(57)【要約】【課題】装置の設置面積を増加させることなく溶接前検査及び溶接後検査が可能な蓄電装置の製造装置、及び蓄電装置の製造方法を提供する。【解決手段】電極組立体を収容するケース本体１３、及びケース本体１３の開口部を閉塞する蓋１４を有するケース１１と、ケース本体１３と蓋１４とが溶接された溶接部１５とを備える二次電池の製造装置５０は、電極組立体を収容したケース本体１３とケース本体１３上に配置された蓋１４とをワークＷとしたとき、回転してワークＷを搬送する搬送テーブル５１と、搬送テーブル５１に併設され、ケース本体１３と蓋１４とを溶接するレーザ照射装置５３と、搬送テーブル５１に併設され、溶接前にワークＷを検査するとともに、溶接後に溶接部１５を検査する溶接検査装置５４と、を備える。【選択図】図６
2020021601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極組立体を収容するケース本体、及び前記ケース本体の開口部を閉塞する蓋を有するケースと、前記ケース本体と前記蓋とが溶接された溶接部と、を備える蓄電装置の製造装置であって、
前記電極組立体を収容した前記ケース本体と前記ケース本体上に配置された前記蓋とをワークとしたとき、
回転して前記ワークを搬送する搬送テーブルと、
前記搬送テーブルに併設され、前記ケース本体と前記蓋とを溶接する溶接装置と、
前記搬送テーブルに併設され、溶接前に前記ワークを検査するとともに、溶接後に前記溶接部を検査する溶接検査装置と、
を備えることを特徴とする蓄電装置の製造装置。
【請求項２】
前記搬送テーブル上には、前記ワークが載置される回転テーブルが配置され、
前記回転テーブルは、前記搬送テーブルの回転によって搬送されるとともに、回転することによって前記ワークを回転させる請求項１に記載の蓄電装置の製造装置。
【請求項３】
電極組立体を収容するケース本体、及び前記ケース本体の開口部を閉塞する蓋を有するケースと、前記ケース本体と前記蓋とが溶接された溶接部と、を備える蓄電装置の製造方法であって、
前記電極組立体を収容した前記ケース本体と前記ケース本体上に配置された前記蓋とをワークとしたとき、
前記ケース本体と前記蓋とを溶接する溶接工程と、
前記溶接工程前の前記ワークを検査する溶接前検査工程と、
前記溶接部を検査する溶接後検査工程と、
を備え、
回転する搬送テーブルにより、前記溶接工程後のワークを前記溶接前検査工程が行われる溶接検査位置に搬送し、前記溶接検査位置にて前記溶接後検査工程を行うことを特徴とする蓄電装置の製造方法。
【請求項４】
前記搬送テーブル上に配置された回転テーブルにより前記ワークを回転させながら、前記溶接工程、前記溶接前検査工程、及び前記溶接後検査工程を行う請求項３に記載の蓄電装置の製造方法。
【請求項５】
前記溶接工程、前記溶接前検査工程、及び前記溶接後検査工程とは異なる他の工程を備え、
前記他の工程は、前記溶接前検査工程後から前記溶接後検査工程までの間に行われる請求項３又は請求項４に記載の蓄電装置の製造方法。
【請求項６】
前記溶接前検査工程では、前記ワークに対してレーザ光を照射し、前記ワークにより反射した前記レーザ光を受光して前記ワークの表面形状を測定し、測定された表面形状に基づいて前記ワークを検査する請求項３〜請求項５の何れか一項に記載の蓄電装置の製造方法。
【請求項７】
前記溶接後検査工程では、前記溶接部から放射される赤外線の強度から温度分布を測定し、測定された温度分布に基づいて前記溶接部を検査する請求項３〜請求項６の何れか一項に記載の蓄電装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケース本体と蓋とが溶接された溶接部を備える蓄電装置の製造装置、及び蓄電装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug in Hybrid Vehicle）などの車両には、電動機などへの供給電力を蓄える蓄電装置としてリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池などが搭載されている。特許文献１に開示の二次電池は、電極が積層された電極組立体を収容するケース本体、及びケース本体の開口部を閉塞する蓋を有するケースと、ケース本体と蓋とが溶接された溶接部とを備える。溶接部は、ケース本体と、ケース本体上に配置された蓋とが重なる部分に向けてレーザを照射することで形成される。
【０００３】
このとき、ケース本体に対する蓋の配置状態が良好でない場合、例えば、蓋がケース本体に対してずれた状態で重なっていたり、ケース本体と蓋との間に隙間があったりする場合、溶接不良が発生する虞がある。このため、二次電池の製造方法は、ケース本体と蓋とを溶接して溶接部を形成する溶接工程と、溶接工程前にケース本体に対する蓋の配置状態を検査する溶接前検査工程とを含む。また、二次電池の製造工程の１つとして、溶接工程後に溶接部が良好に形成されているか否かを検査する溶接後検査工程が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３１２７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、二次電池の製造は、製造ラインで行われる。製造ラインにおいて、各工程を行うための各装置は、例えば、直線上（ライン上）に配置される。