embodiment).
  • the fiber laser system FLS can weld the case W1 and the lid W2 of the lithium ion battery W by scanning the laser beam L by the output head OH including the galvano scanner GS configured as described above.
  • FIG. 5 shows a state in which welding is in the middle of the welding process of welding W1 and the lid W2, welding is started from the direction of 6 o'clock, and welding is performed to the direction of 9 o'clock.
  • the y-axis positive direction of the coordinate system shown in FIG. 5 is 0 o'clock
  • the x-axis positive direction is 3 o'clock
  • the y-axis negative direction is 6 o'clock
  • the x-axis negative direction is 9 o'clock.
  • the fiber laser apparatus FLA which is a modification of the fiber laser system FLS shown in FIG. 1, will be described with reference to FIG.
  • FIG. 6 is a block diagram of the fiber laser apparatus FLA.
  • the fiber laser device FLA differs from the fiber laser system FLS in that it includes only one fiber laser unit FLU1 as a laser light source instead of a plurality of laser light sources.
  • the configuration of the fiber laser apparatus FLA other than the laser light source is the same as that of the fiber laser system FLS. Therefore, in this modification, the description of the configuration other than the laser light source will be omitted.
  • the fiber laser unit FLU1 included in the fiber laser apparatus FLA has the same configuration as the fiber laser unit FLU1 provided in the fiber laser system FLS (see FIG. 1). Therefore, in this embodiment, the description of the fiber laser unit FLU1 will be omitted.
  • the fiber laser device FLA does not need to combine the laser beams generated by each of the plurality of fiber laser units FLU1 to FLUN. Therefore, the fiber laser apparatus FLA can omit the output combiner OC included in the fiber laser system FLS. As a result, in the fiber laser apparatus FLA, the incident end face of the output delivery fiber ODF is coupled to the fiber laser unit FLU1.
  • the fiber laser device FLA may adopt a resonator type fiber laser unit or a MOPA type fiber laser unit as the fiber laser unit FLU1.
  • the MO unit may be a resonator type fiber laser unit, a semiconductor laser unit, a solid-state laser unit, or a liquid. It may be either a laser unit or a gas laser unit.
  • the fiber laser apparatus FLA may employ any one of a semiconductor laser unit, a solid-state laser unit, a liquid laser unit, and a gas laser unit as the laser unit described in the claimed range.
  • the laser processing apparatus is a laser processing apparatus including a laser light source that generates a laser beam and an output head that irradiates the object to be processed with the laser beam. It is installed in the first room, and the output head is installed in a second room different from the first room.
  • the laser light source is installed in the first room and the output head is installed in the second room. Therefore, in this laser processing apparatus, the laser light source and the output head can be placed in different environments.
  • the laser light source further includes a liquid refrigerant circulation type cooling device installed in the first chamber, and a dehumidifying apparatus is provided in the second chamber. It is preferable that it is installed.
  • this laser processing apparatus is suitable for processing an object to be processed that is easily adversely affected by humidity.
  • the first room and the second room are located on different floors from each other, and the first room and the second room It is preferable that at least a part of them overlap each other.
  • the site area occupied by the first room and the second room can be reduced as compared with the case where each of the first room and the second room is located on the same floor. ..
  • the laser light source includes an optical fiber for amplification to which rare earth ions are added.
  • the laser light source provided with the optical fiber for amplification is a so-called fiber laser unit.
  • the fiber laser processing apparatus is suitable as the present laser processing apparatus.
  • the laser processing apparatus is a delivery fiber that optically couples the laser light source and the output head, and is arranged over the first room and the second room. It is preferable that the delivery fiber provided is further provided.
  • the laser light source and the output head are optically separated while increasing the independence of the environment between the first room in which the laser light source is arranged and the second room in which the output head is arranged. Can be combined. Therefore, the laser light source and the output head can be more reliably placed in different environments.
  • the laser processing device further includes a filter device that includes the peak wavelength of the scattered light of induced Raman scattering corresponding to the laser light in the cutoff wavelength band, and the filter device is (1). It is preferable that the laser light source is inserted between the laser light source and the delivery fiber, and (2) at least one of the intermediate sections of the delivery fiber.
  • the filter device includes the peak wavelength of the scattered light of the induced Raman scattering in the cutoff wavelength band. Therefore, the intensity of the scattered light can be suppressed.
  • the delivery fiber is a fumode fiber having a number of waveguide modes of 2 or more and 25 or less at the wavelength of the laser beam generated by the laser light source. Is preferable.
  • the effective cross section of the core of the delivery fiber can be reduced as compared with the case where a multimode fiber having 26 or more waveguide modes is adopted as the delivery fiber. Due to this, a lens having a longer focal length can be used in order to form an image of the laser beam output from the output head on the surface of the object to be processed. Using a lens with a longer focal length means that the working distance can be made longer. Therefore, this laser processing apparatus has the effects that the area in which the laser beam can be scanned can be widened and the scanning speed can be increased.
  • the delivery fiber has a length of 10 m or more, and the laser light source has a maximum output of the laser beam of 3 kW or more.
  • the laser light source can generate a laser beam having an output of 3 kW or more. Therefore, even when the object to be processed is made of a material having a high reflectance to laser light such as an aluminum alloy, the laser processing apparatus can process the object to be processed quickly and surely. it can.
  • the length of the delivery fiber is 10 m or more, the first room and the second room can be easily separated from each other. Therefore, in this laser processing apparatus, the laser light source and the output head can be easily placed in different environments.
  • this laser processing apparatus is suitable for applications in which a high-power laser beam is used for processing and an object to be processed is processed in a second room, which is an environment different from the environment of the first room. ..
  • the output head includes a galvano scanner.
  • the laser processing apparatus can scan the laser beam irradiating the object to be processed.
  • the laser processing method is a laser processing method using a laser processing apparatus including a laser light source and an output head, and the laser light source generates laser light in a first chamber. Moreover, the output head irradiates the object to be processed with the laser beam in a second room different from the first room.
  • the method for manufacturing a secondary battery according to one aspect of the present invention is a welding step of welding a joint portion between a first member and a second member of the secondary battery using a laser processing device provided with a laser light source and an output head.
  • the laser light source generates a laser beam in the first chamber, and the output head irradiates the junction with the laser beam in a second chamber different from the first chamber. Includes welding process.
  • the dew point of the first room is higher than ⁇ 10 degrees, and the dew point of the second room is ⁇ . It is preferably set to be lower than 20 degrees.
  • the environment of the second room is secondary while the first room and the second room are placed in different environments.
  • the environment can be made more suitable for the battery welding process.
