(57)【要約】【課題】第１電池構成部材と第２電池構成部材とを溶接してなる電池溶接部の溶接の良否を、適切且つ簡易に判定できる電池溶接部の検査方法を提供する。【解決手段】プローブ１２（超音波送受信器）から送信した超音波を、封口部材１１５（第２電池構成部材）の外面１１５ｃのうち電池溶接部１１５Ｘの表面１１５Ｙを含む超音波照射部１１５Ｓに照射し、封口部材１１５及び負極集電部材１３０（第１電池構成部材）で反射した反射超音波をプローブ１２で受信する計測工程（ステップＳ２，Ｓ３）と、受信した反射超音波のうち、電池溶接部１１５Ｘを経由して、負極集電部材１３０の裏面１３１ｂで反射した特定反射超音波の強度に基づいて、電池溶接部１１５Ｘの溶接の良否を判定する判定工程（ステップＳ４〜Ｓ７）と、を備える電池溶接部の検査方法。【選択図】図６
2010101780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電池構成部材と第２電池構成部材とを溶接してなる電池溶接部であって、上記第２電池構成部材のうち上記第１電池構成部材との溶接面と反対側に位置する外面から、上記第１電池構成部材のうち上記第２電池構成部材との溶接面と反対側に位置する裏面に向かって形成された電池溶接部の検査方法であって、
超音波送受信器から送信した超音波を、上記第２電池構成部材の上記外面のうち上記電池溶接部の表面を含む超音波照射部に照射し、上記第２電池構成部材及び上記第１電池構成部材で反射した反射超音波を上記超音波送受信器で受信する計測工程と、
受信した上記反射超音波のうち、上記電池溶接部を経由して、上記第１電池構成部材の上記裏面で反射した特定反射超音波の強度に基づいて、上記電池溶接部の溶接の良否を判定する判定工程と、を備える
電池溶接部の検査方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電池溶接部の検査方法であって、
前記第１電池構成部材は、電極板に接続された集電部材であり、
前記第２電池構成部材は、上記電極板及び上記集電部材を収容する電池ケースである
電池溶接部の検査方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電池溶接部の検査方法であって、
前記判定工程は、
受信した前記反射超音波の波形に基づいて、前記第１電池構成部材と前記第２電池構成部材とが溶接されているか否かを判定する第１判定工程と、
上記第１判定工程において上記第１電池構成部材と上記第２電池構成部材とが溶接されていると判定した場合に、前記特定反射超音波の強度が、上記第１電池構成部材と上記第２電池構成部材との溶接界面における前記電池溶接部の断面積が合格値であるときに得られる合格基準値以上であるか否かを判定する第２判定工程と、を備える
電池溶接部の検査方法。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電池溶接部の検査方法であって、
前記計測工程に先立って、
前記電池溶接部の前記表面を平坦にする平坦化工程を備える
電池溶接部の検査方法。
【請求項５】
請求項４に記載の電池溶接部の検査方法であって、
前記平坦化工程は、
前記電池溶接部の前記表面の表面粗さＲａを４０μｍ以下にする
電池溶接部の検査方法。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の電池溶接部の検査方法であって、
前記電池溶接部の正規位置からの位置ズレであって、前記第２電池構成部材の前記外面に沿う方向のうち第１方向にかかる位置ズレを、第１方向位置ズレとし、
上記第１方向位置ズレの許容範囲を第１方向許容範囲とし、
上記第１方向許容範囲に含まれる全ての上記電池溶接部を想定し、想定した全ての上記電池溶接部の前記表面が重なり合う部分の上記第１方向にかかる寸法を第１方向重なり寸法とし、
上記正規位置に位置する上記電池溶接部の上記表面の中心を正規位置中心としたとき、
前記計測工程は、
上記第１方向許容範囲に含まれる上記電池溶接部について、上記正規位置中心を前記超音波照射部の中心とし、且つ、上記超音波照射部の上記第１方向にかかる寸法を上記第１方向重なり寸法より小さくして、上記超音波照射部に超音波を照射する
電池溶接部の検査方法。
【請求項７】
請求項６に記載の電池溶接部の検査方法であって、
前記電池溶接部は、
前記第１電池構成部材を前記第２電池構成部材に接触させた状態で、上記第２電池構成部材の前記外面のうち前記第１方向に一列に並ぶ複数箇所にエネルギービームを照射して、上記第１電池構成部材を上記第２電池構成部材に溶接してなる
電池溶接部の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１電池構成部材と第２電池構成部材とを溶接してなる電池溶接部の検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池は、多数の部材で構成されており、金属部材の数も多い。このような金属部材同士の接合方法として、溶接が用いられる場合がある。例えば、電極板の電荷を集電する金属からなる集電部材（第１電池構成部材）と、金属からなる電池ケース（第２電池構成部材）とを溶接した電池が挙げられる。
ところで、近年、非破壊的に電池内部を超音波により検査する手法が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１では、電池内部へ超音波を発振する超音波振動子と、電池内部で得られた超音波の反射波および透過波を受信する超音波センサとを、電池の電槽壁に配置しそれぞれ上下運動させる。このとき、超音波センサで得た超音波データをもとに、電池内部構造をブラウン管表示に映像として出力して検査する。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−５６８０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、超音波振動子および超音波センサを上下させながら検査する工程、および、電池内部構造をブラウン管で映像化して１つずつ欠陥を探す工程を別途設ける必要があるなど、検査時間が長くかかり、実用性が低かった。
【０００５】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、第１電池構成部材と第２電池構成部材とを溶接してなる電池溶接部の溶接の良否を、適切且つ簡易に判定できる電池溶接部の検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
その解決手段は、第１電池構成部材と第２電池構成部材とを溶接してなる電池溶接部であって、上記第２電池構成部材のうち上記第１電池構成部材との溶接面と反対側に位置する外面から、上記第１電池構成部材のうち上記第２電池構成部材との溶接面と反対側に位置する裏面に向かって形成された電池溶接部の検査方法であって、超音波送受信器から送信した超音波を、上記第２電池構成部材の上記外面のうち上記電池溶接部の表面を含む超音波照射部に照射し、上記第２電池構成部材及び上記第１電池構成部材で反射した反射超音波を上記超音波送受信器で受信する計測工程と、受信した上記反射超音波のうち、上記電池溶接部を経由して、上記第１電池構成部材の上記裏面で反射した特定反射超音波の強度に基づいて、上記電池溶接部の溶接の良否を判定する判定工程と、を備える電池溶接部の検査方法である。
【０００７】
本発明の電池溶接部の検査方法は、第１電池構成部材と第２電池構成部材とを溶接してなる電池溶接部であって、第２電池構成部材の外面から第１電池構成部材の裏面に向かって形成された電池溶接部について、溶接の良否を検査する方法である。