そして、ケース本体及び蓋は、搬送装置によって各装置間を搬送され、各装置まで搬送されると各装置によって各工程が行われる。このため、溶接前検査工程、溶接工程、及び溶接後検査工程を全て行う場合、製造ラインに沿って、溶接前検査工程を行う装置、溶接工程を行う装置、溶接後検査工程を行う装置を配置する必要がある。よって、検査工程数を増加させると、装置の設置面積が増加する。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、装置の設置面積を増加させることなく溶接前検査及び溶接後検査が可能な蓄電装置の製造装置、及び蓄電装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するための蓄電装置の製造装置は、電極組立体を収容するケース本体、及び前記ケース本体の開口部を閉塞する蓋を有するケースと、前記ケース本体と前記蓋とが溶接された溶接部と、を備える蓄電装置の製造装置であって、前記電極組立体を収容した前記ケース本体と前記ケース本体上に配置された前記蓋とをワークとしたとき、回転して前記ワークを搬送する搬送テーブルと、前記搬送テーブルに併設され、前記ケース本体と前記蓋とを溶接する溶接装置と、前記搬送テーブルに併設され、溶接前に前記ワークを検査するとともに、溶接後に前記溶接部を検査する溶接検査装置と、を備えることを要旨とする。
【０００８】
これによれば、回転する搬送テーブルによってワークを搬送することで、ワークは、回転方向の所定の位置から一周搬送されて所定の位置まで再び戻ってくる。このため、所定の位置において溶接検査装置によって溶接前検査した後、所定の位置に戻ってくるまでに溶接装置によって溶接を行い、所定の位置に戻ってきた時に、溶接検査装置によって溶接後検査することで、搬送テーブルの回転方向における同じ位置で溶接前検査及び溶接後検査の両方を行うことができる。よって、装置の設置面積を増加させることなく溶接前検査及び溶接後検査が可能になる。
【０００９】
上記蓄電装置の製造装置について、前記搬送テーブル上には、前記ワークが載置される回転テーブルが配置され、前記回転テーブルは、前記搬送テーブルの回転によって搬送されるとともに、回転することによって前記ワークを回転させるのが好ましい。
【００１０】
溶接前検査及び溶接後検査は、ワークの全周に亘って行われる。このため、ワークが回転することで、溶接装置や溶接検査装置をワークの周囲を一周させる必要が無く、溶接装置や溶接検査装置の移動量を低減できる。よって、蓄電装置の製造装置の大型化を抑制できる。
【００１１】
上記問題点を解決するための蓄電装置の製造方法は、電極組立体を収容するケース本体、及び前記ケース本体の開口部を閉塞する蓋を有するケースと、前記ケース本体と前記蓋とが溶接された溶接部と、を備える蓄電装置の製造方法であって、前記電極組立体を収容した前記ケース本体と前記ケース本体上に配置された前記蓋とをワークとしたとき、前記ケース本体と前記蓋とを溶接する溶接工程と、前記溶接工程前の前記ワークを検査する溶接前検査工程と、前記溶接部を検査する溶接後検査工程と、を備え、回転する搬送テーブルにより、前記溶接工程後のワークを前記溶接前検査工程が行われる溶接検査位置に搬送し、前記溶接検査位置にて前記溶接後検査工程を行うことを要旨とする。
【００１２】
これによれば、回転する搬送テーブルによってワークを搬送することで、溶接前検査工程及び溶接後検査工程を同じ位置で行うことができるため、溶接前検査工程を行う装置と溶接後検査工程を行う装置とを同じ位置に配置できる。よって、装置の設置面積を増加させることなく溶接前検査及び溶接後検査が可能になる。
【００１３】
また、上記蓄電装置の製造方法について、前記搬送テーブル上に配置された回転テーブルにより前記ワークを回転させながら、前記溶接工程、前記溶接前検査工程、及び前記溶接後検査工程を行うのが好ましい。
【００１４】
溶接前検査工程及び溶接後検査工程は、ワークの全周に亘って行われる。このため、回転テーブルによりワークを回転させることで、溶接工程を行う溶接装置や、溶接前工程及び溶接後検査工程を行う溶接検査装置をワークの周囲を一周させる必要が無く、溶接装置や溶接検査装置の移動量を低減できる。よって、蓄電装置の製造装置の大型化を抑制できる。
【００１５】
また、上記蓄電装置の製造方法について、前記溶接工程、前記溶接前検査工程、及び前記溶接後検査工程とは異なる他の工程を備え、前記他の工程は、前記溶接前検査工程後から前記溶接後検査工程までの間に行われるのが好ましい。
【００１６】
回転する搬送テーブルによってワークを搬送するため、搬送テーブル上には、溶接検査位置と溶接工程が行われる溶接位置との間にワークの搬送のみが行われるスペースが生じる。このスペースで他の工程を行うことにより、装置の設置面積を増加させることなく他の工程を行うことができる。
【００１７】
また、上記蓄電装置の製造方法について、前記溶接前検査工程では、前記ワークに対してレーザ光を照射し、前記ワークにより反射した前記レーザ光を受光して前記ワークの表面形状を測定し、測定された表面形状に基づいて前記ワークを検査するのが好ましい。
【００１８】
これによれば、ワークに接触することなく溶接前検査工程を行うことができるため、ワークの転倒を抑制できる。