  • FLS fiber laser system FLA fiber laser equipment (laser processing equipment)
  • FLA fiber laser equipment FLA fiber laser equipment (laser processing equipment)
  • FLUs Fiber Laser Unit Group FLU1 to FLU7 Fiber Laser Units (Laser Light Source)
  • Optical fiber for AF amplification ODF output delivery fiber (delivery fiber)
  • F, F1, F2 filter device OH output head
  • CL condensing lens (lens) R1 and R2 rooms (first room, second room)
  • Cooling device D
  • Dehumidifying device L
  • Laser beam Lithium-ion battery (processed object)
  • W1 case first member
  • W2 lid second member

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Abstract

レーザ加工装置のレーザ光源と出力ヘッドとを別環境に置くことができるレーザ加工装置を提供すること。レーザ加工装置（ファイバレーザシステムＦＬＳ）は、レーザ光源（ファイバレーザユニットＦＬＵ１～ＦＬＵ７）及び出力ヘッド（ＯＨ）を含み、レーザ光源（ファイバレーザユニットＦＬＵ１～ＦＬＵ７）は、第１の部屋（部屋Ｒ１）に設置されており、出力ヘッド（ＯＨ）は、第１の部屋（部屋Ｒ１）とは異なる第２の部屋（部屋Ｒ２）に設置されている。

Description

レーザ加工装置、レーザ加工方法、及び二次電池の製造方法
　本発明は、レーザ光を用いたレーザ加工装置、レーザ加工方法、及び二次電池の製造方法に関する。
　近年、二次電池の一態様であるリチウムイオン電池が広く用いられている。
　特許文献１の図１には、リチウムイオン電池を構成する複数の電極集電箔を溶接するレーザ加工装置（特許文献１ではレーザ溶接装置と記載）が記載されている。このレーザ加工装置は、レーザ光源と、出力ヘッド（特許文献１では出射ユニットと記載）と、デリバリファイバ（特許文献１では光ファイバと記載）と、を備えている。また、レーザ光源及び出力ヘッドの各々は、同一空間内に設置されていることが一般的である。
日本国公開特許公報「特開２０１６－３０２８０号公報」
　ところで、このようなレーザ加工装置において採用されるレーザ光源は、高出力なレーザ光を生成する際に熱が生じるため、液体の冷媒を循環させる冷却装置を備えている。冷媒の具体例としては、水や、水とエチレングリコールとの混合液などが挙げられる。
　冷却装置において冷媒を循環させるための配管は、液体冷媒が漏れ出さないように、レーザ光源に対して接続されている。しかしながら、冷媒から気化した水分の一部は、水蒸気となり、例えば配管とレーザ光源との接続部から外部の空間に漏れ出してしまう。
　一方、リチウムイオン電池は、層上構造を有する負極材料の層間にリチウムをドープ及び脱ドープすることにより、充電及び放電を行う。リチウムは、非常に活性が高い元素であり、空気中にわずかに存在する水分、空気、酸素によって酸化されてしまう。したがって、リチウムイオン電池の製造ラインは、空気中の水分をできるだけ除去したドライ環境のなかに構築されている。
　しかしながら、特許文献１の図１に記載のレーザ加工装置のようにレーザ光源及び出力ヘッドの各々を同一空間内に設置した場合、レーザ光源を冷却するための冷却装置が水蒸気の供給源になり、リチウムイオン電池のリチウムを酸化させてしまう場合がある。
　また、例えば、レーザ光源に不具合が生じた場合、その不具合が生じたレーザ光源をメンテナンスすることになる。ここで、不具合が生じたレーザ光源のメンテナンスとは、当該レーザ光源を修理すること、又は、当該レーザ光源を新しいレーザ光源に交換することを意味する。この場合、作業者は、レーザ光源及び出力ヘッドの各々が設置されている同一空間内に立ち入り、該当するレーザ光源をメンテナンスする。しかしながら、多くの製造ラインは、空間を有効に活用するために、様々な装置をできるだけ詰めた状態で設置するように設計されている場合が多い。そのため、メンテナンス時の作業の効率が悪く、このメンテナンスは、作業者に対して多くの手間を強いることが多い。
　本発明の一態様に係るレーザ加工装置、レーザ加工方法、及び二次電池の製造方法は、上述した課題に鑑みなされたものであり、その目的は、レーザ加工装置が備えているレーザ光源と出力ヘッドとを別環境に置くことができるレーザ加工装置、レーザ加工方法、及び二次電池の製造方法を提供することである。
　上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るレーザ加工装置は、レーザ光を生成するレーザ光源と、上記レーザ光を加工対象物に照射する出力ヘッドと、を備えたレーザ加工装置であって、上記レーザ光源は、第１の部屋に設置されており、上記出力ヘッドは、上記第１の部屋とは異なる第２の部屋に設置されている。
　上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るレーザ加工方法は、レーザ光源と出力ヘッドとを備えたレーザ加工装置を用いたレーザ加工方法であって、上記レーザ光源は、第１の部屋においてレーザ光を生成し、且つ、上記出力ヘッドは、上記第１の部屋とは異なる第２の部屋において上記レーザ光を加工対象物に照射する。
　上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る二次電池の製造方法は、レーザ光源と出力ヘッドとを備えたレーザ加工装置を用いて二次電池の第１部材と第２部材との接合部を溶接する溶接工程であって、上記レーザ光源は、第１の部屋においてレーザ光を生成し、且つ、上記出力ヘッドは、上記第１の部屋とは異なる第２の部屋において上記レーザ光を上記接合部に照射する溶接工程を含む。
　本発明の一態様に係るレーザ加工装置、レーザ加工方法、及び二次電池の製造方法によれば、レーザ加工装置が備えているレーザ光源及び出力ヘッドの各々を別環境に置くことができる。
本発明の一実施形態に係るファイバレーザシステムの概略図である。 （ａ）及び（ｂ）は、図１に示したファイバレーザシステムの第１の配置例及び第２の配置例を示す概略図である。 図１に示したファイバレーザシステムが備えているフィルタ装置の一態様の側面図である。 （ａ）は、図１に示したファイバレーザシステムが備えているフィルタ装置の別の一態様の斜視図である。（ｂ）は、（ａ）に示しフィルタ装置が含んでいるフォトニックバンドギャップファイバの横断面図及び縦断面図である。 図１に示すファイバレーザシステムが備えている出力ヘッドの概略図である。 図１に示したファイバレーザシステムの変形例であるファイバレーザ装置の概略図である。
　〔第1の実施形態〕
　（ファイバレーザシステムの構成）
　本発明の一実施形態に係るファイバレーザシステムＦＬＳについて、図１を参照して説明する。図１は、ファイバレーザシステムＦＬＳの概略図である。特許請求の範囲に記載のレーザ加工装置の一例であるファイバレーザシステムＦＬＳは、加工対象物Ｗを加工するためのレーザ装置である。加工の態様としては、金属製の２つの部材の溶接や、部材の切断や、部材に対するマーキングなどが挙げられる。本実施形態においては、二次電池の一態様であるリチウムイオン電池（リチウムイオン電池，Lithium Ion Battery）の製造方法に含まれる溶接工程であって、リチウムイオン電池のケース（特許請求の範囲に記載の第１部材の一例）と、リチウムイオン電池の蓋（特許請求の範囲に記載の第２部材の一例）との接合部を溶接する溶接工程を例にして、ファイバレーザシステムＦＬＳについて説明する。
　ファイバレーザシステムＦＬＳは、図１に示すように、ｎ個のファイバレーザユニットＦＬＵ１～ＦＬＵｎ（特許請求の範囲に記載のレーザ光源の一例）、ｎ個のレーザデリバリファイバＬＤＦ１～ＬＤＦｎ、出力コンバイナＯＣ、出力デリバリファイバＯＤＦ（特許請求の範囲に記載のデリバリファイバの一例）、及び出力ヘッドＯＨを備えている。以下において、ｎ個のファイバレーザユニットＦＬＵ１～ＦＬＵｎをまとめて、ファイバレーザユニット群ＦＬＵｓとも称する。ファイバレーザユニットＦＬＵ１～ＦＬＵｎとレーザデリバリファイバＬＤＦ１～ＬＤＦｎとは、互いに一対一に対応する。ここで、ｎは、１以上の任意の自然数であり、ファイバレーザユニットＦＬＵ１～ＦＬＵｎ及びレーザデリバリファイバＬＤＦ１～ＬＤＦｎの個数を表す。