本発明の検査方法では、計測工程で受信した反射超音波のうち、電池溶接部を経由して第１電池構成部材の裏面で反射した特定反射超音波の強度に基づいて、電池溶接部の溶接の良否を判定する。
【０００８】
特定反射超音波の強度は、電池溶接部の溶接状態により異なる。具体的には、第１電池構成部材と第２電池構成部材との溶接の程度によって第１電池構成部材への超音波の伝わり易さが異なるので、これに応じて特定超音波の強度も異なってくる。詳細には、第１電池構成部材と第２電池構成部材との溶接界面（溶接前に第１電池構成部材と第２電池構成部材との界面であったと想定される仮想界面）における電池溶接部の断面積（以下、溶接界面断面積ともいう）が大きいほど、第１電池構成部材に超音波が伝わり易くなる（伝わる経路が増大する）ので、特定反射超音波の強度が大きくなる。また、溶接界面断面積が大きいほど、第１電池構成部材と第２電池構成部材との接合が強固になるので好ましい。従って、受信した特定反射超音波の強度に基づいて、適切に、電池溶接部の溶接の良否を判定することができる。例えば、特定反射超音波の強度が所定の閾値（合格基準値）以上であれば、電池溶接部の溶接は良好（十分）であると判定し、所定の閾値（合格基準値）未満であれば溶接不良（溶接不十分）と判定することができる。
【０００９】
このように、本発明の検査方法によれば、第１電池構成部材と第２電池構成部材とを溶接してなる電池溶接部の溶接の良否を、適切且つ簡易に判定することができる。
【００１０】
なお、超音波送受信器と超音波照射部（第２電池構成部材の外面）との間には、水、トルエン、イソパラフィン系炭化水素、エタノール、メタノール、ヘキサン、エチレングリコール等の液体を介在させるのが好ましい。超音波送受信器と超音波照射部との間で、超音波が伝わり易くなるからである。例えば、第１電池構成部材を溶接した第２電池構成部材を水中に浸漬し、超音波送受信器の送受信部（先端部）を水中に入れた状態で、計測工程を行うのが好ましい。超音波送受信器としては、例えば、超音波探触子（プローブ）を挙げることができる。
【００１１】
さらに、上記の電池溶接部の検査方法であって、前記第１電池構成部材は、電極板に接続された集電部材であり、前記第２電池構成部材は、上記電極板及び上記集電部材を収容する電池ケース（または電池ケースの構成部材）である電池溶接部の検査方法とすると良い。
【００１２】
本発明の検査方法によれば、集電部材と電池ケースまたはその構成部材（封口部材など）との溶接状態を、適切且つ簡易に判断することができる。すなわち、集電部材と電池ケース（またはその構成部材）とを溶接してなる電池溶接部の溶接の良否を、適切且つ簡易に判定することができる。
【００１３】
さらに、上記の電池溶接部の検査方法であって、前記電池溶接部は、前記第１電池構成部材を前記第２電池構成部材に接触させた状態で、上記第２電池構成部材の前記外面にエネルギービームを照射して、上記第１電池構成部材を上記第２電池構成部材に溶接してなる電池溶接部の検査方法とするのが好ましい。
【００１４】
第１電池構成部材を第２電池構成部材に接触させた状態で、第２電池構成部材の外面にエネルギービーム（電子ビームやレーザービーム等）を照射することで、電池溶接部を形成して、第１電池構成部材と第２電池構成部材とを溶接することができる。しかしながら、内部への溶け込み量が小さく、第１電池構成部材と第２電池構成部材との溶接界面における電池溶接部の断面積（溶接界面断面積）が小さくなった場合は、第１電池構成部材と第２電池構成部材との溶接は不十分（溶接不良）となる。これに対し、本発明の検査方法を用いることで、このような溶接不良を適切に見極めることができる。
【００１５】
さらに、上記いずれかの電池溶接部の検査方法であって、前記判定工程は、前記特定反射超音波の強度が、前記第１電池構成部材と前記第２電池構成部材との溶接界面における前記電池溶接部の断面積が合格値であるときに得られる合格基準値以上であるか否かを判定し、上記特定反射超音波の強度が上記合格基準値以上であれば上記電池溶接部の溶接は良好であると判定する電池溶接部の検査方法とするのが好ましい。
【００１６】
前述のように、溶接界面断面積が大きいほど、第１電池構成部材に超音波が伝わり易くなるので、特定反射超音波の強度が大きくなる。また、溶接界面断面積が大きいほど、第１電池構成部材と第２電池構成部材との接合が強固となるので好ましい。従って、特定反射超音波の強度が合格基準値以上であれば、第１電池構成部材と第２電池構成部材との溶接（電池溶接部の溶接）が良好（合格レベル）であると判断することができる。逆に、特定反射超音波の強度が合格基準値未満であれば、第１電池構成部材と第２電池構成部材とが溶接されていても、溶接が不十分である（合格レベルに達していない）として溶接不良と判断することができる。
【００１７】
さらに、上記いずれかの電池溶接部の検査方法であって、前記判定工程は、受信した前記反射超音波の波形に基づいて、前記第１電池構成部材と前記第２電池構成部材とが溶接されているか否かを判定する第１判定工程と、上記第１判定工程において上記第１電池構成部材と上記第２電池構成部材とが溶接されていると判定した場合に、前記特定反射超音波の強度が、上記第１電池構成部材と上記第２電池構成部材との溶接界面における前記電池溶接部の断面積が合格値であるときに得られる合格基準値以上であるか否かを判定する第２判定工程と、を備える電池溶接部の検査方法とすると良い。
【００１８】
本発明では、第１判定工程において、計測工程で受信した反射超音波の波形に基づいて、第１電池構成部材と第２電池構成部材とが溶接されているか否かを判定する。第１電池構成部材と第２電池構成部材とが溶接されている場合は、電池溶接部を通じて第２電池構成部材と第１電池構成部材との間で超音波が伝わるが、第１電池構成部材と第２電池構成部材とが溶接されていない場合は、第２電池構成部材と第１電池構成部材との間で超音波が伝わらない。このため、第１電池構成部材と第２電池構成部材とが溶接されている場合と溶接されていない場合とでは、反射超音波の波形が大きく異なる。従って、受信した反射超音波の波形を見れば、容易且つ適切に、第１電池構成部材と第２電池構成部材とが溶接されているか否かを判断することができる。
【００１９】
さらに、本発明では、第１判定工程において第１電池構成部材と第２電池構成部材とが溶接されていると判定した場合に、特定反射超音波の強度が、第１電池構成部材と第２電池構成部材との溶接界面（電池溶接部において、溶接前に第１電池構成部材と第２電池構成部材との界面であったと想定される仮想界面）における電池溶接部の断面積（以下、溶接界面断面積ともいう）が合格値であるときに得られる合格基準値以上であるか否かを判定する。
【００２０】
前述のように、溶接界面断面積が大きいほど、第１電池構成部材に超音波が伝わり易くなるので、特定反射超音波の強度が大きくなる。また、溶接界面断面積が大きいほど、第１電池構成部材と第２電池構成部材との接合が強固となるので好ましい。従って、特定反射超音波の強度が合格基準値以上であれば、第１電池構成部材と第２電池構成部材との溶接（電池溶接部の溶接）が良好（合格レベル）であると判断することができる。逆に、特定反射超音波の強度が合格基準値未満であれば、第１電池構成部材と第２電池構成部材とが溶接されていても、溶接が不十分である（合格レベルに達していない）として溶接不良と判断することができる。
【００２１】