また、上記蓄電装置の製造方法について、前記溶接後検査工程では、前記溶接部から放射される赤外線の強度から温度分布を測定し、測定された温度分布に基づいて前記溶接部を検査するのが好ましい。
【００１９】
これによれば、ワークに接触することなく溶接後検査工程を行うことができるため、ワークの転倒を抑制できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、装置の設置面積を増加させることなく溶接前検査及び溶接後検査が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態の二次電池の斜視図。
【図２】二次電池の分解斜視図。
【図３】二次電池の製造装置の斜視図。
【図４】二次電池の製造装置の斜視図。
【図５】二次電池の製造装置の斜視図。
【図６】二次電池の製造装置の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、蓄電装置の製造装置及び製造方法を、二次電池の製造装置及び製造方法に具体化した一実施形態を図１〜図６にしたがって説明する。
まず、本実施形態の二次電池の製造装置及び製造方法によって製造された蓄電装置としての二次電池について説明する。
【００２３】
図１に示すように、二次電池１０は、ケース１１と、ケース１１に収容された電極組立体１２とを備える。ケース１１は、直方体状のケース本体１３と、ケース本体１３の開口部１３ａを閉塞する矩形平板状の蓋１４とを有する。本実施形態の二次電池１０は、その外観が角型をなす角型電池である。ケース１１を構成するケース本体１３と蓋１４は、何れも金属製（例えば、ステンレスやアルミニウム）である。また、本実施形態の二次電池１０は、リチウムイオン電池である。
【００２４】
図１及び図２に示すように、ケース本体１３は、矩形板状の底壁１３ｂと、底壁１３ｂの一対の長側縁部から立設された一対の長側壁１３ｃと、底壁１３ｂの一対の短側縁部から立設された一対の短側壁１３ｄとを有する。蓋１４において、ケース１１の内側に臨む面を内面１４ａとし、ケース１１の外側に臨むとともに内面１４ａとは反対側の面を外面１４ｂとする。蓋１４の内面１４ａの長縁部は、ケース本体１３の長側壁１３ｃの先端面と対向し、蓋１４の内面１４ａの短縁部は、ケース本体１３の短側壁１３ｄの先端面と対向する。二次電池１０は、ケース本体１３の長側壁１３ｃ及び短側壁１３ｄの先端面と、蓋１４の内面１４ａとが溶接された溶接部１５を備える。
【００２５】
電極組立体１２は、複数の正極電極と、複数の負極電極と、複数のセパレータとを備える。電極組立体１２は、正極電極と負極電極との間にセパレータを介在させ、かつ相互に絶縁させた状態で積層した層状構造を有する。正極電極は、矩形シート状の正極金属箔（例えばアルミニウム箔）と、正極金属箔の両面に存在する正極活物質層とを有する。正極電極は、正極金属箔の一辺の一部から突出した形状の正極のタブを有する。正極のタブは、正極活物質層が存在せず、正極金属箔そのもので構成されている。同様に、負極電極は、矩形シート状の負極金属箔（例えば銅箔）と、負極金属箔の両面に存在する負極活物質層とを有する。負極電極は、負極金属箔の一辺の一部から突出した形状の負極のタブを有する。負極のタブは、負極活物質層が存在せず、負極金属箔そのもので構成されている。
【００２６】
図２に示すように、電極組立体１２は、正極のタブが積層された正極のタブ群１２ａと、負極のタブが積層された負極のタブ群１２ａとを有する。電極組立体１２は、正極のタブ群１２ａ及び負極のタブ群１２ａが存在する端面にタブ側端面１２ｂを有する。電極組立体１２は、各タブ群１２ａが折り曲げられた状態でケース１１内に収容される。また、ケース１１に電極組立体１２が収容された状態において、タブ側端面１２ｂは、蓋１４の内面１４ａと対向する。
【００２７】
図１及び図２に示すように、二次電池１０は、電極組立体１２から電気を取り出すための正極及び負極の端子構造１６を備える。正極の端子構造１６は、蓋１４の長手方向の一端側に配置され、負極の端子構造１６は、蓋１４の長手方向の他端側に配置される。
【００２８】
図２に示すように、正極及び負極の端子構造１６は、蓋１４の内面１４ａに沿うようにして、蓋１４の内面１４ａと電極組立体１２のタブ側端面１２ｂとの間に配置された導電部材１７を備える。正極の導電部材１７には、正極のタブ群１２ａが接合され、負極の導電部材１７には、負極のタブ群１２ａが接合されている。正極及び負極の端子構造１６は、導電部材１７に接続された引出端子１８を備える。各引出端子１８は、板状の基部１８ａと、基部１８ａから突出する軸部１８ｂとを有する。正極の引出端子１８の基部１８ａは、正極の導電部材１７と電気的に接続され、負極の引出端子１８の基部１８ａは、負極の導電部材１７と電気的に接続されている。各引出端子１８の軸部１８ｂは、蓋１４を貫通してケース１１の外部に突出する。つまり、引出端子１８の軸部１８ｂは、ケース１１の内外を繋ぐ。軸部１８ｂは、ケース１１の外部に突出した先端部がかしめられたかしめ部１８１を有する。正極及び負極の端子構造１６はそれぞれ、ケース１１の外部で引出端子１８の軸部１８ｂと電気的に接続された板状の端子接合部材１９と、端子接合部材１９と電気的に接続された外部接続端子２０とを備える。外部接続端子２０には、二次電池１０同士を電気的に接続する図示しない外部装置としてのバスバーが固定可能である。各端子構造１６は、電極組立体１２とバスバーとを電気的に接続している。