　なお、図１においては、ｎ＝７の場合のファイバレーザシステムＦＬＳの構成例を示している。また、合波部として機能する出力コンバイナＯＣは、ｎ個の入力ポートと１つの出力ポートを備えている。出力コンバイナＯＣは、各入力ポートに入力されたｎ個のレーザ光Ｌｉを１つのレーザ光Ｌに合波し、合波したレーザ光Ｌを出力ポートから出力する。
　ファイバレーザユニットＦＬＵｉ（ｉは１以上ｎ以下の自然数）は、レーザ光Ｌｉを生成する。本実施形態においては、前方励起型のファイバレーザをファイバレーザユニットＦＬＵ１～ＦＬＵｎとして用いている。ファイバレーザユニットＦＬＵｉは、対応するレーザデリバリファイバＬＤＦｉの入力端に接続されている。ファイバレーザユニットＦＬＵｉにて生成されたレーザ光は、このレーザデリバリファイバＬＤＦｉに入力される。
　レーザデリバリファイバＬＤＦｉは、対応するファイバレーザユニットＦＬＵｉにて生成されたレーザ光Ｌｉを導波する。レーザデリバリファイバＬＤＦ１～ＬＤＦｎは、シングルモードファイバであってもよいし、フューモードファイバであってもよい。フューモードファイバが伝搬するモードの数は、例えば、２以上２５以下である。
　本実施形態においては、フューモードファイバをレーザデリバリファイバＬＤＦ１～ＬＤＦｎとして用いている。レーザデリバリファイバＬＤＦｉの出力端は、出力コンバイナＯＣの入力ポートに接続されている。ファイバレーザユニットＦＬＵｉにて生成され、レーザデリバリファイバＬＤＦｉを導波されたレーザ光Ｌｉは、この入力ポートを介して出力コンバイナＯＣに入力される。
　出力コンバイナＯＣは、ファイバレーザユニットＦＬＵ１～ＦＬＵｎの各々にて生成され、レーザデリバリファイバＬＤＦ１～ＬＤＦｎの各々を導波されたレーザ光Ｌｉを合波する。出力コンバイナＯＣの出力ポートは、出力デリバリファイバＯＤＦの入力端に接続されている。出力コンバイナＯＣにて合波されたレーザ光Ｌは、この出力デリバリファイバＯＤＦに入力される。すなわち、出力デリバリファイバＯＤＦの入射面は、出力コンバイナＯＣを介して複数のファイバレーザユニットＦＬＵｉに光学的に結合されている。
　出力デリバリファイバＯＤＦは、出力コンバイナＯＣにて合波されたレーザ光Ｌを導波する。出力デリバリファイバＯＤＦは、シングルモードファイバ又はマルチモードファイバの何れであってもよいが、本実施形態においては、マルチモードファイバを出力デリバリファイバＯＤＦとして用いている。なお、本願明細書におけるマルチモードファイバは、レーザ光Ｌの波長（本実施形態においては１０７０μｍ）において、導波する導波モードの数が、例えば２以上２５以下であるいわゆるフューモードファイバを用いている。
　出力デリバリファイバＯＤＦの出力端は、出力ヘッドＯＨに接続されている。また、出力ヘッドＯＨは、出力デリバリファイバＯＤＦから出射されたレーザ光ＬをワークＷの表面において集束及び走査するためのガルバノスキャナＧＳを含んでいる。ガルバノスキャナＧＳの構成については、図５を参照して後述する。
　なお、本実施形態においては、出力デリバリファイバＯＤＦの中の点ＦＰ３の位置にフィルタ装置Ｆを挿入している。フィルタ装置Ｆについては、図３を参照して後述する。
　出力コンバイナＯＣにて合波され、出力デリバリファイバＯＤＦにより出力ヘッドＯＨまで導波されたレーザ光Ｌは、この出力ヘッドＯＨから出射され、集束された状態でワークＷの表面に照射される。ファイバレーザシステムＦＬＳにおいては、出力ヘッドＯＨが含むガルバノスキャナＧＳにより、レーザ光Ｌは、ワークＷの表面において走査される。
　なお、本実施形態では、請求の範囲に記載の合波部の一例として出力コンバイナＯＣを採用している。しかし、本発明の一態様では、請求の範囲に記載の合波部の一例として、複数の凸レンズを含む空間光学系を採用することもできる。この空間光学系がｎ個の凸レンズにより構成されている場合、各凸レンズは、各ファイバレーザユニットＦＬＵｉのレーザデリバリファイバＬＤＦｉから出射されたレーザ光を集束させ、且つ、集束された各レーザ光を出力デリバリファイバＯＤＦのコアに結合するように配置されていればよい。
　（ファイバレーザユニットの構成）
　ファイバレーザシステムＦＬＳが備えるファイバレーザユニットＦＬＵ１の構成について、引き続き図１を参照して説明する。なお、ファイバレーザユニットＦＬＵ２～ＦＬＵｎも、ファイバレーザユニットＦＬＵ１と同様に構成されている。
　ファイバレーザユニットＦＬＵ１は、前方向励起型のファイバレーザであり、図１に示すように、ｍ個の励起光源ＰＳ１～ＰＳｍ、ｍ個の励起デリバリファイバＰＤＦ１～ＰＤＦｍ、励起コンバイナＰＣ、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲ、増幅用ファイバＡＦ、及び低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲを備えている。すなわち、ファイバレーザユニットＦＬＵ１は、共振器型のファイバレーザユニットである。励起光源ＰＳ１～ＰＳｍと励起デリバリファイバＰＤＦ１～ＰＤＦｍとは、互いに一対一に対応する。ここで、ｍは、２以上の任意の自然数であり、励起光源ＰＳ１～ＰＳｍ及び励起デリバリファイバＰＤＦ１～ＰＤＦｍの個数を表す。なお、図１においては、ｍ＝６の場合のファイバレーザユニットＦＬＵ１の構成例を示している。
　励起光源ＰＳｊ（ｊは１以上ｍ以下の自然数）は、励起光を生成する。本実施形態においては、レーザダイオードを励起光源ＰＳ１～ＰＳｍとして用いている。励起光源ＰＳｊは、対応する励起デリバリファイバＰＤＦｊの入力端に接続されている。励起光源ＰＳｊにて生成された励起光は、この励起デリバリファイバＰＤＦｉに入力される。
　励起デリバリファイバＰＤＦｊは、対応する励起光源ＰＳｊにて生成された励起光を導波する。励起デリバリファイバＰＤＦｊの出力端は、励起コンバイナＰＣの入力ポートに接続されている。励起光源ＰＳｊにて生成され、励起デリバリファイバＰＤＦｊを導波された励起光は、この入力ポートを介して励起コンバイナＰＣに入力される。
　励起コンバイナＰＣは、励起光源ＰＳ１～ＰＳｍの各々にて生成され、励起デリバリファイバＰＤＦ１～ＰＤＦｍの各々を導波された励起光を合波する。励起コンバイナＰＣの出力ポートは、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲを介して増幅用ファイバＡＦの入力端に接続されている。励起コンバイナＰＣにて合波された励起光のうち、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲを透過した励起光は、増幅用ファイバＡＦに入力される。
　増幅用ファイバＡＦは、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲを透過した励起光を用いて、レーザ光を生成する。本実施形態においては、コアに希土類元素（例えばＹｂ）が添加されたダブルクラッドファイバを増幅用ファイバＡＦとして用いている。高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲを透過した励起光は、この希土類元素を反転分布状態に維持するために用いられる。増幅用ファイバＡＦの出力端は、低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲを介してレーザデリバリファイバＬＤＦ１の入力端に接続されている。高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲは、ある波長λ（例えば、１０７０ｎｍ）においてミラーとして機能し（反射率が例えば９９％となり）、低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲは、その波長λにおいてハーフミラーとして機能する（反射率が例えば１０％となる）。このため、増幅用ファイバＡＦは、高反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＨＲ及び低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲと共に、波長λのレーザ光を発振する共振器を構成する。増幅用ファイバＡＦにて生成されたレーザ光のうち、この低反射ファイバブラッググレーティングＦＢＧ－ＬＲを透過したレーザ光Ｌ１は、レーザデリバリファイバＬＤＦ１に入力される。