このように、本発明の検査方法では、第１電池構成部材と第２電池構成部材とが溶接されているか否かを判定し、さらに、第１電池構成部材と第２電池構成部材とが溶接されている場合であっても、第１電池構成部材と第２電池構成部材との溶接（電池溶接部の溶接）が十分であるか（合格レベルに達しているか）否かまで判断することができる。
【００２２】
なお、特定反射超音波の強度の合格基準値は、前もって、実験等により取得しておく。例えば、エネルギービームの照射量を段階的に異ならせて第１電池構成部材と第２電池構成部材とを溶接したサンプルを多数用意し、各サンプルについて、本発明の検査方法の計測工程により、特定反射超音波の強度を取得する。その後、各サンプルを分解して、第１電池構成部材と第２電池構成部材との溶接界面における電池溶接部の断面積（溶接界面断面積）を実測する。そして、実測した溶接界面断面積が合格値であるサンプルを抽出し、このサンプルで得られた特定反射超音波の強度を合格基準値と定めることができる。
【００２３】
さらに、上記いずれかの電池溶接部の検査方法であって、前記計測工程に先立って、前記電池溶接部の前記表面を平坦にする平坦化工程を備える電池溶接部の検査方法とすると良い。
【００２４】
本発明の検査方法では、計測工程に先立って、電池溶接部の表面を平坦にする。第１電池構成部材と第２電池構成部材とを溶接してなる電池溶接部の表面は、凹凸状になりがちである。特に、第２電池構成部材の外面の複数箇所にエネルギービームを照射して溶接した場合は、電池溶接部の表面の凹凸が大きくなる。電池溶接部の表面が凹凸状であると、計測工程で電池溶接部の表面に照射した超音波が電池溶接部の内部に透過し難くなり、適切な測定ができない虞がある。これに対し、計測工程に先立って、電池溶接部の表面を平坦にしておくことで、電池溶接部の表面に照射した超音波が電池溶接部の内部に透過し易くなるので、計測工程において適切な測定を行うことができる。
【００２５】
なお、平坦化工程としては、例えば、先端がフラットなエンドミルを用いて、電池溶接部の表面を切削して平坦にする方法を挙げることができる。
【００２６】
さらに、上記の電池溶接部の検査方法であって、前記平坦化工程は、前記電池溶接部の前記表面の表面粗さＲａを４０μｍ以下にする電池溶接部の検査方法とすると良い。
【００２７】
本発明の検査方法では、平坦化工程において、電池溶接部の表面の表面粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ０６０１；算術平均高さ）を４０μｍ以下にする。これにより、電池溶接部の表面に照射した超音波が電池溶接部の内部に透過し易くなるので、計測工程において適切な測定を行うことができる。
【００２８】
さらに、上記いずれかの電池溶接部の検査方法であって、前記電池溶接部の正規位置からの位置ズレであって、前記第２電池構成部材の前記外面に沿う方向のうち第１方向にかかる位置ズレを、第１方向位置ズレとし、上記第１方向位置ズレの許容範囲を第１方向許容範囲とし、上記第１方向許容範囲に含まれる全ての上記電池溶接部を想定し、想定した全ての上記電池溶接部の前記表面が重なり合う部分の上記第１方向にかかる寸法を第１方向重なり寸法とし、上記正規位置に位置する上記電池溶接部の上記表面の中心を正規位置中心としたとき、前記計測工程は、上記第１方向許容範囲に含まれる上記電池溶接部について、上記正規位置中心を前記超音波照射部の中心とし、且つ、上記超音波照射部の上記第１方向にかかる寸法を上記第１方向重なり寸法より小さくして、上記超音波照射部に超音波を照射する電池溶接部の検査方法とすると良い。
【００２９】
第１電池構成部材と第２電池構成部材との溶接位置が第１方向にずれて、電池溶接部が正規位置から第１方向に位置ズレすることがある。このため、第１方向位置ズレの許容範囲（第１方向許容範囲）を決めておき、第１方向許容範囲に含まれるものについてのみ、本発明の検査対象とする（計測工程等を行う）。一方、第１方向許容範囲から外れているものは、溶接不良として検査対象から除外する（計測工程等を行わない）。
【００３０】
ところで、検査対象となる電池溶接部毎に、電池溶接部の第１方向位置ズレを測定し、電池溶接部の表面の中心が超音波照射部の中心となるように超音波送受信器の位置を調整して、超音波を照射する手法とすれば、電池溶接部における溶接の良否を適切に判定することができると考えられる。しかしながら、このような手法とすれば、超音波送受信器を位置決めするために時間を要し、また、検査装置も高価になるので好ましくない。
【００３１】
これに対し、本発明の検査方法では、第１方向許容範囲に含まれる電池溶接部について、正規位置中心を超音波照射部の中心として、超音波照射部に超音波を照射する。すなわち、電池溶接部が正規位置から第１方向に位置ズレしているか否かに拘わらず、第１方向許容範囲に含まれる電池溶接部について、常に、正規位置中心を超音波照射部の中心として、超音波照射部に超音波を照射する。正規位置中心は不変の位置であるため、このような照射方法とすることで、検査対象となる全ての電池溶接部（すなわち、第１方向位置ズレが第１方向許容範囲内である電池溶接部）について、一定の位置に超音波を照射すれば良いので、計測工程が簡易にでき好ましい。
【００３２】
また、電池溶接部の表面全体が超音波照射部に含まれるように超音波を照射（すなわち、電池溶接部の表面全体に超音波を照射）して計測工程を行うようにすれば、電池溶接部の全体について、溶接の良否を適切に判定することができるとも考えられる。しかしながら、上述のように、正規位置中心を超音波照射部の中心として、超音波照射部に超音波を照射する手法では、電池溶接部が第１方向位置ズレしている場合、電池溶接部の表面のうち正規位置から外れている部分に超音波が照射されず、代わりに、第１方向について電池溶接部の表面から外れた部分に超音波が照射されることになる。このため、電池溶接部における溶接状態が等しい場合でも、電池溶接部が第１方向に位置ズレしているときと位置ズレしていないときとで、超音波送受信器で受信される反射超音波が異なるものとなる。
【００３３】
例えば、電池溶接部が第１方向位置ズレしている場合、電池溶接部の溶接状態が良好（溶接界面断面積が合格値以上）であったとしても、特定反射超音波の強度が合格基準値未満となり、溶接不良と判定してしまう虞がある。このように、電池溶接部の第１方向位置ズレの程度によって、特定反射超音波の強度が大きく変動し、電池溶接部の溶接の良否を適切に判定することができない（誤判定する）虞がある。
なお、第１方向許容範囲に含まれる全ての電池溶接部について、電池溶接部の表面全体が超音波照射部に含まれるように超音波照射部を大きくすると、ノイズが大きくなり、電池溶接部の溶接の良否を適切に判定することができなくなる。
【００３４】
これに対し、本発明の検査方法では、超音波照射部の第１方向にかかる寸法を第１方向重なり寸法より小さくして、超音波を照射する。これにより、第１方向位置ズレが第１方向許容範囲に含まれるいずれの電池溶接部（すなわち、検査対象となる全ての電池溶接部）についても、第１方向について電池溶接部の表面から外れた部分に超音波が照射されることを防止できる。
【００３５】
ところで、このように照射した場合、第１方向について電池溶接部の一部にしか超音波を照射することができないので、電池溶接部の一部しか検査することができない。しかしながら、電池溶接部の溶接状態は、第１方向について同程度になっている。従って、電池溶接部のうち、検査することができる部分とその他の部分とでは、溶接状態は同程度である。本願発明者が調査したところ、電池溶接部のうち照射した超音波が透過する部位（以下、超音波透過部ともいう）にかかる溶接界面断面積と、電池溶接部全体にかかる溶接界面断面積とは、比例関係にあった。従って、第１方向について電池溶接部の一部を検査することで、電池溶接部全体の溶接状態を、適切に把握することができる。従って、超音波照射部の第１方向にかかる寸法を第１方向重なり寸法より小さくして超音波を照射することで、電池溶接部における溶接の良否を適切に検査することができる。