【００２９】
図１及び図２に示すように、二次電池１０は、端子接合部材１９を蓋１４から絶縁する外側絶縁部材２１を蓋１４の外面１４ｂに備える。図２に示すように、二次電池１０は、引出端子１８の基部１８ａを蓋１４から絶縁する内側絶縁部材２２をケース１１の内部に備える。電極組立体１２と、蓋１４と、正極及び負極の端子構造１６と、外側絶縁部材２１と、内側絶縁部材２２とは、蓋端子組立体２３として一体化されている。
【００３０】
次に、二次電池の製造方法について説明する。
二次電池１０の製造方法は、蓋端子組立体２３を製造する組付工程と、蓋端子組立体２３の一部をケース本体１３に収容する収容工程を含む。
【００３１】
組付工程では、まず、端子構造１６の一部である引出端子１８の基部１８ａと導電部材１７とを接合する。次に、引出端子１８の基部１８ａ上に、内側絶縁部材２２を配置し、内側絶縁部材２２上に蓋１４を配置する。次に、蓋１４上に外側絶縁部材２１を配置し、外側絶縁部材２１上に端子接合部材１９を配置する。引出端子１８の軸部１８ｂは、内側絶縁部材２２、蓋１４、外側絶縁部材２１、及び端子接合部材１９を貫通する。次に、各引出端子１８の軸部１８ｂの先端部をかしめて蓋１４に固定する。これにより、軸部１８ｂの先端にかしめ部１８１が形成されるとともに、端子構造１６と、外側絶縁部材２１と、内側絶縁部材２２とが蓋１４と一体化される。次に、導電部材１７と、電極組立体１２のタブ群１２ａとを接合する。これにより、蓋端子組立体２３が完成する。
【００３２】
収容工程では、蓋端子組立体２３の一部である電極組立体１２、導電部材１７、引出端子１８の一部、及び内側絶縁部材２２をケース本体１３に収容するとともに、蓋１４の内面１４ａの縁部を、ケース本体１３の長側壁１３ｃ及び短側壁１３ｄの先端面に重ねる。以下、蓋端子組立体２３の一部がケース本体１３に収容され、蓋１４がケース本体１３の長側壁１３ｃ及び短側壁１３ｄの先端面に重ねられた状態のケース本体１３及び蓋端子組立体２３をワークＷという。言い換えると、ワークＷは、電極組立体１２を収容したケース本体１３と、ケース本体１３上に配置された蓋１４とから構成される。
【００３３】
二次電池１０の製造方法は、ケース本体１３と蓋１４とを溶接して溶接部１５を形成する溶接工程を備える。また、二次電池１０の製造方法は、溶接工程前にワークＷの各種検査を行う溶接前検査工程と、溶接工程後にケース１１の密閉性を検査するケース検査工程と、溶接工程後に溶接部１５の各種検査を行う溶接後検査工程とを備える。溶接前検査工程、溶接工程、ケース検査工程、及び溶接後検査工程は、二次電池の製造装置５０によって行われる。
【００３４】
ここで、二次電池の製造装置５０について説明する。
図３〜図６に示すように、二次電池の製造装置５０は、回転してワークＷを搬送する円板状の搬送テーブル５１と、搬送テーブル５１上に配置された複数（本実施形態では３つ）の円板状の回転テーブル５２とを備える。複数の回転テーブル５２は、各々が独立して回転可能であり、各回転テーブル５２の回転速度は、各工程に適した速度に設定される。よって、各回転テーブル５２の回転速度は、工程ごとに異なる。本実施形態では、搬送テーブル５１の回転方向と、回転テーブル５２の回転方向は同じである。回転テーブル５２の径は、搬送テーブル５１の径よりも小さく、ワークＷを載置可能な大きさである。複数の回転テーブル５２は、搬送テーブル５１の上面において径方向外側寄りに位置するとともに、搬送テーブル５１の周方向において間隔を置いて配置されている。
【００３５】
二次電池の製造装置５０は、搬送テーブル５１の上方に併設され、溶接工程を行う溶接装置としてのレーザ照射装置５３を備える。本実施形態のレーザ照射装置５３は、搬送テーブル５１の径方向外側寄りに位置する。レーザ照射装置５３は、レーザの照射方向に沿って移動可能である。搬送テーブル５１の回転方向において、レーザ照射装置５３が配置される位置を溶接位置Ｐ２とする。
【００３６】
二次電池の製造装置５０は、搬送テーブル５１の上方に併設され、溶接前検査工程及び溶接後検査工程を行う溶接検査装置５４を備える。溶接検査装置５４は、２つの第１測定部５４ａと、２つの第２測定部５４ｂと、各第１測定部５４ａ及び各第２測定部５４ｂに接続された検査部５４ｃとを備える。本実施形態では、第１測定部５４ａは、レーザ変位計であり、第２測定部５４ｂは、赤外放射温度計である。第１測定部５４ａと第２測定部５４ｂとは、工程に応じて切り替えて使用される。レーザ変位計は、物体にレーザ光を照射し、物体により反射したレーザ光を受光することによって、物体の形状を測定する。赤外放射温度計は、物体から放射される赤外線の強度を測定し、測定した赤外線の強度を物体の温度に変換する。本実施形態の第１測定部５４ａ及び第２測定部５４ｂは、搬送テーブル５１の径方向外側寄りに位置する。搬送テーブル５１の回転方向において、溶接検査装置５４の第１測定部５４ａ及び第２測定部５４ｂが配置される位置を溶接検査位置Ｐ１とする。溶接位置Ｐ２と溶接検査位置Ｐ１とは、搬送テーブル５１の回転方向において約１２０度間隔を空けて配置される。
【００３７】