　なお、本実施形態においては、前方励起型のファイバレーザをファイバレーザユニットＦＬＵ１～ＦＬＵｎとして用いているが、本発明は、これに限定されない。すなわち、本発明においては、後方励起型のファイバレーザをファイバレーザユニットＦＬＵ１～ＦＬＵｎとして用いることもできるし、双方向励起型のファイバレーザをファイバレーザユニットＦＬＵ１～ＦＬＵｎとして用いることもできる。
　なお、上述したように、ファイバレーザシステムＦＬＳは、各ファイバレーザユニットＦＬＵ１～ＦＬＵｎとして、共振器型のファイバレーザユニットを採用している。しかし、ファイバレーザシステムＦＬＳは、各ファイバレーザユニットＦＬＵ１～ＦＬＵｎとして、ＭＯＰＡ型のファイバレーザユニットを採用することもできる。ＭＯＰＡ型のファイバレーザユニットは、主発振（Master Oscillator：ＭＯ）部と、ＭＯ部の後段に配置されたパワー増幅（Power Amplifier：ＰＡ）部とを備えている。ＭＯ部は、種光を生成し、ＰＡ部は、種光のパワーを増幅することによってレーザ光を生成する。なお、ＭＯＰＡ型のファイバレーザユニットにおいて、ＭＯ部は、共振器型のファイバレーザユニットであってもよいし、半導体レーザユニット、固体レーザユニット、液体レーザユニット、及び気体レーザユニットの何れかであってもよい。
　また、ファイバレーザシステムＦＬＳは、請求の範囲に記載のレーザ光源として、半導体レーザユニット、固体レーザユニット、液体レーザユニット、及び気体レーザユニットの何れかを採用してもよい。
　（除湿装置）
　発明が解決しようとする課題の欄に記載したとおり、リチウムイオン電池の製造ラインは、空気中の水蒸気をできるだけ除去したドライ環境が実現された部屋（本実施形態においては部屋Ｒ２）の中に構築することが求められる。そのため、部屋Ｒ２は、部屋Ｒ２の外部から部屋Ｒ２の内部に空気が流入しないように構成されている。そのうえで、部屋Ｒ２には、除湿装置Ｄが設置されている（図１参照）。
　除湿装置Ｄは、その本体（図１において符号Ｄを付している部分）において空気中の水蒸気を除去することによって、極めて乾燥した空気を生成することができる。除湿装置Ｄは、本体を部屋Ｒ２の内部及び外部の何れに設置する構成であってもよい。本実施形態においては、除湿装置Ｄは、本体を部屋Ｒ２の外部に設置し、ファンＤ１が部屋Ｒ２の内部に設置されており、配管Ｄ２が除湿装置Ｄの本体からファンＤ１に対して乾燥した空気を供給するように構成されている。このように構成された除湿装置Ｄは、乾燥した空気を部屋Ｒ２へ供給し、部屋Ｒ２の露点温度を低減することができる。
　リチウムイオン電池の製造ラインを設置する部屋Ｒ２の露点温度は、できるだけ低いことが好ましい。部屋Ｒ２の好ましい露点温度の一例は、－２０度未満であり、より好ましい露点温度の一例は、－６０度未満である。
　（隔壁及びパージ装置）
　上述のように部屋Ｒ２は、露点温度ができるだけ低くなるように構成されている。そのうえで、出力ヘッドＯＨと、加工対象物Ｗを載置する加工ステージと、を含む加工ステーションは、その周囲をビニールシート製の隔壁Ｐにより取り囲まれている。これにより、出力ヘッドＯＨ及び加工対象物Ｗを含む空間は、その外部から空気が流れ込みにくくなるように構成されている。隔壁Ｐは、リチウムイオン電池の製造ラインＭＬ（図２の（ａ）及び（ｂ）参照）において、加工ステーションの全部を取り囲むように構成されていてもよいし、加工ステーションの一部であって、出力ヘッドＯＨ及び加工対象物Ｗを含む加工ステージの近傍のみを取り囲むように構成されていてもよい。
　そのうえで、ファイバレーザシステムＦＬＳは、パージ装置ＰＳを更に備えている。パージ装置ＰＳは、隔壁Ｐの内部に配置されたノズルＰＳａを介して、加工対象物Ｗの表面のうちレーザ光Ｌが照射される領域（以下において加工点と称する）の近傍に、不活性ガスを吹き付ける。不活性ガスの例としては、除湿装置Ｄが生成する空気と同様の乾燥した空気であってもよいし、窒素ガスやアルゴンガスやヘリウムガスであってもよい。本実施形態では、不活性ガスとして乾燥した空気を用いるものとして説明する。
　パージ装置ＰＳが乾燥した空気を隔壁Ｐ内の空間に供給することによって、隔壁Ｐ内の空間の露点温度をより低く保つことができる。また、ノズルＰＳａから加工対象物Ｗの加工点の近傍に不活性ガスが吹き付けられることにより、加工点の近傍に一定の気流を形成することができる。したがって、レーザ光Ｌを加工対象物Ｗに照射したときに加工点においてヒュームやスプラッシュが生じた場合であっても、それらを気流が押し流すことができる。したがって、この構成によれば、出力ヘッドの一部を構成する集光レンズＣＬなどの汚染を低減することができる。
　（冷却装置）
　ファイバレーザシステムＦＬＳにおいて、ファイバレーザユニットＦＬＵ１～ＦＬＵ７からなるファイバレーザユニット群ＦＬＵｓは、部屋Ｒ２の内部に設置された、液体冷媒循環式の冷却装置Ｃを用いて冷却されている（図１参照）。
　冷却装置Ｃは、液体冷媒の一例である水を冷却したうえで、その冷却した水を循環させることによって、以下のように冷却対象物である各ファイバレーザユニットＦＬＵｉを冷却する。すなわち、冷却装置Ｃは、液体冷媒循環式の冷却装置である。なお、液体冷媒は、水に限定されるものではなく、例えば、水とエチレングリコールとの混合液であってもよい。
　ファイバレーザユニット群ＦＬＵｓに設けられた接続部Ｊ１には、冷却水を循環させるためのホースＣ１及びホースＣ２の一方の端部が接続されている。同様に、冷却装置Ｃに設けられた接続部Ｊ２には、ホースＣ１及びホースＣ２の他方の端部が接続されている。
　冷却装置Ｃにより冷却された冷水は、ホースＣ１を通じてファイバレーザユニット群ＦＬＵｓの接続部Ｊ１に至る。この冷水は、図１に図示しない配管を通じて、接続部Ｊ１から各ファイバレーザユニットＦＬＵｉに至り、各ファイバレーザユニットＦＬＵｉを冷却することによって温水に変わる。この温水は、図１に図示しない配管を通じて、各ファイバレーザユニットＦＬＵｉから再び接続部Ｊ１に至る。この温水は、ホースＣ２を通じて冷却装置Ｃの接続部Ｊ２に至り、冷却装置Ｃにより冷水へ冷却されて再びホースＣ１を通じてファイバレーザユニット群ＦＬＵｓの接続部Ｊ１に至る。
　このような冷却装置Ｃを用いるにあたり、接続した箇所から水が漏れ出さないように、ホースＣ１及びホースＣ２の一方の端部は、接続部Ｊ１に対して固定されており、且つ、ホースＣ１及びホースＣ２の他方の端部は、接続部Ｊ２に対して固定されている。しかしながら、水から気化した水分の一部は、水蒸気となって接続部Ｊ１又は接続部Ｊ２から部屋Ｒ１内の空間に漏れ出すことがある。
　このように、水から気化し、接続部Ｊ１又は接続部Ｊ２から部屋内の空間に漏れ出す水蒸気は、部屋内の露点温度を上昇させる原因になり得る。特に、冷却装置Ｃを部屋Ｒ２のように部屋内の露点温度をできる限り下げている部屋に配置した場合、漏れ出した水蒸気により部屋内の露点温度を所望の露点温度（例えば－６０度）まで下げることが難しくなる。
　（レーザ光源及び出力ヘッドの配置）
　ファイバレーザシステムＦＬＳにおいては、ファイバレーザユニットＦＬＵ１～ＦＬＵ７を冷却するための冷却装置Ｃが水蒸気の供給源になり、部屋Ｒ２内の露点温度が上昇し、リチウムイオン電池のリチウムが酸化する可能性が高まることを防ぐために、各ファイバレーザユニットＦＬＵｉを第１の部屋の一例である部屋Ｒ１に設置し、出力ヘッドＯＨは、部屋Ｒ１とは異なる第２の部屋の一例である部屋Ｒ２に設置している。出力コンバイナＯＣにより合波されたレーザ光は、出力コンバイナＯＣと出力ヘッドＯＨとを光学的に結合している出力デリバリファイバＯＤＦにより、部屋Ｒ１から部屋Ｒ２へ導波される（例えば図１参照）。
　また、上述したように、出力ヘッドＯＨは、隔壁Ｐにより周囲を取り囲まれた空間内に設置されており、且つ、その空間内には、パージシステムＰＳのノズルＰＳａから不活性ガスが供給されていることが好ましい。この構成によれば、なんらかの外部要因により部屋Ｒ２の露点温度が一時的に上昇してしまうような場合であっても、部屋Ｒ２の露点温度とは独立して、出力ヘッドＯＨが設置されている空間の露点温度をおおよそ一定に保つことができる。部屋Ｒ２の露点温度を上昇させ得る外部要因としては、部屋Ｒ２へ入退室するためのドアが開閉されることや、部屋Ｒ２へ作業員が入室することなどが挙げられる。