【００３６】
さらに、上記の電池溶接部の検査方法であって、前記電池溶接部は、前記第１電池構成部材を前記第２電池構成部材に接触させた状態で、上記第２電池構成部材の前記外面のうち前記第１方向に一列に並ぶ複数箇所にエネルギービームを照射して、上記第１電池構成部材を上記第２電池構成部材に溶接してなる電池溶接部の検査方法とすると良い。
【００３７】
第２電池構成部材の外面のうち第１方向に一列に並ぶ複数箇所にエネルギービームを照射して、第１電池構成部材を第２電池構成部材に溶接した場合、電池溶接部が正規位置から第１方向に位置ズレすることがある。これに対し、前述のように超音波を照射することで、簡易に且つ適切に、電池溶接部における溶接の良否を検査することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
次に、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
まず、本実施形態にかかる電池溶接部の検査方法を利用して製造される電池１００について説明する。電池１００は、金属製の電池ケース１１０と、安全弁１１３と、電池ケース１１０内に収容された電極体１５０とを備える角形密閉式ニッケル水素電池である。
【００３９】
電池ケース１１０は、金属（具体的には、ニッケルメッキ鋼板）からなり、図１及び図２に示すように、矩形箱状をなす電槽１１１と、矩形板状をなす封口部材１１５とを有している。さらに、電槽１１１の底部１１１ｂには、この電槽１１１と電気的に絶縁された第１正極端子１４０ｂ及び第２正極端子１４０ｃが設けられている。
また、封口部材１１５は、電槽１１１の開口端１１１ｆに当接した状態で全周溶接され、電槽１１１の開口部１１１ｇを封止している（図３参照）。これにより、封口部材１１５と電槽１１１とが一体化されて、電池ケース１１０を構成している。
【００４０】
また、電極体１５０は、複数の正極板１６０と複数の負極板１７０とが、１枚ずつセパレータ１８０を介して交互に積層されている（図３参照）。
このうち、セパレータ１８０としては、例えば、親水化処理された合成樹脂からなる不織布を用いることができる。
【００４１】
正極板１６０は、詳細を図示しないが、ニッケルからなり、三次元網状構造をなす正極基板（発泡ニッケル基板）と、この正極基板に充填された正極合剤（正極活物質など）とを有している。なお、本実施形態では、正極活物質として、水酸化ニッケルを含む活物質を用いている。
【００４２】
さらに、正極板１６０はいずれも、正極接合端部１６０ｒが、電槽１１１の底部１１１ｂ側（図３において右側）に延出するように配置されている。この正極接合端部１６０ｒはいずれも、矩形板状をなす正極集電部材１２０に、電子ビーム溶接等により接合されている。さらに、正極集電部材１２０は、レーザ溶接等により、第１正極端子１４０ｂ及び第２正極端子１４０ｃに接合されている。このようにして、第１正極端子１４０ｂ及び第２正極端子１４０ｃと正極板１６０とが、電気的に接続されている。
【００４３】
また、負極板１７０は、詳細を図示しないが、ニッケルメッキ鋼板からなり、多数の貫通孔が穿孔された負極基板と、この負極基板に担持された負極合剤（水素吸蔵合金を含む）とからなる。また、負極板１７０はいずれも、負極接合端部１７０ｒが、封口部材１１５側（図３において左側）に延出するように配置されている。
【００４４】
負極板１７０の負極接合端部１７０ｒは、いずれも、矩形板状をなす負極集電部材１３０に、電子ビーム溶接等により接合されている。さらに、負極集電部材１３０（第１電池構成部材に相当する）は、封口部材１１５（第２電池構成部材に相当する）に、ＹＡＧレーザー溶接により接合されている。詳細には、図４に拡大して示すように、負極集電部材１３０の溶接面１３１ｃを封口部材１１５の溶接面１１５ｂに接触させた状態で、封口部材１１５の外面１１５ｃ（電池ケース１１０の外面）にレーザービームを照射して、負極集電部材１３０を封口部材１１５（電池ケース１１０）に溶接している。これにより、封口部材１１５の外面１１５ｃから負極集電部材１３０の裏面１３１ｂに向かって、電池溶接部１１５Ｘが形成される。
【００４５】
次に、本実施形態にかかる電池溶接部の検査方法、及び、これを利用した電池の製造方法について説明する。
まず、正極板１６０、負極板１７０、及びセパレータ１８０を積層して電極体１５０を形成する。次いで、電子ビーム溶接等により、正極板１６０の正極接合端部１６０ｒを、正極集電部材１２０に接合する。さらに、電子ビーム溶接等により、負極板１７０の負極接合端部１７０ｒを、負極集電部材１３０に接合する。詳細には、図４に示すように、負極集電部材１３０の接続面１３０ａに負極板１７０（負極接合端部１７０ｒ）を突き合わせて溶接している。
【００４６】
また、これとは別に、電槽１１１に第１正極端子１４０ｂ及び第２正極端子１４０ｃを固着する。具体的には、電槽１１１の貫通穴１１１ｈにシール部材１４５を装着すると共に、第１正極端子１４０ｂ及び第２正極端子１４０ｃの極柱部１４１を外側から挿入する。次いで、極柱部１４１の筒内に流体圧をかけて、極柱部１４１の一端側を径方向外側に膨出させ、更に軸方向に圧縮変形させて、圧縮変形部１４１ｈを形成する。これにより、第１正極端子１４０ｂ及び第２正極端子１４０ｃが、電槽１１１と電気的に絶縁しつつ、電槽１１１に固着される（図３参照）。
【００４７】
次に、電極体１５０と正極集電部材１２０と負極集電部材１３０とが接合されてなる接合体を、開口部１１１ｇから電槽１１１内に挿入する。次いで、第１正極端子１４０ｂ及び第２正極端子１４０ｃの外側からその極柱部１４１の凹みに向けてレーザを照射し、極柱部１４１の圧縮変形部１４１ｈと正極集電部材１２０とを接合する。
【００４８】
なお、図３及び図４に示すように、負極集電部材１３０には、長手方向（図３において上下方向）に４カ所打ち抜かれて、舌状の舌部１３１が形成されている。この舌部１３１は、負極集電部材１３０の板厚方向（図３において左右方向）について、接続面１３０ａと反対側（図３において左側）に屈曲変形され、板厚方向に弾性変形可能となっている。一方、図３及び図４に示すように、封口部材１１５のうち、負極集電部材１３０の舌部１３１が当接する部分は、電池ケース１１０の内側（図３及び図４において右側）に凹む凹部１１５ａとされている。
【００４９】
次に、封口部材１１５を電槽１１１の開口端１１１ｆに当接させて、電槽１１１の開口部１１１ｇを封口部材１１５で塞ぎ、この状態で全周をレーザ溶接する。これにより、電槽１１１と封口部材１１５とが一体となって電池ケース１１０が形成される。このとき、負極集電部材１３０の舌部１３１が、封口部材１１５（凹部１１５ａ）の溶接面１１５ｂに、弾性的に当接する。そこで、封口部材１１５（凹部１１５ａ）の外面１１５ｃにレーザービームを照射し、封口部材１１５の凹部１１５ａと負極集電部材１３０の舌部１３１とを溶接する。このとき、封口部材１１５の凹部１１５ａと負極集電部材１３０の舌部１３１とが、溶融し凝固して、電池溶接部１１５Ｘが形成される（図４参照）。
【００５０】
なお、本実施形態では、封口部材１１５（凹部１１５ａ）の外面１１５ｃのうち、第１方向Ｘ（図１及び図１０において左右方向）に一列に並ぶ１０カ所にレーザービームを照射して、負極集電部材１３０の舌部１３１と封口部材１１５の凹部１１５ａとを溶接（電池溶接部１１５Ｘを形成）している。これにより、電池溶接部１１５Ｘは、第１方向Ｘ（図１及び図１０において左右方向）に連なって延びる形態となる。