二次電池の製造装置５０は、搬送テーブル５１の上方に併設され、ケース検査工程を行うケース検査装置５５を備える。本実施形態のケース検査装置５５は、２つの測定部５５ａと、２つの測定部５５ａに接続された検査部５５ｂとを備える。本実施形態の測定部５５ａは、赤外放射温度計である。本実施形態の測定部５５ａは、搬送テーブル５１の径方向外側寄りに位置する。搬送テーブル５１の回転方向において、ケース検査装置５５の測定部５５ａが配置される位置をケース検査位置Ｐ３とする。溶接位置Ｐ２とケース検査位置Ｐ３とは、搬送テーブル５１の回転方向において約１２０度間隔を空けて配置される。また、ケース検査位置Ｐ３は、搬送テーブル５１の回転方向において溶接位置Ｐ２と溶接検査位置Ｐ１との間に配置される。
【００３８】
図３に示すように、搬送テーブル５１は、回転することによって回転テーブル５２を搬送する。複数の回転テーブル５２のうち、１つの回転テーブル５２が溶接検査位置Ｐ１まで搬送されると、搬送テーブル５１は回転を停止し、回転テーブル５２の搬送を中断する。そして、溶接検査位置Ｐ１に位置する回転テーブル５２上には、図示しないロボットアームによって、収容工程後のワークＷが載置される。回転テーブル５２にワークＷが載置されると、回転テーブル５２は、回転することによって、回転テーブル５２上に載置されたワークＷを回転させる。
【００３９】
溶接検査装置５４は、溶接検査位置Ｐ１に位置するワークＷに対し、溶接前検査工程を行う。溶接前検査工程では、第１測定部５４ａ及び検査部５４ｃが用いられる。第１測定部５４ａは、スリットを通過させることにより線状となったレーザをワークＷに照射し、ワークＷの表面形状を測定する。ここでのワークＷの表面形状とは、ケース本体１３の長側壁１３ｃ及び短側壁１３ｄと蓋１４との境界に沿った表面形状のことである。溶接前検査工程において、ワークＷは、回転テーブル５２の回転により、２つの第１測定部５４ａの間で回転する。このため、例えば、一方の第１測定部５４ａは、ケース本体１３の一方の短側壁１３ｄ→一方の長側壁１３ｃの順にワークＷの表面形状を測定し、他方の第１測定部５４ａは、ケース本体１３の他方の短側壁１３ｄ→他方の長側壁１３ｃの順にワークＷの表面形状を測定する。これにより、ワークＷの表面形状がワークＷの全周に亘って測定される。
【００４０】
溶接検査装置５４の検査部５４ｃは、第１測定部５４ａが測定したワークＷの表面形状から、ケース本体１３に対する蓋１４の配置状態を検査する。本実施形態では、検査部５４ｃは、ケース本体１３の長側壁１３ｃ及び短側壁１３ｄの先端面と蓋１４との間に生じた隙間の有無を検出する。また、検査部５４ｃは、隙間を検出した場合、検出した隙間の幅と、設計上、隙間の幅として許容される所定の値とを比較する。検査部５４ｃは、隙間が検出されない場合、又は検出した隙間の幅が所定の値よりも小さい場合、ケース本体１３に対して蓋１４が良好に配置されていると判定し、検出した隙間の幅が所定の値以上の場合、ケース本体１３に対して蓋１４が良好に配置されていないと判定する。また、検査部５４ｃは、ケース本体１３の長側壁１３ｃ及び短側壁１３ｄの外面と蓋１４の側面とのずれ量を検出し、検出したずれ量と、設計上、ずれ量として許容される所定の値とを比較する。検査部５４ｃは、検出したずれ量が所定の値よりも小さい場合、ケース本体１３に対して蓋１４が良好に配置されていると判定し、検出したずれ量が所定の値以上の場合、ケース本体１３に対して蓋１４が良好に配置されていないと判定する。そして、検査部５４ｃによってケース本体１３に対して蓋１４が良好に配置されていないと判定されたワークＷは、図示しないロボットアームによって回転テーブル５２上から除去される。
【００４１】
図４に示すように、溶接前検査工程が完了すると、搬送テーブル５１は回転を再開し、回転テーブル５２及び回転テーブル５２に載置されたワークＷを搬送する。なお、本実施形態では、回転テーブル５２は、搬送テーブル５１によって溶接検査位置Ｐ１から溶接位置Ｐ２に搬送される間、回転を中断する。これにより、溶接前検査工程においてケース本体１３に対する蓋１４の配置状態が良好であると判定されたワークＷは、溶接位置Ｐ２まで搬送される。ワークＷが溶接位置Ｐ２まで搬送されると、搬送テーブル５１は回転を停止し、回転テーブル５２及びワークＷの搬送を中断する。一方、回転テーブル５２は、回転を再開し、回転テーブル５２上に載置されたワークＷを回転させる。
【００４２】
レーザ照射装置５３は、溶接位置Ｐ２に搬送されたワークＷに対し、溶接工程を行う。すなわち、レーザ照射装置５３は、ケース本体１３の長側壁１３ｃ及び短側壁１３ｄの先端面と蓋１４の内面１４ａとが重なる部分に向けてレーザを照射する。このとき、ワークＷが回転していることにより、レーザ照射装置５３は、例えば、ケース本体１３の一方の短側壁１３ｄ→一方の長側壁１３ｃ→他方の短側壁１３ｄ→他方の長側壁１３ｃの順にレーザを照射する。また、ケース本体１３及び蓋１４に対するレーザの焦点の位置を一定にするため、レーザ照射装置５３は、レーザの照射方向に沿って適宜移動する。これにより、ケース本体１３の長側壁１３ｃ及び短側壁１３ｄの先端面と、蓋１４の内面１４ａとが溶接された溶接部１５が形成されるとともに、ケース本体１３と蓋１４とが一体化されてケース１１が完成する。
【００４３】