　リチウムイオン電池のリチウムが酸化する可能性が高まることを防ぐために、部屋Ｒ２の好ましい露点温度の一例は、－２０度未満であり、より好ましい露点温度の一例は、－６０度未満である。一方、水分の供給源となり得る冷却装置Ｃが配置されており、且つ、積極的な除湿を行っていない部屋Ｒ１の露点温度は、多くの場合－１０度よりも高く、より典型的には、０度よりも高い。
　（部屋の配置例）
　図１に示したファイバレーザシステムＦＬＳの配置例について、図２の（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。図２の（ａ）及び（ｂ）の各々は、それぞれ、ファイバレーザシステムＦＬＳの第１の配置例及び第２の配置例を示す概略図である。なお、図２の（ａ）及び（ｂ）においては、図面が煩雑になることを防ぐために、図１に示した構成要素のうち除湿装置Ｄ及びパージシステムＰＳの図示を省略している。
　図２の（ａ）に示す第１の配置例において、リチウムイオン電池の製造ラインＭＬを収容している建物Ｂ１は、１階（図２の（ａ）においては１Ｆと記載）平屋建ての構造を有する。建物Ｂ１は、ファイバレーザユニット群ＦＬＵｓ及び冷却装置Ｃが設置されている部屋Ｒ１と、製造ラインＭＬが設置されている部屋Ｒ２とを含んでいる。部屋Ｒ２において、製造ラインＭＬの始点は図２の（ａ）における左側に配置されており、製造ラインＭＬの終点は、図２の（ａ）における右側に配置されている。このような製造ラインＭＬにおいて、リチウムイオン電池は、図２の（ａ）に示した矢印Ｆに沿って移動しながら各部が組み立てられていき、製造ラインＭＬの後段に設けられた加工ステーションにおいて、リチウムイオン電池のケースＷ１と蓋Ｗ２とは、溶接される。なお、ケースＷ１と蓋Ｗ２との溶接については、図５を参照して後述する。
　ファイバレーザシステムＦＬＳの出力ヘッドＯＨは、部屋Ｒ２内であって、隔壁Ｐにより周囲を取り囲まれた空間（例えば加工ステーション）内に設置されている。上述したように、出力デリバリファイバＯＤＦは、出力コンバイナＯＣと出力ヘッドＯＨとを光学的に結合しているので、出力コンバイナＯＣにより合波されたレーザ光を部屋Ｒ１から部屋Ｒ２へ導波する。出力デリバリファイバＯＤＦの長さは、建物Ｂ１の構造に応じて適宜定めることができる。例えば、出力デリバリファイバＯＤＦの長さは、１０ｍ以上であることが好ましい。
　以上のように、リチウムイオン電池の製造ラインＭＬを収容している建物Ｂ１は、１階平屋建てであり、部屋Ｒ１及び部屋Ｒ２は、１階に設けられていてもよい。また、建物Ｂ１が複数階建ての構造を有する場合において、部屋Ｒ１及び部屋Ｒ２は、同一階（例えば２階）に設けられていてもよい。
　図２の（ｂ）に示す第２の配置例において、リチウムイオン電池の製造ラインＭＬを収容している建物Ｂ２は、２階建ての構造を有する。そのうえで、製造ラインＭＬは、前半部分である第１の製造ラインＭＬ１と、後半部分である第２の製造ラインＭＬ２とに分割されており、且つ、第１の製造ラインＭＬ１は、１階に設置されており、第２の製造ラインＭＬ２は、２階に設置されている。
　より具体的には、建物Ｂ２は、部屋Ｒ１と、部屋Ｒ２と、部屋Ｒ３とを含んでいる。部屋Ｒ１は、ファイバレーザユニット群ＦＬＵｓ及び冷却装置Ｃが設置されている部屋であり、１階に設けられている。部屋Ｒ２は、第２の製造ラインＭＬ２が設置されている部屋であり、且つ、出力ヘッドＯＨが設置されている部屋である。部屋Ｒ２は、２階に設けられている。部屋Ｒ３は、第１の製造ラインＭＬ１が設置されている部屋であり、１階に設けられている。なお、図２の（ｂ）に示す矢印Ｆは、図２の（ａ）の場合と同様に、リチウムイオン電池の流れを示している。
　また、天頂方向から建物Ｂ２を平面視した場合に、部屋Ｒ１の一部と部屋Ｒ２の一部は、互いに重なっている。
　以上のように、ファイバレーザシステムＦＬＳにおいて、部屋Ｒ１及び部屋Ｒ２の各々は、互いに異なる階（本配置例では１階と２階と）に位置し、且つ、部屋Ｒ１及び部屋Ｒ２の少なくとも一部は、互いに重なっている、ことが好ましい。建物Ｂ２の内部において部屋Ｒ１及び部屋Ｒ２がこのように配置されていることによって、部屋Ｒ１及び部屋Ｒ２の各々が同じ階に位置する場合と比較して、部屋Ｒ１及び部屋Ｒ２が占有する敷地面積を縮小することができる。換言すれば、敷地を有効活用することができる。
　（フィルタ装置）
　ファイバレーザシステムＦＬＳは、図１に示すように、出力デリバリファイバＯＤＦの中の点ＦＰ３の位置に挿入されたフィルタ装置Ｆを備えている。フィルタ装置Ｆは、レーザ光Ｌを透過させ、レーザ光Ｌが出力デリバリファイバＯＤＦのコアを伝搬する場合に生じ得る誘導ラマン散乱の散乱光のピーク波長を含む波長帯域に属する光の透過を抑制する。以下において、誘導ラマン散乱に起因する散乱光のことを単に散乱光と称する。
　散乱光は、レーザ光Ｌの発振を不安定化させたり、増幅用光ファイバＡＦに励起光を供給する励起光源ＰＳ１～ＰＳｍを故障させたりする原因となることが知られている。また、散乱光の強度は、レーザ光Ｌの出力が高い程高くなり、出力デリバリファイバＯＤＦの長さが長いほど高くなる。したがって、レーザ光Ｌの出力が高く（例えば出力が３ｋＷを超えるような）、且つ、出力デリバリファイバＯＤＦの長さが長い（例えば長さが１０ｍを超えるような）ファイバレーザシステムＦＬＳは、散乱光の影響を受けやすい。そのため、ファイバレーザシステムＦＬＳが高出力且つ出力デリバリファイバＯＤＦの長さが長いファイバレーザシステムである場合、ファイバレーザシステムＦＬＳは、フィルタ装置Ｆを備えていることが好ましい。なお、本実施形態において、レーザ光Ｌの波長は、１０７０ｎｍであり、散乱光の波長は、１１２０ｎｍである。
　本実施形態において、フィルタ装置Ｆは、出力デリバリファイバＯＤＦの中途区間である位置に挿入されているが、フィルタ装置Ｆが挿入される位置は、点ＦＰ３の位置に限定されるものではない。すなわち、フィルタ装置Ｆは、（１）ファイバレーザユニットＦＬＵ１～ＦＬＵ７と出力デリバリファイバＯＤＦとの間、及び、（２）出力デリバリファイバＯＤＦの中途区間のうち少なくとも一方の位置に挿入されている、ことが好ましい。
　＜スラントファイバブラッググレーティング＞
　以下、フィルタ装置Ｆの一態様について、図３を参照して説明する。図３は、フィルタ装置Ｆの一態様（以下、フィルタ装置Ｆ１と記載する）の側面図である。
　フィルタ装置Ｆ１は、スラントファイバブラッググレーティングＳＦＢＧと、クラッドモードストリッパＣＭＳと、を含んでいる。クラッドモードストリッパＣＭＳは、スラントファイバブラッググレーティングＳＦＢＧよりも増幅用光ファイバＡＦ側に配置されている。
　スラントファイバブラッググレーティングＳＦＢＧは、散乱光の波長を含む予め定められた波長帯域（本実施形態においては、１１０５ｎｍ以上１１３５ｎｍ以下の波長帯域）に属する光を、他の波長帯域に属する光よりも優先的にクラッドに結合するように構成されている。この予め定められた波長帯域は、フィルタ装置Ｆ１の遮断波長帯域であり、散乱光の波長に応じて適宜設計すればよい。出力ヘッドＯＨ側の出力デリバリファイバＯＤＦからフィルタ装置Ｆ１に入射した散乱光は、スラントファイバブラッググレーティングＳＦＢＧを通過する過程でクラッドに遷移する。クラッドモードストリッパＣＭＳは、クラッドに遷移した光をフィルタ装置Ｆ１の外部に漏出させる。このため、スラントファイバブラッググレーティングＳＦＢＧを通過する過程でクラッドに遷移した散乱光は、クラッドモードストリッパＣＭＳを通過する過程でフィルタ装置Ｆ１の外部に漏出する。
　以上のように、スラントファイバブラッググレーティングＳＦＢＧを含むフィルタ装置Ｆ１を用いれば、出力デリバリファイバＯＤＦからフィルタ装置Ｆ１に入射した散乱光を損失させることができる。なお、フィルタ装置Ｆ１における散乱光の損失は、例えば、－１０ｄＢ程度である。
　なお、ここでは、出力ヘッドＯＨ側の出力デリバリファイバＯＤＦからフィルタ装置Ｆ１に入射した散乱光を漏出させるために、クラッドモードストリッパＣＭＳは、スラントファイバブラッググレーティングＳＦＢＧよりも増幅用光ファイバＡＦ側（すなわち上流側）に配置されている。スラントファイバブラッググレーティングＳＦＢＧよりも出力ヘッドＯＨ側（すなわち下流側）に配置された他のクラッドモードストリッパＣＭＳを追加すれば、増幅用光ファイバＡＦ側の出力デリバリファイバＯＤＦからフィルタ装置Ｆ１に入射した散乱光を漏出させることもできる。