【００５１】
ところで、負極集電部材１３０の舌部１３１と封口部材１１５の凹部１１５ａとの溶接が良好に行われたか否かを、形成された電池溶接部１１５Ｘの外観（表面１１５Ｙ）から判断することは難しい。その一方、電池溶接部１１５Ｘの形成が適切になされていない（溶接が適切になされていない）場合には、４つの電池溶接部１１５Ｘの一部に電流が集中して発熱したり、電池の内部抵抗が上昇したりする不具合が生じる虞がある。このため、電池溶接部１１５Ｘにおいて、負極集電部材１３０と封口部材１１５とが適切に溶接されているか否かを判定することが要求されている。
【００５２】
そこで、本実施形態では、上述の電極体１５０と負極集電部材１３０との溶接工程に引き続いて、電池溶接部１１５Ｘの溶接状態を、超音波を用いて検査する。なお、本実施形態では、全ての未完成電池１００Ｍ（負極集電部材１３０の舌部１３１と封口部材１１５の凹部１１５ａとの溶接まで終えた製造途中の電池、図５参照）について検査を行うのではなく、所定期間（例えば、１時間）で製造された未完成電池１００Ｍの中から選択した１ヶの未完成電池１００Ｍについて、後述する平坦化工程、計測工程、及び判定工程を行う。すなわち、抜き打ち検査を行う。
【００５３】
図５には、電池溶接部１１５Ｘの検査に用いる溶接検査装置１０の概要を示している。この溶接検査装置１０は、図示しない超音波振動子を内蔵する円筒状のプローブ１２（超音波送受信器）と、超音波受信回路１４と、プローブ１２を保持する保持具１７と、この保持具１７を上下方向に移動させるアクチュエータ１６と、コントローラ１８とを備える。さらに、溶接検査装置１０は、水槽２２と、これを載置するテーブル２０と、テーブル２０を水平方向（具体的には、第１方向Ｘに直交する第２方向Ｙ、図５において左右方向）に移動させるアクチュエータ２１を備える。
【００５４】
プローブ１２は、図示しない超音波振動子の振動により超音波ＭＷを発生させ、その先端部１２ｂ（先端開口の直径が５ｍｍ）から超音波を送信する。さらに、プローブ１２は、反射して戻ってきた超音波ＭＷ（反射超音波）を受信し、受信した超音波ＭＷを電気信号に変換して超音波受信回路１４に入力する。コントローラ１８は、プローブ１２、超音波受信回路１４、アクチュエータ１６、及びアクチュエータ２１の動作を制御する。なお、コントローラ１８には、表示部１９が設けられている。この表示部１９には、プローブ１２で受信した超音波ＭＷの波形図、強度等が表示される。
【００５５】
水槽２２内には水Ｗが収容されている。水槽２２の底部２２ｂには、未完成電池１００Ｍを固定する固定部材２３が取り付けられている。固定部材２３に固定された未完成電池１００Ｍは、水Ｗ中に沈むようになっている。
【００５６】
ここからは、本実施形態にかかる電池溶接部の検査方法について、図６を参照しつつ詳細に説明する。
まず、ステップＳ１（平坦化工程）において、電池溶接部１１５Ｘの表面１１５Ｙを、切削により平坦にする。エネルギービーム（本実施形態ではレーザービーム）の照射により負極集電部材１３０と封口部材１１５とを溶接してなる電池溶接部１１５Ｘの表面１１５Ｙは、凹凸状になりがちである。特に、本実施形態のように、複数箇所（具体的には、１０カ所）にエネルギービームを照射して溶接した場合は、図７に示すように、電池溶接部１１５Ｘの表面１１５Ｙの凹凸が大きくなる。電池溶接部１１５Ｘの表面１１５Ｙの凹凸が大きいと、後の計測工程において、電池溶接部１１５Ｘの表面１１５Ｙに照射した超音波ＭＷが電池溶接部１１５Ｘの内部に透過し難くなり、適切な測定ができない虞がある。
【００５７】
そこで、本実施形態では、計測工程に先立って、未完成電池１００Ｍについて、電池溶接部１１５Ｘの表面１１５Ｙを平坦にする。具体的には、先端がフラットな直径５ｍｍのエンドミル３１を取り付けたボール盤３０を用いて、電池溶接部１１５Ｘの表面１１５Ｙを切削する。詳細には、軸線周りに回転させたエンドミル３１を、その軸線方向下方（図７において下方）に移動させ、電池溶接部１１５Ｘの表面１１５Ｙの凹部１１５Ｚよりも内側（図７において下側）に位置する切削ラインＬ（図７において二点差線で示す線）まで切削する。これにより、図８に示すように、電池溶接部１１５Ｘの表面１１５Ｙを平坦にすることができる。平坦化工程を終えた電池溶接部１１５Ｘの表面１１５Ｙの表面粗さＲａを測定したところ、４０μｍ以下であった。
【００５８】
なお、第１方向Ｘ（図７及び図８において左右方向）にかかる電池溶接部１１５Ｘの表面１１５Ｙの寸法は、５ｍｍである（図１０参照）。従って、直径５ｍｍのエンドミル３１を用いて切削することで、電池溶接部１１５Ｘの表面１１５Ｙの全体を平坦（表面粗さＲａを４０μｍ以下）にすることができる。
【００５９】
このように、計測工程に先立って、電池溶接部１１５Ｘの表面１１５Ｙを平坦（表面粗さＲａを４０μｍ以下）にしておくことで、電池溶接部１１５Ｘの表面１１５Ｙに照射した超音波ＭＷが電池溶接部１１５Ｘの内部に透過し易くなるので、後の計測工程において適切な測定を行うことが可能となる。
【００６０】
次に、ステップＳ２（計測工程）に進み、溶接検査装置１０を用いて、封口部材１１５の超音波照射部１１５Ｓに超音波を照射する。具体的には、まず、図５に示すように、平坦化工程を終えた未完成電池１００Ｍを、封口部材１１５が上向きになるように水槽２２中の固定部材２３に固定して、水Ｗ中に沈める。次に、コントローラ１８の制御によりアクチュエータ２１を駆動してテーブル２０を移動させ、封口部材１１５の外面１１５ｃのうち電池溶接部１１５Ｘの表面１１５Ｙを含む超音波照射部１１５Ｓ（図９参照）を、プローブ１２の直下に配置する。
【００６１】
次いで、コントローラ１８の制御によりアクチュエータ１６を駆動して保持具１７を降下させ、図９に示すように、プローブ１２の先端部１２ｂを水Ｗ中に入れる。その後、コントローラ１８の制御により、プローブ１２内の超音波振動子を短時間だけ振動させ、バースト波状（パルス状）で２０ＭＨｚの超音波ＭＷを発生させる。この超音波ＭＷは、プローブ１２の先端部１２ｂから送信され、水Ｗを通じて、封口部材１１５の超音波照射部１１５Ｓに照射される。
【００６２】
ところで、本実施形態のように、封口部材１１５（凹部１１５ａ）の外面１１５ｃのうち、第１方向Ｘ（図１０において左右方向）に一列に並ぶ１０カ所にレーザービームを照射して溶接する手法では、電池溶接部１１５Ｘが正規位置から第１方向Ｘ（図１０において左右方向）に位置ズレすることがある。このため、本実施形態では、第１方向Ｘへの位置ズレの許容範囲（第１方向許容範囲）を決めておき、第１方向許容範囲から外れているものは溶接不良として検査対象から除外し、第１方向許容範囲に含まれるものについてのみ検査対象としている。
【００６３】
具体的には、図１０に示すように、電池溶接部１１５Ｘの表面１１５Ｙの中心Ｃ１が封口部材１１５の凹部１１５ａの中央に位置する場合の電池溶接部１１５Ｘの位置を、電池溶接部１１５Ｘの正規位置としている。また、図１１に示すように、電池溶接部１１５Ｘが封口部材１１５の凹部１１５ａの右端に位置する場合の電池溶接部１１５Ｘの位置を、電池溶接部１１５Ｘの第１方向許容範囲の右側限界位置としている。また、図１２に示すように、電池溶接部１１５Ｘが封口部材１１５の凹部１１５ａの左端に位置する場合の電池溶接部１１５Ｘの位置を、電池溶接部１１５Ｘの第１方向許容範囲の左側限界位置としている。
【００６４】