図５に示すように、溶接工程が完了すると、搬送テーブル５１は回転を再開し、回転テーブル５２及び回転テーブル５２に載置されたワークＷを搬送する。これにより、ワークＷは、ケース検査位置Ｐ３まで搬送される。ワークＷがケース検査位置Ｐ３まで搬送されると、搬送テーブル５１は回転を停止し、回転テーブル５２及びワークＷの搬送を中断する。なお、本実施形態では、回転テーブル５２は、搬送テーブル５１によって溶接位置Ｐ２からケース検査位置Ｐ３に搬送される間、及びケース検査位置Ｐ３に位置する間、回転を中断する。
【００４４】
ケース検査装置５５は、ケース検査位置Ｐ３まで搬送されたワークＷに対し、ケース検査工程を行う。ケース検査装置５５の測定部５５ａは、所定の時間、ワークＷの表面から放射される赤外線の強度を測定して温度に変換することで、引出端子１８の温度分布の時間変化を取得する。ケース検査装置５５の検査部５５ｂは、引出端子１８の温度分布の時間変化から、ケース１１の密閉性を検査する。例えば、溶接時の熱によってケース１１が変形することで引出端子１８のかしめ部１８１と端子接合部材１９との間に隙間が生じ、ケース１１の密閉性が損なわれることがある。この場合、かしめ部１８１が端子接合部材１９と離間しているため、かしめ部１８１の熱は、端子接合部材１９を介して逃げにくくなる。よって、引出端子１８の温度分布の時間変化において、かしめ部１８１の温度の低下量は少なくなる。このようにしてケース１１の密閉性が損なわれているか否かを検査できる。検査部５５ｂによって、ケース１１の密閉性が損なわれていると判定されたワークＷは、図示しないロボットアームによって回転テーブル５２上から除去される。
【００４５】
図６に示すように、ケース検査工程が完了すると、搬送テーブル５１は回転を再開し、回転テーブル５２及び回転テーブル５２に載置されたワークＷを搬送する。なお、本実施形態では、回転テーブル５２は、搬送テーブル５１によってケース検査位置Ｐ３から溶接検査位置Ｐ１に搬送される間、回転を中断する。これにより、ケース検査工程においてケース１１の密閉性が確保されていると判定されたワークＷは、再び溶接検査位置Ｐ１まで搬送される。ワークＷが溶接検査位置Ｐ１まで搬送されると、搬送テーブル５１は回転を停止し、回転テーブル５２及びワークＷの搬送を中断する。また、回転テーブル５２は、回転を再開し、回転テーブル５２上に載置されたワークＷを回転させる。
【００４６】
溶接検査装置５４は、溶接検査位置Ｐ１に搬送されたワークＷに対し、溶接後検査工程を行う。溶接後検査工程では、第２測定部５４ｂ及び検査部５４ｃが用いられる。第２測定部５４ｂは、ワークＷから放射される赤外線の強度を測定し、測定した赤外線の強度をワークＷの温度に変換する。このとき、ワークＷは、回転テーブル５２の回転により、２つの第２測定部５４ｂの間で回転する。このため、例えば、一方の第２測定部５４ｂは、ケース本体１３の一方の短側壁１３ｄ→一方の長側壁１３ｃの順にワークＷの温度分布を測定し、他方の第２測定部５４ｂは、ケース本体１３の他方の短側壁１３ｄ→他方の長側壁１３ｃの順にワークＷの温度分布を測定する。
【００４７】
溶接検査装置５４の検査部５４ｃは、第２測定部５４ｂが測定したワークＷの温度分布から、溶接部１５が良好に形成されているか否かを検査する。本実施形態では、検査部５４ｃは、ケース本体１３と蓋１４とが重なる方向における溶接部１５の幅と、溶接部１５がケース本体１３と蓋１４との繋ぎ目に沿って形成されているか否かと、溶接部１５におけるブローホールの有無と、溶接部１５の途切れの有無を検査する。溶接部１５は、ケース１１におけるレーザが照射されていない他の部分と比較して温度が高い。よって、溶接部１５の幅、及び溶接部１５がケース本体１３と蓋１４との繋ぎ目に沿って形成されているか否かを検査できる。また、溶接部１５にブローホールや途切れがある場合、温度分布において、ブローホールや途切れに対応する部分の温度が低くなるため検出できる。
【００４８】
なお、溶接後検査工程が完了すると、検査済みのワークＷは、図示しないロボットアームによって回転テーブル５２上から除去される。なお、回転テーブル５２上から除去されたワークＷが、検査部５４ｃによって溶接部１５が良好に形成されたと判定されたワークＷである場合は次の工程に搬送される。一方、除去されたワークＷが、検査部５４ｃによって溶接部１５が良好に形成されていないと判定されたワークＷである場合には次の工程には搬送されない。また、溶接検査位置Ｐ１に位置するとともにワークＷが除去された回転テーブル５２には、収容工程後のワークＷが新たに載置され、溶接前検査工程が行われる。
【００４９】
上述の二次電池１０の製造工程において、溶接工程では、レーザ照射装置５３によってレーザを照射してケース本体１３及び蓋１４を溶融及び凝固させるのに対し、溶接前検査工程及び溶接後検査工程では、第１測定部５４ａ又は第２測定部５４ｂによってワークＷの表面形状や溶接部１５の温度分布を測定するだけでよい。このため、第１測定部５４ａ又は第２測定部５４ｂに対するワークＷの移動速度を、レーザ照射装置５３に対するワークＷの移動速度より速くしても対応できる。よって、本実施形態では、溶接前検査工程及び溶接後検査工程における回転テーブル５２の回転速度を、溶接工程における回転テーブル５２の回転速度よりも速く設定することにより、溶接前検査工程に要する時間と、溶接後検査工程に要する時間と、溶接検査位置Ｐ１において回転テーブル５２に載置されたワークＷを取り替える時間を足し合わせた時間が、溶接工程に要する時間とほぼ等しくなるようにしている。よって、溶接位置Ｐ２に位置するワークＷに対して溶接工程が行われている間に、溶接検査位置Ｐ１では、溶接後検査工程、ワークＷの取り替え、及び溶接前検査工程が行われる。また、溶接位置Ｐ２に位置するワークＷに対して溶接工程が行われている間に、ケース検査位置Ｐ３に位置するワークＷに対してケース検査工程が行われる。