　フィルタ装置Ｆ１は、図３に示されているようにスラントファイバブラッググレーティングＳＦＢＧの上流側に配置されたクラッドモードストリッパＣＭＳを備えていてもよいし、スラントファイバブラッググレーティングＳＦＢＧの下流側に配置されたクラッドモードストリッパＣＭＳを備えていてもよいし、スラントファイバブラッググレーティングＳＦＢＧの上流側及び下流側の各々にそれぞれが配置された２つのクラッドモードストリッパＣＭＳを備えていてもよい。また、フィルタ装置Ｆ１は、少なくともスラントファイバブラッググレーティングＳＦＢＧを備えていればよく、クラッドモードストリッパＣＭＳが省略された構成であってもよい。フィルタ装置Ｆ１は、クラッドモードストリッパＣＭＳを省略した場合であっても、少なくともファイバブラッググレーティングＳＦＢＧを備えていれば出力デリバリファイバＯＤＦのコアを伝搬する散乱光の強度を抑制することができる。
　＜フォトニックバンドギャップファイバ＞
　以下、フィルタ装置Ｆの別の一態様について、図４の（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。図４の（ａ）は、フィルタ装置Ｆの別の一態様（以下、フィルタ装置Ｆ２と記載する）の斜視図である。図４の（ｂ）は、フィルタ装置Ｆ２が含んでいるフォトニックバンドギャップファイバＰＢＧＦの横断面図である。ここで、横断面とは、フォトニックバンドギャップファイバＰＢＧＦの中心軸（後述するファイバ本体ＦＭとも言い換えられる）の中心軸に直交する断面を意味する。
　図４の（ａ）に示すように、フィルタ装置Ｆ２は、フォトニックバンドギャップファイバＰＢＧＦと、クラッドモードストリッパＣＭＳと、を含んでいる。
　フォトニックバンドギャップファイバＰＢＧＦは、図４の（ｂ）に示すように、ファイバ本体ＦＭと、複数の高屈折率ロッドＨＩＲとを備えている。また、フォトニックバンドギャップファイバＰＢＧＦは、図４の（ａ）及び（ｂ）に示すように、コアＣＯＰとして機能する領域と、クラッドＣＬＰとして機能する領域とを有している。コアＣＯＰの一方の端部は、出力デリバリファイバＯＤＦのコアに光学的に接続されており、コアＣＯＰの他方の端部は、クラッドモードストリッパＣＭＳのコアを介して出力デリバリファイバＯＤＦのコアに光学的に接続されている。クラッドＣＬＰの一方の端部は、出力デリバリファイバＯＤＦのクラッドに光学的に接続されており、コアＣＯＰの他方の端部は、クラッドモードストリッパＣＭＳのクラッドを介して出力デリバリファイバＯＤＦのクラッドに光学的に接続されている。なお、図４の（ａ）においては、コアＣＯＰの形状を判別しやすくするため、高屈折率ロッドＨＩＲの図示を省略している。
　ファイバ本体ＦＭ及び複数の高屈折率ロッドＨＩＲの各々は、ガラスにより構成されている。ファイバ本体ＦＭを構成するガラスの屈折率は、各高屈折率ロッドＨＩＲを構成するガラスの屈折率より低い。ファイバ本体ＦＭを構成するガラス及び各高屈折率ロッドＨＩＲを構成するガラスの材料は、限定されるものではないが、本実施形態においては、母材料である石英に添加物を添加したガラスを採用している。添加物の材料及び添加量を適宜調整することによって、ファイバ本体ＦＭを構成するガラスの屈折率及び各高屈折率ロッドＨＩＲを構成するガラスの屈折率の各々は、所望の値となる。
　各高屈折率ロッドＨＩＲは、ファイバ本体ＦＭのうち、ファイバ本体ＦＭの中心近傍の領域（図４の（ｂ）に示した二点鎖線で囲まれた領域）と、ファイバ本体ＦＭの外側面近傍の領域と、を除いた領域に、周期的な構造（本実施形態では六方最密構造）を有し且つ並走するよう（本実施形態では平行）に配置されている。本実施形態においては、六方最密構造となるように配置された複数の高屈折率ロッドＨＩＲのうち、ファイバ本体ＦＭの中心に位置する高屈折率ロッドＨＩＲを省略することによって、ファイバ本体ＦＭの中心近傍に高屈折率ロッドＨＩＲが配置されていない領域を形成している。
　フォトニックバンドギャップファイバＰＢＧＦにおいては、（１）ファイバ本体ＦＭの中心近傍の領域であって高屈折率ロッドＨＩＲが配置されていない領域（二点鎖線で囲まれた領域）がコアＣＯＰとして機能し、（２）コアＣＯＰの外側の領域がクラッドＣＬＰとして機能する（図４の（ｂ）参照）。
　図４の（ｂ）の横断面図に示すように、コアＣＯＰと、クラッドＣＬＰとは互いに同心円状に配置されており、コアＣＯＰの側面をクラッドＣＬＰが取り囲むように配置されている。すなわち、図４の（ａ）に示した状態において、コアＣＯＰの中心軸とクラッドＣＬＰの中心軸とは一致しており、ｘ軸方向に沿っている。
　フォトニックバンドギャップファイバＰＢＧＦは、コアＣＯＰに光を閉じ込めることができる波長帯域（以下において閉じ込め波長帯域）と、コアＣＯＰに光を閉じ込めることができずクラッドＣＬＰへ漏出させる波長帯域（以下において漏出波長帯域）と、を有する。本実施形態においては、閉じ込め波長帯域がレーザ光Ｌの波長である１０７０ｎｍを含み、漏出波長帯域が散乱光の波長である１１２０ｎｍを含むように、閉じ込め波長帯域及び漏出波長帯域が設計されている。なお、フォトニックバンドギャップファイバＰＢＧＦにおいては、ファイバ本体ＦＭを構成するガラスの屈折率、高屈折率ロッドＨＩＲを構成するガラスの屈折率、各高屈折率ロッドＨＩＲの直径、隣接する各高屈折率ロッドＨＩＲ同士の間隔、及び、コアＣＯＰの直径に代表される複数のパラメータを設計パラメータとして、閉じ込め波長帯域及び漏出波長帯域を制御することができる。
　なお、本実施形態において、フォトニックバンドギャップファイバＰＢＧＦは、ファイバ本体ＦＭと、複数の高屈折率ロッドＨＩＲとを備えているものとして説明した。しかし、フォトニックバンドギャップファイバＰＢＧＦの一態様においては、高屈折率ロッドＨＩＲにより実現されている屈折率が高い領域が空孔に置換されていてもよい。すなわち、フォトニックバンドギャップファイバＰＢＧＦの一態様は、図４の（ｂ）に示した高屈折率ロッドＨＩＲに対応する位置に空孔が形成されたファイバ本体ＦＭにより構成されていてもよい。
　クラッドモードストリッパＣＭＳは、図３に示したクラッドモードストリッパＣＭＳと同様に構成されている。したがって、クラッドモードストリッパＣＭＳは、フォトニックバンドギャップファイバＰＢＧＦのクラッドＣＬＰからクラッドモードストリッパＣＭＳのクラッドに結合された光をフィルタ装置Ｆ２の外部に漏出させる。このため、フォトニックバンドギャップファイバＰＢＧＦを通過する過程でコアＣＯＰからクラッドＣＬＰに漏出した散乱光は、クラッドモードストリッパＣＭＳを通過する過程でフィルタ装置Ｆ２の外部に漏出する。
　以上のように、フォトニックバンドギャップファイバＰＢＧＦを含むフィルタ装置Ｆ２を用いれば、出力デリバリファイバＯＤＦからフィルタ装置Ｆ２に入射した散乱光を損失させることができる。なお、フィルタ装置Ｆ２における散乱光の損失は、例えば、－１０ｄＢ程度である。
　なお、ここでは、増幅用光ファイバＡＦ側の出力デリバリファイバＯＤＦからフィルタ装置Ｆ２に入射した散乱光を漏出させるために、クラッドモードストリッパＣＭＳは、フォトニックバンドギャップファイバＰＢＧＦよりも出力ヘッドＯＨ側（すなわち下流側）に配置されている。フォトニックバンドギャップファイバＰＢＧＦよりも増幅用光ファイバＡＦ側（すなわち上流側）に配置された他のクラッドモードストリッパＣＭＳを追加すれば、出力ヘッドＯＨ側の出力デリバリファイバＯＤＦからフィルタ装置Ｆ２に入射した散乱光を漏出させることもできる。
　フィルタ装置Ｆ２は、図４の（ａ）に示されているようにフォトニックバンドギャップファイバＰＢＧＦの下流側に配置されたクラッドモードストリッパＣＭＳを備えていてもよいし、フォトニックバンドギャップファイバＰＢＧＦの上流側に配置されたクラッドモードストリッパＣＭＳを備えていてもよいし、フォトニックバンドギャップファイバＰＢＧＦの上流側及び下流側の各々にそれぞれが配置された２つのクラッドモードストリッパＣＭＳを備えていてもよい。また、フィルタ装置Ｆ２は、少なくともフォトニックバンドギャップファイバＰＢＧＦを備えていればよく、クラッドモードストリッパＣＭＳが省略された構成であってもよい。フィルタ装置Ｆ２は、クラッドモードストリッパＣＭＳを省略した場合であっても、少なくともフォトニックバンドギャップファイバＰＢＧＦを備えていれば出力デリバリファイバＯＤＦのコアを伝搬する散乱光の強度を抑制することができる。
　（ガルバノスキャナ）
　ファイバレーザシステムＦＬＳの出力ヘッドＯＨは、図５に示すようにガルバノスキャナＧＳを含んでいる。図５は、ガルバノスキャナＧＳを含む出力ヘッドＯＨの概略図である。図５においては、特許請求の範囲に記載の加工対象物としてリチウムイオン電池Ｗを用い、リチウムイオン電池ＷのケースＷ１と蓋Ｗ２とを溶接する場合について説明する。ケースＷ１及び蓋Ｗ２の各々は、それぞれ、特許請求の範囲に記載の第１部材及び第２部材の一例である。