従って、電池溶接部１１５Ｘの全体が封口部材１１５の凹部１１５ａ内に位置する場合、この電池溶接部１１５Ｘについては、第１方向許容範囲内に含まれるとして計測工程を行う。一方、電池溶接部１１５Ｘの一部が封口部材１１５の凹部１１５ａから外れている場合、この電池溶接部１１５Ｘについては、第１方向許容範囲から外れているとして計測工程を行わない。
【００６５】
ところで、本実施形態の未完成電池１００Ｍは、図１に示すように、４つの電池溶接部１１５Ｘを有している。従って、４つの電池溶接部１１５Ｘの全てが第１方向許容範囲内に含まれている場合のみ、各電池溶接部１１５Ｘについて計測工程を行う。一方、４つの電池溶接部１１５Ｘのいずれかが第１方向許容範囲から外れている場合は、いずれの電池溶接部１１５Ｘについても計測工程を行うことなく、その未完成電池１００Ｍについては溶接不良とする。
【００６６】
なお、図１０〜図１５は、封口部材１１５の凹部１１５ａを拡大した図である。図１０に示すように、本実施形態では、封口部材１１５の凹部１１５ａの第１方向Ｘにかかる寸法は６．５ｍｍ、電池溶接部１１５Ｘの第１方向Ｘにかかる寸法は５ｍｍである。
【００６７】
ところで、検査対象となる各々の電池溶接部１１５Ｘ毎に、電池溶接部１１５Ｘの第１方向Ｘへの位置ズレを測定し、電池溶接部１１５Ｘの表面１１５Ｙの中心Ｃ１が超音波照射部１１５Ｓの中心となるようにプローブ１２（超音波送受信器）の位置を調整して、超音波を照射する手法とすれば、電池溶接部１１５Ｘにおける溶接の良否を適切に判定することができると考えられる。しかしながら、このような手法とすれば、プローブ１２を位置決めするために時間を要し、また、検査装置も高価になるので好ましくない。
【００６８】
これに対し、本実施形態では、図１３に示すように、正規位置中心ＣＳを超音波照射部１１５Ｓ（図１３において破線で示す直径２ｍｍの円で囲まれた部分）の中心として、超音波照射部１１５Ｓに超音波ＭＷを照射する。ここで、正規位置中心ＣＳとは、図１０に示すように、電池溶接部１１５Ｘが正規位置に位置している場合の、電池溶接部１１５Ｘの表面１１５Ｙの中心Ｃ１の位置のことである。
すなわち、本実施形態では、電池溶接部１１５Ｘが正規位置から第１方向Ｘに位置ズレしているか否かに拘わらず、常に、正規位置中心ＣＳを超音波照射部１１５Ｓの中心として、超音波照射部１１５Ｓに超音波ＭＷを照射する。正規位置中心ＣＳは不変の位置であるため、このような照射方法とすることで、計測工程を行う全ての未完成電池１００Ｍについて、一定の位置に超音波を照射すれば良いので、計測工程が簡易にでき好ましい。
【００６９】
また、図１４に示すように、電池溶接部１１５Ｘの表面１１５Ｙの全体が超音波照射部１１５ＫＳに含まれるようにプローブ１２から超音波を照射（すなわち、電池溶接部１１５Ｘの表面１１５Ｙの全体に超音波を照射）して計測工程を行うようにすれば、電池溶接部１１５Ｘの全体について、溶接の良否を適切に判定することができるとも考えられる。しかしながら、正規位置中心ＣＳを超音波照射部の中心として、超音波照射部に超音波を照射する手法では、図１５に示すように、電池溶接部１１５Ｘが第１方向Ｘ（図１５では右側）に位置ズレしている場合、電池溶接部１１５Ｘの表面１１５Ｙのうち正規位置から外れている部分（図１５において、破線円の右側に位置する部分）に超音波が照射されず、代わりに、第１方向Ｘについて電池溶接部１１５Ｘの表面１１５Ｙから外れた部分（図１５においてハッチングで示す部分）に超音波が照射されることになる。換言すれば、超音波照射部１１５ＫＳが、第１方向Ｘについて電池溶接部１１５Ｘの表面１１５Ｙを含まない部分を有することになる。
【００７０】
このため、この照射方法では、電池溶接部１１５Ｘにおける溶接状態が等しい場合でも、電池溶接部１１５Ｘが第１方向Ｘに位置ズレしているときと位置ズレしていないときとで、プローブ１２で受信される反射超音波が異なるものとなる。例えば、電池溶接部１１５Ｘが第１方向Ｘに位置ズレしている場合、電池溶接部１１５Ｘにおける溶接状態が良好であったとしても、反射超音波の強度が合格基準値より小さくなり、溶接不良と判定してしまう虞がある。このように、電池溶接部１１５Ｘの第１方向Ｘへの位置ズレの程度によって、反射超音波の強度が大きく変動し、電池溶接部における溶接の良否を適切に判定することができない（誤判定する）虞がある。
【００７１】
なお、第１方向許容範囲に含まれる全ての電池溶接部１１５Ｘについて、電池溶接部１１５Ｘの表面１１５Ｙ全体が超音波照射部１１５ＫＳ内に含まれるように、超音波照射部１１５ＫＳをさらに大きくすれば、（本実施形態では、超音波照射部１１５ＫＳの直径を６．５ｍｍ以上にすれば）上記問題が解決できるとも考えられる。しかしながら、超音波照射部をこのように大きくすると、プローブ１２で受信されるノイズが大きくなり、電池溶接部１１５Ｘの溶接の良否を適切に判定することができなくなる。
【００７２】
これに対し、本実施形態では、図１３に示すように、超音波照射部１１５Ｓの第１方向Ｘにかかる寸法を第１方向重なり寸法Ｄ（本実施形態では、３．５ｍｍ）より小さくして、超音波ＭＷを照射する。ここで、第１方向重なり寸法Ｄとは、第１方向Ｘに位置ズレした電池溶接部１１５Ｘのうち第１方向許容範囲に含まれる全ての電池溶接部１１５Ｘを想定し、想定した全ての電池溶接部１１５Ｘの表面１１５Ｙが重なり合う部分（第１方向重なり部１１５Ｗ、図１３においてハッチングで示す部分）の第１方向Ｘにかかる寸法のことである。すなわち、電池溶接部１１５Ｘが第１方向許容範囲の右端に位置する場合（図１１に示す場合）と、電池溶接部１１５Ｘが第１方向許容範囲の左端に位置する場合（図１２に示す場合）とで、電池溶接部１１５Ｘの表面１１５Ｙが重なり合う部分の第１方向Ｘにかかる寸法のことである。
【００７３】
本実施形態では、このように照射することで、第１方向Ｘへの位置ズレが第１方向許容範囲に含まれるいずれの電池溶接部１１５Ｘ（すなわち、計測工程の対象となる全ての電池溶接部１１５Ｘ）についても、第１方向Ｘについて電池溶接部１１５Ｘの表面１１５Ｙから外れた部分に超音波が照射されることを防止できる。換言すれば、「超音波照射部１１５Ｓが、第１方向Ｘについて電池溶接部１１５Ｘの表面１１５Ｙを含まない部分を有すること」を防止できる。従って、電池溶接部１１５Ｘの第１方向Ｘへの位置ズレの影響で、反射超音波の強度が変動するのを防止できる。
【００７４】
ところで、このように照射した場合、第１方向について電池溶接部１１５Ｘの一部（図１３において破線円内に位置する部分）にしか超音波ＭＷを照射することができないので、第１方向について電池溶接部１１５Ｘの一部（図１３において破線円内に位置する部分）しか溶接状態を検査することができない。しかしながら、電池溶接部１１５Ｘの溶接状態は、第１方向Ｘについて同程度になっている。従って、電池溶接部１１５Ｘのうち、検査することができる部分（図１３において破線円内に位置する部分）とその他の部分（図１３において破線円の外に位置する部分）とでは、溶接状態は同程度である。
【００７５】
ここで、電池溶接部１１５Ｘのうち超音波ＭＷを照射する部位（図１３において破線円内に位置する部分）の溶接状態と、電池溶接部１１５Ｘ全体の溶接状態とを調査した結果について説明する。具体的には、図１６に示すように、電池溶接部１１５Ｘのうち超音波ＭＷが透過する超音波透過部１１５ＸＢ（図１６において破線で挟まれた部分）の溶接界面断面積と、電池溶接部１１５Ｘ全体にかかる溶接界面断面積とを測定した。なお、図１６では、説明の都合上、電池溶接部１１５Ｘの切断面を表すハッチング（図８参照）を省略している。
【００７６】