【００５０】
本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）二次電池の製造装置５０は、回転してワークＷを搬送する搬送テーブル５１と、搬送テーブル５１に併設され、ケース本体１３と蓋１４とを溶接するレーザ照射装置５３と、搬送テーブル５１に併設され、溶接前にワークＷを検査するとともに、溶接後に溶接部１５を検査する溶接検査装置５４とを備える。
【００５１】
回転する搬送テーブル５１によってワークＷを搬送することで、ワークＷは、回転方向の所定の位置から一周搬送されて所定の位置まで再び戻ってくる。このため、溶接検査位置Ｐ１において溶接検査装置５４によって溶接前検査工程を行った後、溶接検査位置Ｐ１に戻ってくるまでにレーザ照射装置５３によって溶接工程を行い、溶接検査位置Ｐ１に戻ってきた時に、溶接検査装置５４によって溶接後検査工程を行うことで、搬送テーブル５１の回転方向における同じ位置で溶接前検査及び溶接後検査の両方を行うことができる。よって、装置の設置面積を増加させることなく溶接前検査及び溶接後検査が可能になる。
【００５２】
（２）搬送テーブル５１は、搬送テーブル５１上に配置されるとともにワークＷが載置される回転テーブル５２を搬送する。回転テーブル５２は、回転することによって、ワークＷを回転させる。この場合、レーザ照射装置５３や溶接検査装置５４をワークＷの周囲を一周させる必要が無いため、レーザ照射装置５３や溶接検査装置５４の移動範囲を低減できる。よって、二次電池の製造装置５０の大型化を抑制できる。
【００５３】
（３）溶接前検査工程、溶接工程、及び溶接後検査工程はそれぞれ、回転テーブル５２の回転によってワークＷが一周回転する間に行われるため、溶接位置Ｐ２では、ワークＷが一周回転すると溶接工程が完了するのに対し、溶接検査位置Ｐ１では、溶接前検査工程及び溶接後検査工程が完了するにはワークＷが二周回転する必要がある。このため、例えば、回転テーブル５２の回転速度が、溶接前検査工程、溶接工程、及び溶接後検査工程で同じ場合、溶接位置Ｐ２において溶接工程が完了するタイミングと、溶接検査位置Ｐ１において溶接前検査工程及び溶接後検査工程の両方が完了するタイミングとに差が生じる。つまり、溶接位置Ｐ２に位置するワークＷには、溶接検査位置Ｐ１に位置するワークＷについて溶接前検査工程及び溶接後検査工程の両方が完了するまでの間、待機が発生する。
【００５４】
これに対し、本実施形態では、溶接前検査工程及び溶接後検査工程を行う速度は、溶接工程を行う速度よりも速くてもよいことから、溶接前検査工程及び溶接後検査工程における回転テーブル５２の回転速度を、溶接工程における回転テーブル５２の回転速度よりも速く設定している。これにより、溶接位置Ｐ２において溶接工程が完了するタイミングと、溶接検査位置Ｐ１において溶接前検査工程及び溶接後検査工程の両方が完了するタイミングとに差は小さくなる。よって、溶接検査位置Ｐ１において溶接前検査工程及び溶接後検査工程の両方を行ったとしても、二次電池１０の製造時間が長くなることを抑制できる。
【００５５】
（４）回転する搬送テーブル５１によって回転テーブル５２及びワークＷを搬送するため、搬送テーブル５１上には、溶接検査位置Ｐ１と溶接位置Ｐ２との間に、回転テーブル５２及びワークＷの搬送のみが行われるスペースが生じる。本実施形態では、このスペースと併設してケース検査装置５５を配置することで、溶接工程後から溶接後検査工程までの間にケース検査工程を行う。よって、装置の設置面積を増加させることなくケース検査工程を行うことができる。
【００５６】
（５）溶接前検査工程は、レーザ変位計である第１測定部５４ａによって行われる。第１測定部５４ａは、ワークＷにレーザ光を照射し、ワークＷにより反射したレーザ光を受光することでワークＷの表面形状を測定する。この場合、ワークＷに接触することなく溶接前検査を行うことができるため、ワークＷの転倒を抑制できる。
【００５７】
（６）溶接後検査工程は、赤外放射温度計である第２測定部５４ｂによって行われる。第２測定部５４ｂは、溶接部１５から放射される赤外線の強度から溶接部１５の温度分布を測定する。この場合、ワークＷに接触することなく溶接後検査工程を行うことができるため、ワークＷの転倒を抑制できる。
【００５８】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
○  二次電池１０の構造は、上記実施形態の構造に限定されない。例えば、二次電池１０が備える電極組立体１２は、上記実施形態に記載した、いわゆる積層型の電極組立体に限定されず、正極電極、セパレータ、及び負極電極を積層して巻回した巻回型の電極組立体であってもよい。また、二次電池１０が備えるケース１１も、上記実施形態に記載した、いわゆる角型に限定されず、有底円筒状のケース本体１３と、ケース本体１３の開口部１３ａを閉塞する円板状の蓋１４とを備える円柱型であってもよい。この場合、回転テーブル５２によってワークＷを回転させても、ケース本体１３及び蓋１４に対するレーザの焦点の位置は一定になるため、レーザ照射装置５３の位置を固定できる。