　リチウムイオン電池Ｗの製造に用いる場合、ファイバレーザシステムＦＬＳは、ケースＷ１と蓋Ｗ２との溶接の他に、複数の電極集電箔同士の溶接、及び、電極集電箔と電極タブとの溶接に好適に利用可能である。前者の場合、第１の部材及び第２の部材は、何れも電極集電箔である。後者の場合、第１の部材は電極集電箔であり、第２の部材は電極タブである。
　出力ヘッドＯＨは、図５に示すように、第１ガルバノミラーＭ１及び第２ガルバノミラーＭ２を含むガルバノスキャナＧＳと、集光レンズＣＬと、を備えている。出力デリバリファイバＯＤＦから出射されるレーザ光Ｌは、（１）第１ガルバノミラーＭ１によって反射され、（２）第２ガルバノミラーＭ２によって反射され、（３）集光レンズＣＬによって集光された後、加工対象物Ｗであるリチウムイオン電池に照射される。
　ここで、第１ガルバノミラーＭ１は、リチウムイオン電池Ｗの表面に形成されるレーザ光Ｌのビームスポットを、第１の方向（例えば、図示したｘ軸方向）に移動するための構成である。第２ガルバノミラーＭ２は、リチウムイオン電池Ｗの表面に形成されるレーザ光Ｌのビームスポットを、第１の方向と交わる（例えば、直交する）第２の方向（例えば、図示したｙ軸方向）に移動するための構成である。したがって、第１ガルバノミラーＭ１及び第２ガルバノミラーＭ２の各々の向きを制御することによって、リチウムイオン電池Ｗの表面に形成されるレーザ光Ｌのビームスポットを走査することができる。
　集光レンズＣＬは、リチウムイオン電池Ｗの表面におけるレーザ光Ｌのビームスポット径を小さくするための構成である。
　レーザ光Ｌのパワーが一定である場合、リチウムイオン電池Ｗの表面におけるビームスポット径を小さくすることによってパワー密度を高めることができる。このパワー密度を重視する場合、リチウムイオン電池Ｗの表面におけるビームスポット径をできるだけ小さくできるように主に集光レンズＣＬを設計すればよい。リチウムイオン電池Ｗの表面におけるビームスポット径は、出力デリバリファイバＯＤＦのコア径程度まで絞ることができる。
　しかしながら、この場合には、集光レンズＣＬの焦点距離が短くなる傾向があるため、図５に示したワーキングディスタンスＷＤが短くなる傾向がある。ワーキングディスタンスＷＤが短くなった場合、レーザ光Ｌを走査可能な領域が狭まる、走査速度が低くなるといたデメリットがある。したがって、レーザ光Ｌを走査可能な領域の広さ及び走査速度を重視する場合、リチウムイオン電池Ｗの表面におけるビームスポット径が出力デリバリファイバＯＤＦのコア径よりも大きくなったとしてもワーキングディスタンスＷＤが長い集光レンズＣＬを採用することが好ましい。
　なお、レーザ光Ｌを走査可能な領域の広さ及び走査速度を重視するためにワーキングディスタンスＷＤが長い集光レンズＣＬを採用する場合、リチウムイオン電池Ｗの表面におけるビームスポット径が出力デリバリファイバＯＤＦのコア径よりも大きくなりやすい。そのため、コア径の小さな出力デリバリファイバＯＤＦを採用することが好ましい。このため、出力デリバリファイバＯＤＦは、レーザ光Ｌの波長（本実施形態においては１０７０μｍ）において、導波する導波モードの数が２以上２５以下であるフューモードファイバである、ことが好ましい。
　以上のように構成されたガルバノスキャナＧＳを含む出力ヘッドＯＨがレーザ光Ｌを走査することによって、ファイバレーザシステムＦＬＳは、リチウムイオン電池ＷのケースＷ１と蓋Ｗ２とを溶接することができる。図５においては、Ｗ１と蓋Ｗ２とを溶接する溶接工程の途中であり、６時の方向から溶接を開始し、９時の方向まで溶接したときの様子を示している。なお、ここでは、図５に示した座標系のｙ軸正方向を０時方向とし、ｘ軸正方向を３時方向とし、ｙ軸負方向を６時方向とし、ｘ軸負方向を９時方向としている。
　（レーザ装置の変形例）
　図１に示したファイバレーザシステムＦＬＳの変形例であるファイバレーザ装置ＦＬＡについて、図６を参照して説明する。図６は、ファイバレーザ装置ＦＬＡの構成図である。ファイバレーザ装置ＦＬＡは、レーザ光源として複数ではなく１つのファイバレーザユニットＦＬＵ１のみを備えている点がファイバレーザシステムＦＬＳと異なる。換言すれば、ファイバレーザ装置ＦＬＡのレーザ光源以外の構成は、ファイバレーザシステムＦＬＳと同じである。そこで、本変形例では、レーザ光源以外の構成に関する説明は、省略する。
　図６に示すように、ファイバレーザ装置ＦＬＡが備えるファイバレーザユニットＦＬＵ１は、ファイバレーザシステムＦＬＳ（図１参照）が備えているファイバレーザユニットＦＬＵ１と同じ構成を有する。したがって、本実施形態は、ファイバレーザユニットＦＬＵ１の説明を省略する。
　また、ファイバレーザ装置ＦＬＡは、ファイバレーザシステムＦＬＳと異なり、複数のファイバレーザユニットＦＬＵ１～ＦＬＵｎの各々にて生成されたレーザ光を合波する必要がない。したがって、ファイバレーザ装置ＦＬＡは、ファイバレーザシステムＦＬＳが備えている出力コンバイナＯＣを省略することができる。その結果、ファイバレーザ装置ＦＬＡにおいて、出力デリバリファイバＯＤＦの入射端面は、ファイバレーザユニットＦＬＵ１に対して結合されている。
　なお、ファイバレーザシステムＦＬＳの場合と同様に、ファイバレーザ装置ＦＬＡは、ファイバレーザユニットＦＬＵ１として、共振器型のファイバレーザユニットを採用してもよいし、ＭＯＰＡ型のファイバレーザユニットを採用してもよい。なお、ファイバレーザ装置ＦＬＡがファイバレーザユニットＦＬＵ１としてＭＯＰＡ型のファイバレーザユニットを採用する場合、ＭＯ部は、共振器型のファイバレーザユニットであってもよいし、半導体レーザユニット、固体レーザユニット、液体レーザユニット、及び気体レーザユニットの何れかであってもよい。また、ファイバレーザ装置ＦＬＡは、請求の範囲に記載のレーザユニットとして、半導体レーザユニット、固体レーザユニット、液体レーザユニット、及び気体レーザユニットの何れかを採用してもよい。
　〔まとめ〕
　本発明の一態様に係るレーザ加工装置は、レーザ光を生成するレーザ光源と、上記レーザ光を加工対象物に照射する出力ヘッドと、を備えたレーザ加工装置であって、上記レーザ光源は、第１の部屋に設置されており、上記出力ヘッドは、上記第１の部屋とは異なる第２の部屋に設置されている。
　上記の構成によれば、レーザ光源は、第１の部屋に設置されており、出力ヘッドは、第２の部屋に設置されている。したがって、本レーザ加工装置は、レーザ光源と出力ヘッドとを別環境に置くことができる。
　また、本発明の一態様に係るレーザ加工装置において、上記レーザ光源は、上記第１の部屋に設置された液体冷媒循環式の冷却装置を更に備え、上記第２の部屋には、除湿装置が設置されている、ことが好ましい。
　上記の構成によれば、レーザ光源が液体冷媒循環式の冷却装置を備えている場合であっても、第１の部屋と第２の部屋とが別個であるため、第２の部屋の湿度は、冷却装置の影響を受けにくい。したがって、本レーザ加工装置は、湿気により悪影響を受けやすい加工対象物を加工する場合に好適である。
　また、本発明の一態様に係るレーザ加工装置において、上記第１の部屋及び上記第２の部屋の各々は、互いに異なる階に位置し、且つ、上記第１の部屋及び上記第２の部屋の少なくとも一部は、互いに重なっている、ことが好ましい。
　上記の構成によれば、第１の部屋及び第２の部屋の各々が同じ階に位置する場合と比較して、第１の部屋及び第２の部屋が占有する敷地面積を縮小することができる。
　また、本発明の一態様に係るレーザ加工装置において、上記レーザ光源は、希土類イオンが添加された増幅用光ファイバを備えている、ことが好ましい。
　増幅用光ファイバを備えているレーザ光源は、いわゆるファイバレーザユニットと呼ばれるレーザ光源である。換言すれば、本レーザ加工装置としては、ファイバレーザ加工装置が好適である。
　また、本発明の一態様に係るレーザ加工装置は、上記レーザ光源と上記出力ヘッドとを光学的に結合するデリバリファイバであって、上記第１の部屋と上記第２の部屋とに亘って配置されているデリバリファイバを更に備えている、ことが好ましい。
　上記の構成によれば、レーザ光源が配置されている第１の部屋と、出力ヘッドが配置されている第２の部屋とにおける環境の独立性を高めつつレーザ光源と出力ヘッドとを光学的に結合することができる。したがって、レーザ光源と出力ヘッドとをより確実に別環境に置くことができる。