なお、溶接界面断面積とは、負極集電部材１３０の舌部１３１と封口部材１１５の凹部１１５ａとの溶接界面ＩＦ（溶接前に負極集電部材１３０の舌部１３１と封口部材１１５の凹部１１５ａとの界面であった仮想界面ＫＩＦ）における電池溶接部１１５Ｘの断面積のことである（図１６参照）。溶接界面断面積の測定は、負極集電部材１３０の舌部１３１と封口部材１１５の凹部１１５ａとを、溶接界面ＩＦ（仮想界面ＫＩＦ）で切断分離した状態で行った。本実施形態では、溶接状態を異ならせた（レーザービームの照射量を異ならせて溶接した）２０ヶのサンプル（電池溶接部１１５Ｘ）を用意して、各サンプルについて溶接界面断面積の測定を行った。これらの測定結果を、超音波透過部１１５ＸＢの溶接界面断面積と電池溶接部１１５Ｘ全体の溶接界面断面積との関係図として、図１７に示す。
【００７７】
図１７に示すように、超音波透過部１１５ＸＢの溶接界面断面積と、電池溶接部１１５Ｘ全体の溶接界面断面積とは、比例関係にあった。この結果より、いずれのサンプルについても、電池溶接部１１５Ｘの溶接状態は、第１方向Ｘについて同程度になっているといえる。従って、第１方向Ｘについて電池溶接部１１５Ｘの一部を検査することで、電池溶接部１１５Ｘ全体の溶接状態を、適切に把握することができる。従って、第１方向Ｘにかかる寸法を第１方向重なり寸法Ｄより小さくした超音波照射部１１５Ｓに超音波ＭＷを照射することで、電池溶接部１１５Ｘの溶接状態を適切に検査することができる。
【００７８】
プローブ１２の先端部１２ｂから送信され、水Ｗを通じて、封口部材１１５の超音波照射部１１５Ｓに照射された超音波ＭＷは、図１８に示すように、封口部材１１５の内部に透過してゆく（伝わってゆく）。
ところで、負極集電部材１３０の舌部１３１と封口部材１１５の凹部１１５ａとが溶接されている場合は、封口部材１１５の超音波照射部１１５Ｓに照射された超音波ＭＷは、電池溶接部１１５Ｘを通じて、負極集電部材１３０の舌部１３１に伝わってゆく。詳細には、溶接界面断面積（溶接界面ＩＦ（仮想界面ＫＩＦ）における電池溶接部１１５Ｘの断面積）が大きいほど、負極集電部材１３０の舌部１３１に超音波が伝わり易くなる（超音波が伝わる経路が増大する）。このため、溶接界面断面積が大きいほど、電池溶接部１１５Ｘを経由して、負極集電部材１３０（舌部１３１）の裏面１３１ｂで反射した超音波ＭＷ（これを特定反射超音波ＳＭＷという）の強度は大きくなる。溶接界面断面積が大きいほど、負極集電部材１３０と封口部材１１５との溶接が強固になる（良好である）ことから、プローブ１２で受信した特定反射超音波ＳＭＷの強度に基づいて、電池溶接部１１５Ｘの溶接の良否を判定することが可能となる。
【００７９】
図１８には、負極集電部材１３０の舌部１３１と封口部材１１５の凹部１１５ａとの溶接が良好である（電池溶接部１１５Ｘの溶接が良好）ときに、超音波照射部１１５Ｓに照射した超音波ＭＷが伝わる様子を示している。また、図１９には、負極集電部材１３０の舌部１３１と封口部材１１５の凹部１１５ａとの溶接が不十分（溶接不良）である（電池溶接部１１５Ｘの溶接が不良）ときに、超音波照射部１１５Ｓに照射した超音波ＭＷが伝わる様子を示している。なお、図１８〜図２０では、説明の都合上、負極集電部材１３０及び封口部材１１５の断面を表すハッチング（図４参照）の一部を省略している。
【００８０】
図１８と図１９を比較するとわかるように、図１８の電池溶接部１１５Ｘは、図１９の電池溶接部１１５Ｘに比べて、溶け込み深さ（図１８において、封口部材１１５の外面１１５ｃから下方に延びる長さ）が大きいので、溶接界面断面積（溶接界面ＩＦ（仮想界面ＫＩＦ）における電池溶接部１１５Ｘの断面積）が大きくなっている。このため、図１８に示す状態の方が、図１９に示す状態よりも、負極集電部材１３０の舌部１３１に超音波ＭＷが伝わり易くなるので（舌部１３１に伝わる超音波ＭＷの強度が大きくなるので）、特定反射超音波ＳＭＷの強度も大きくなる。
【００８１】
ここで、電池溶接部１１５Ｘの溶接が良好な場合（図１８参照）に、計測工程においてプローブ１２で受信した（表示部１９に表示された）超音波ＭＷ（反射超音波）の波形図を、図２１に示す。また、電池溶接部１１５Ｘの溶接が不十分な場合（図１９参照）に、計測工程においてプローブ１２で受信した（表示部１９に表示された）超音波ＭＷ（反射超音波）の波形図を、図２２に示す。なお、図１８及び図１９において、ｔ０は、封口部材１１５の外面１１５ｃで反射した超音波ＭＷをプローブ１２で受信した時間であり、ｔ１は、特定反射超音波ＳＭＷをプローブ１２で受信した時間である。
【００８２】
図２１と図２２とを比較するとわかるように、時間ｔ１における超音波ＭＷ（すなわち、特定反射超音波ＳＭＷ）の強度は、図２１（図１８に示す溶接良好な場合）のほうが図２２（図１９に示す溶接不十分な場合）よりもかなり大きくなった。具体的には、図１８に示す溶接良好な場合では、時間ｔ１での超音波ＭＷ（特定反射超音波ＳＭＷ）の強度が、プローブ１２から送信した超音波ＭＷの強度の６７％となった。
【００８３】
なお、本実施形態の計測工程では、溶接検査装置１０の表示部１９に、特定反射超音波ＳＭＷの強度（時間ｔ１における超音波の強度、図２１及び図２２参照）が、プローブ１２から送信した超音波ＭＷの強度に対する割合（％）である「エコー高さ」として表示される。従って、本実施形態の計測工程では、特定反射超音波ＳＭＷの強度を、「エコー高さ」として取得する。
【００８４】
しかるに、電池溶接部１１５Ｘの溶接が良好な場合（図１８参照）は、エコー高さが６７％となった。一方、電池溶接部１１５Ｘの溶接が不十分な場合（図１９参照）は、エコー高さが２０％となった。なお、エコー高さ（％）は、プローブ１２で受信された超音波ＭＷの波形と共に、溶接検査装置１０の表示部１９に表示される。
従って、後の判定工程において、プローブ１２で受信した特定反射超音波ＳＭＷの強度に基づいて、具体的にはエコー高さ（％）に基づいて、電池溶接部１１５Ｘの溶接の良否を判定することが可能となる。
【００８５】
また、負極集電部材１３０の舌部１３１と封口部材１１５の凹部１１５ａとが溶接されていない場合は、封口部材１１５の超音波照射部１１５Ｓに照射された超音波ＭＷは、負極集電部材１３０の舌部１３１に伝わらない。具体的には、図２０に示すように、封口部材１１５の内部に透過した超音波ＭＷは、負極集電部材１３０の舌部１３１に伝わることなく、封口部材１１５の溶接面１１５ｂで反射してしまう。
【００８６】
ここで、負極集電部材１３０と封口部材１１５とが溶接されていない場合（図２０参照）に、計測工程においてプローブ１２で受信した（表示部１９に表示された）超音波ＭＷ（反射超音波）の波形を、図２３に示す。図２３（負極集電部材１３０と封口部材１１５とが溶接されていない場合）の波形は、図２１及び図２２（負極集電部材１３０と封口部材１１５とが溶接されている場合）の波形と大きく異なることがわかる。従って、プローブ１２で受信した（表示部１９に表示された）超音波ＭＷ（反射超音波）の波形を見れば、負極集電部材１３０と封口部材１１５とが溶接されているか否かを判断することができる。溶接されていないと判断された場合は、溶接不良と判定する。
【００８７】
ところで、本実施形態では、電池溶接部１１５Ｘ全体の溶接界面断面積（溶接界面ＩＦ（仮想界面ＫＩＦ）における電池溶接部１１５Ｘの断面積）が１．５ｍｍ2以上であれば、電池溶接部１１５Ｘの溶接（封口部材１１５と負極集電部材１３０との溶接）が良好（合格）であるとしている。すなわち、電池溶接部１１５Ｘ全体の溶接界面断面積の合格値を１．５ｍｍ2としている。
【００８８】