【００５９】
○  回転テーブル５２を省略してもよい。この場合、レーザ照射装置５３をワークＷの周囲を一周させることで溶接工程を行う。また、溶接検査装置５４をワークＷの周囲を一周させることで溶接前検査工程及び溶接後検査工程を行う。
【００６０】
○  回転テーブル５２は、ワークＷが溶接検査位置Ｐ１や溶接位置Ｐ２に位置するときだけでなく、ワークＷが各位置Ｐ１〜Ｐ３間を搬送される間やワークＷがケース検査位置Ｐ３に位置する間も回転してもよい。
【００６１】
○  回転テーブル５２の回転速度は、溶接前検査工程と、溶接工程と、溶接後検査工程で同じ速度でもよい。
○  回転テーブル５２の数は適宜変更してよい。
【００６２】
○  回転テーブル５２の回転方向は、搬送テーブル５１の回転方向と反対方向でもよい。
○  二次電池の製造方法は、溶接前検査工程と、溶接工程と、溶接後検査工程とを備えていればよく、ケース検査工程を省略してもよい。また、搬送テーブル５１によってワークＷが溶接検査位置Ｐ１から再び溶接検査位置Ｐ１に搬送される間に、他の検査工程や製造工程を追加してもよい。
【００６３】
○  レーザ照射装置５３は、ケース本体１３と蓋１４とを溶接できるのであれば、搬送テーブル５１の側方に配置されていてもよい。
○  レーザ照射装置５３の数は、２つ以上でもよい。
【００６４】
○  溶接検査装置５４の第１測定部５４ａは、ワークＷの各種検査をできるのであれば、レーザ変位計に限定されない。ワークＷの温度と、二次電池１０の製造が行われる環境の温度との差が十分大きい場合、第１測定部５４ａは、赤外放射温度計であってもよい。この場合、１つの測定部で溶接前検査工程及び溶接後検査工程の両方を行うことができる。
【００６５】
○  溶接検査装置５４の第２測定部５４ｂは、溶接部１５の各種検査をできるのであれば、赤外放射温度計に限定されない。
○  溶接検査装置５４の第１測定部５４ａは、ワークＷの各種検査をできるのであれば、搬送テーブル５１の側方に配置されていてもよい。同様に、溶接検査装置５４の第２測定部５４ｂは、溶接部１５を検査できるのであれば、搬送テーブル５１の側方に配置されていてもよい。
【００６６】
○  第１測定部５４ａの数は、１つでもよいし、３つ以上でもよい。同様に、第２測定部５４ｂの数は、１つでもよいし、３つ以上でもよい。
○  溶接後検査工程は、溶接部１５の温度分布に基づいて行われていたが、他の方法によって行われてもよい。
【００６７】
○  ケース検査装置５５は、ケース１１の密閉性を検査できるのであれば、搬送テーブル５１の側方に配置されていてもよい。
○  ケース検査工程は、引出端子１８の温度分布の時間変化に基づいて行われていたが、他の方法によって行われてもよい。
【００６８】
○  溶接前検査工程における検査の数や種類は適宜変更してよい。
○  溶接後検査工程における検査の数や種類は適宜変更してよい。
○  ケース検査工程において、引出端子１８の温度分布をサーモグラフィとして表示することで、検査部５５ｂの代わりに作業者が検査してもよい。
【００６９】
○  溶接後検査工程において、溶接部１５の温度分布をサーモグラフィとして表示することで、検査部５４ｃの代わりに作業者が検査してもよい。
○  溶接前検査工程においてケース本体１３に対して蓋１４が良好に配置されていないと判定されたワークＷの取り扱いは適宜変更してよい。例えば、溶接検査装置５４の検査部５４ｃとレーザ照射装置５３とを接続し、ケース本体１３に対して蓋１４が良好に配置されていないと検査部５４ｃが判定した場合には、検査部５４ｃがレーザ照射装置５３に信号を送信するようにしてもよい。この場合、ケース本体１３に対して蓋１４が良好に配置されていないと判定されたワークＷは、搬送テーブル５１によって溶接位置Ｐ２に搬送されるものの、溶接工程は行われない。
【００７０】
○  ケース検査工程においてケース１１の密閉性が損なわれていると判定されたワークＷの取り扱いは適宜変更してよい。例えば、搬送テーブル５１によって溶接検査位置Ｐ１までワークＷを搬送した後で除去してもよい。
【００７１】
○  二次電池１０は、リチウムイオン二次電池でもよいし、他の二次電池であってもよい。要は、正極用の活物質と負極用の活物質との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであればよい。
【００７２】
○  蓄電装置は、例えばキャパシタなど、二次電池以外の蓄電装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１０…蓄電装置としての二次電池、１１…ケース、１２…電極組立体、１３…ケース本体、１３ａ…開口部、１４…蓋、１５…溶接部、５０…蓄電装置の製造装置としての二次電池の製造装置、５１…搬送テーブル、５２…回転テーブル、５３…溶接装置としてのレーザ照射装置、５４…溶接検査装置、Ｗ…ワーク、Ｐ１…溶接検査位置。
【図１】
2020021601.tif 000003
【図２】
2020021601.tif 000004
【図３】
2020021601.tif 000005
【図４】
2020021601.tif 000006
【図５】
2020021601.tif 000007
【図６】
2020021601.tif 000008