　また、本発明の一態様に係るレーザ加工装置は、上記レーザ光に対応する誘導ラマン散乱の散乱光のピーク波長を遮断波長帯域に含むフィルタ装置と、を更に備え、上記フィルタ装置は、（１）上記レーザ光源と上記デリバリファイバとの間、及び、（２）上記デリバリファイバの中途区間のうち少なくとも一方の位置に挿入されている、ことが好ましい。
　上記の構成によれば、フィルタ装置は、誘導ラマン散乱の散乱光のピーク波長を遮断波長帯域に含んでいる。したがって、上記散乱光の強度を抑制することができる。
　また、本発明の一態様に係るレーザ加工装置において、上記デリバリファイバは、上記レーザ光源が生成する上記レーザ光の波長において、導波する導波モードの数が２以上２５以下であるフューモードファイバである、ことが好ましい。
　上記の構成によれば、デリバリファイバとして導波モードの数が２６以上であるマルチモードファイバを採用した場合と比較して、デリバリファイバのコアの有効断面積を小さくすることができる。そのことに起因して、出力ヘッドから出力されたレーザ光を加工対象物の表面に結像させるために、より焦点距離が長いレンズを用いることができる。焦点距離がより長いレンズを用いるということは、ワーキングディスタンスをより長くすることができることを意味する。したがって、本レーザ加工装置は、レーザ光を走査可能な領域を広げることができる、走査速度を高めることができる、といった効果を奏する。
　また、本発明の一態様に係るレーザ加工装置において、上記デリバリファイバは、長さが１０ｍ以上であり、上記レーザ光源は、上記レーザ光の最大出力が３ｋＷ以上である、ことが好ましい。
　上記の構成によれば、レーザ光源は、出力が３ｋＷ以上であるレーザ光を生成することができる。そのため、加工対象物が、例えばアルミニウム合金のようにレーザ光に対する反射率が高い材料により構成されている場合であっても、本レーザ加工装置は、加工対象物を迅速且つ確実に加工することができる。
　更に、上記の構成によれば、デリバリファイバの長さが１０ｍ以上であるため、第１の部屋と第２の部屋とを容易に離間させることができる。したがって、本レーザ加工装置は、レーザ光源と出力ヘッドとを容易に別環境に置くことができる。
　したがって、本レーザ加工装置は、加工のために高出力なレーザ光を用い、且つ、第１の部屋の環境とは異なる環境である第２の部屋において加工対象物を加工する用途に好適である。
　また、本発明の一態様に係るレーザ加工装置において、上記出力ヘッドは、ガルバノスキャナを含んでいる、ことが好ましい。
　上記の構成によれば、本レーザ加工装置は、加工対象物に照射するレーザ光を走査することができる。
　本発明の一態様に係るレーザ加工方法は、レーザ光源と出力ヘッドとを備えたレーザ加工装置を用いたレーザ加工方法であって、上記レーザ光源は、第１の部屋においてレーザ光を生成し、且つ、上記出力ヘッドは、上記第１の部屋とは異なる第２の部屋において上記レーザ光を加工対象物に照射する。
　本発明の一態様に係る二次電池の製造方法は、レーザ光源と出力ヘッドとを備えたレーザ加工装置を用いて二次電池の第１部材と第２部材との接合部を溶接する溶接工程であって、上記レーザ光源は、第１の部屋においてレーザ光を生成し、且つ、上記出力ヘッドは、上記第１の部屋とは異なる第２の部屋において上記レーザ光を上記接合部に照射する溶接工程を含む。
　これらのレーザ加工方法及び二次電池の製造方法によれば、本発明の一態様に係るレーザ加工装置と同じ効果を奏する。
　また、本発明の一態様に係る二次電池の製造方法は、上記溶接工程において、上記第１の部屋の露点は、－１０度よりも高く、且つ、上記第２の部屋の露点は、－２０度よりも低く、設定されていることが好ましい。
　第１の部屋の露点及び第２の部屋の露点の各々をこのように設定することにより、第１の部屋と第２の部屋とを別環境に置きつつ、第２の部屋の環境を二次電池の溶接工程により適した環境にすることにできる。
　〔付記事項〕
　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　ＦＬＳ　ファイバレーザシステム（レーザ加工装置）
　ＦＬＡ　ファイバレーザ装置（レーザ加工装置）
　ＦＬＵｓ　ファイバレーザユニット群
　ＦＬＵ１～ＦＬＵ７　ファイバレーザユニット（レーザ光源）
　ＡＦ　増幅用光ファイバ
　ＯＤＦ　出力デリバリファイバ（デリバリファイバ）
　Ｆ，Ｆ１，Ｆ２　フィルタ装置
　ＯＨ　出力ヘッド
　ＣＬ　集光レンズ（レンズ）
　Ｒ１，Ｒ２　部屋（第１の部屋、第２の部屋）
　Ｃ　冷却装置
　Ｄ　除湿装置
　Ｌ　レーザ光
　Ｗ　リチウムイオン電池（加工対象物）
　Ｗ１　ケース（第１部材）
　Ｗ２　蓋（第２部材）

Claims (12)

  1. 　レーザ光を生成するレーザ光源と、上記レーザ光を加工対象物に照射する出力ヘッドと、を備えたレーザ加工装置であって、
    　上記レーザ光源は、第１の部屋に設置されており、
    　上記出力ヘッドは、上記第１の部屋とは異なる第２の部屋に設置されている、
    ことを特徴とするレーザ加工装置。
  2. 　上記レーザ光源は、上記第１の部屋に設置された液体冷媒循環式の冷却装置を備え、
    　上記第２の部屋には、除湿装置が設置されている、
    ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
  3. 　上記第１の部屋及び上記第２の部屋の各々は、互いに異なる階に位置し、且つ、上記第１の部屋及び上記第２の部屋の少なくとも一部は、互いに重なっている、
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザ加工装置。
  4. 　上記レーザ光源は、希土類イオンが添加された増幅用光ファイバを備えている、
    ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
  5. 　上記レーザ光源と上記出力ヘッドとを光学的に結合するデリバリファイバであって、上記第１の部屋と上記第２の部屋とに亘って配置されているデリバリファイバを更に備えている、
    ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
  6. 　上記レーザ光に対応する誘導ラマン散乱の散乱光のピーク波長を遮断波長帯域に含むフィルタ装置を更に備え、
    　上記フィルタ装置は、（１）上記レーザ光源と上記デリバリファイバとの間、及び、（２）上記デリバリファイバの中途区間のうち少なくとも一方の位置に挿入されている、
    ことを特徴とする請求項５に記載のレーザ加工装置。
  7. 　上記デリバリファイバは、上記レーザ光源が生成する上記レーザ光の波長において、導波する導波モードの数が２以上２５以下であるフューモードファイバである、
    ことを特徴とする請求項５又は６に記載のレーザ加工装置。
  8. 　上記デリバリファイバは、長さが１０ｍ以上であり、
    　上記レーザ光源は、上記レーザ光の最大出力が３ｋＷ以上である、
    ことを特徴とする請求項５～７のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
  9. 　上記出力ヘッドは、ガルバノスキャナを含んでいる、
    ことを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
  10. 　レーザ光源と出力ヘッドとを備えたレーザ加工装置を用いたレーザ加工方法であって、上記レーザ光源は、第１の部屋においてレーザ光を生成し、且つ、上記出力ヘッドは、上記第１の部屋とは異なる第２の部屋において上記レーザ光を加工対象物に照射する、
    ことを特徴とするレーザ加工方法。
  11. 　レーザ光源と出力ヘッドとを備えたレーザ加工装置を用いて二次電池の第１部材と第２部材との接合部を溶接する溶接工程であって、上記レーザ光源は、第１の部屋においてレーザ光を生成し、且つ、上記出力ヘッドは、上記第１の部屋とは異なる第２の部屋において上記レーザ光を上記接合部に照射する溶接工程を含む、
    ことを特徴とする二次電池の製造方法。
  12. 　上記溶接工程において、上記第１の部屋の露点は、－１０度よりも高く、且つ、上記第２の部屋の露点は、－２０度よりも低い、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の二次電池の製造方法。
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