図１７から、電池溶接部１１５Ｘ全体の溶接界面断面積が１．５ｍｍ2である場合、超音波透過部１１５ＸＢ（電池溶接部１１５Ｘのうち、照射した超音波ＭＷが透過する部位）の溶接界面断面積は０．８ｍｍ2になることがわかる。従って、超音波透過部１１５ＸＢの溶接界面断面積が０．８ｍｍ2であるときに得られるエコー高さを合格基準値Ｔとして、溶接されていると判断されたものについて、計測工程で得られたエコー高さが合格基準値Ｔ以上であれば合格（溶接良好）と判断し、計測工程で得られたエコー高さが合格基準値Ｔ未満であれば不合格（溶接不十分）と判断することができる。
【００８９】
ここで、合格基準値Ｔを決定するために、レーザービームの照射量を段階的に異ならせて負極集電部材１３０と封口部材１１５とを溶接したサンプル（電池溶接部１１５Ｘ）を２０ヶ用意し、各サンプルについて、本実施形態の溶接検査装置１０を用いて、エコー高さ（特定反射超音波ＳＭＷの強度）を測定した。これらの測定結果を、エコー高さと超音波透過部１１５ＸＢの溶接界面断面積との関係図として、図２４に示す。
なお、超音波透過部１１５ＸＢの溶接界面断面積は、エコー高さ測定後、負極集電部材１３０の舌部１３１と封口部材１１５の凹部１１５ａとを、溶接界面ＩＦ（仮想界面ＫＩＦ）で切断分離して測定した。
【００９０】
図２４に示すように、エコー高さと、超音波透過部１１５ＸＢの溶接界面断面積とは、比例関係にあった。本実施形態では、図２４に示す関係図より、合格基準値Ｔ（超音波透過部１１５ＸＢの溶接界面断面積が０．８ｍｍ2であるときに得られるエコー高さ）＝３０％と決定した。従って、溶接されていると判断されたものについて、計測工程で得られたエコー高さが３０％以上であれば合格（溶接良好）と判断し、３０％未満であれば不合格（溶接不十分）と判断する。
【００９１】
ステップＳ２において超音波を照射した後、図６に示すように、ステップＳ３（計測工程）に進み、プローブ１２で受信した反射超音波の波形図（図２１〜図２３参照）とエコー高さ（特定反射超音波ＳＭＷの強度）を、表示部１９への表示により取得する。
なお、本実施形態では、ステップＳ２，Ｓ３が計測工程に相当する。
次いで、ステップＳ４（第１判定工程）に進み、得られた反射超音波の波形に基づいて、負極集電部材１３０の舌部１３１と封口部材１１５の凹部１１５ａとが溶接されているか否かを判定する。具体的には、図２１及び図２２に示すような波形である場合には、両者は溶接されていると判断し、図２３に示すような波形である場合は、両者は溶接されていないと判断する。
【００９２】
ステップＳ４において、溶接されていない（Ｎｏ）と判定した場合は、ステップＳ５に進み、溶接不良と判定する。この場合、検査を行った未完成電池１００Ｍと共に所定期間（例えば、１時間）で製造された全ての未完成電池１００Ｍが、溶接不良であると推定することができる。
【００９３】
一方、ステップＳ４において、溶接されている（Ｙｅｓ）と判定した場合は、ステップ６（第２判定工程）に進み、エコー高さが合格基準値Ｔ（本実施形態では３０％）以上であるか否かを判定する。エコー高さが合格基準値Ｔ以上である場合は、ステップＳ７に進み、溶接良好と判定する。
【００９４】
一方、エコー高さが合格基準値Ｔ未満である場合は、ステップＳ５に進み、溶接不良（溶接不十分）と判定する。この場合、検査を行った未完成電池１００Ｍと共に所定期間（例えば、１時間）で製造された全ての未完成電池１００Ｍが、溶接不良（溶接不十分）であると推定することができる。
なお、本実施形態では、ステップＳ４〜Ｓ７が判定工程に相当する。
【００９５】
本実施形態では、未完成電池１００Ｍに形成されている４ヶの電池溶接部１１５Ｘについて、上述のステップＳ１〜Ｓ７の処理を行う。そして、４ヶの電池溶接部１１５Ｘの全てについて、ステップＳ７において溶接良好と判定された場合、この未完成電池１００Ｍと共に所定期間（例えば、１時間）で製造された残りの未完成電池１００Ｍの全てを、合格品とする。その後、合格品とされた未完成電池１００Ｍについて、公知の手法により、電池ケース１１０内に電解液を注入し、安全弁１１３を電池ケース１１０に取り付けて、電池１００を完成させる。なお、ステップＳ１〜Ｓ７の処理を行った未完成電池１００Ｍは廃棄する。
【００９６】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態では、封口部材と負極集電部材とを溶接した電池溶接部に、本発明の検査方法を適用した場合について説明した。しかしながら、これに限定されることなく、例えば、正極端子部材（電池ケースの一部である）と正極集電部材とを溶接した電池溶接部など、他の異なる電池構成部材を溶接してなる電池溶接部に、本発明の検査方法を適用しても良い。
【００９７】
また、実施形態では、封口部材と負極集電部材との溶接後、ステップＳ１〜Ｓ７の処理を行い、その後電解液を注入し、電池ケースに安全弁を取り付けた。しかしながら、封口部材と負極集電部材との溶接後、電解液を注入し、安全弁を付けた後に、ステップＳ１〜Ｓ７の処理を行うなど、ステップＳ１〜Ｓ７の処理を行うタイミングを適宜変更しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】電池及び未完成電池の上面図である。
【図２】電池及び未完成電池の側面図である。
【図３】電池及び未完成電池の断面図であり、図１のＡ−Ａ矢視断面図に相当する。
【図４】図３のＢ部拡大図である。
【図５】実施形態にかかる電池溶接部の検査方法を説明する図である。
【図６】実施形態にかかる電池溶接部の検査方法の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施形態にかかる平坦化工程を説明する図である。
【図８】平坦化工程を終えた後の電池溶接部の表面を示す図であり、図１のＣ−Ｃ矢視断面図に相当する。
【図９】実施形態にかかる計測工程を説明する図である。
【図１０】電池溶接部の第１方向位置ズレを説明する図である。
【図１１】電池溶接部の第１方向位置ズレを説明する図である。
【図１２】電池溶接部の第１方向位置ズレを説明する図である。
【図１３】電池溶接部の表面の第１方向重なり寸法と超音波照射部を示す図である。
【図１４】比較形態にかかる超音波照射方法を説明する図である。
【図１５】比較形態にかかる超音波照射方法を説明する図である。
【図１６】超音波透過部を説明する図である。
【図１７】超音波透過部の溶接界面断面積と、電池溶接部全体の溶接界面断面積との関係図である。
【図１８】負極集電部材と封口部材との溶接が良好である場合において、超音波が伝わる様子を説明する図である。
【図１９】負極集電部材と封口部材との溶接が不十分である場合において、超音波が伝わる様子を説明する図である。
【図２０】負極集電部材と封口部材とが溶接されていない場合において、超音波が伝わる様子を説明する図である。
【図２１】プローブ（超音波送受信器）で受信した反射超音波の波形図であり、負極集電部材と封口部材との溶接が良好である場合の波形図である。
【図２２】プローブ（超音波送受信器）で受信した反射超音波の波形図であり、負極集電部材と封口部材との溶接が不十分である場合の波形図である。
【図２３】プローブ（超音波送受信器）で受信した反射超音波の波形図であり、負極集電部材と封口部材とが溶接されていない場合の波形図である。
【図２４】エコー高さと超音波透過部の溶接界面断面積との関係図である。
【符号の説明】
【００９９】
１２  プローブ（超音波送受信器）
１００  電池
１００Ｍ  未完成電池
１１０  電池ケース（第２電池構成部材）
１１５  封口部材（第２電池構成部材、電池ケース）
１１５ｂ  封口部材の溶接面
１１５ｃ  封口部材の外面（第２電池構成部材の外面）
１１５Ｓ  超音波照射部
１１５Ｘ  電池溶接部
１３０  負極集電部材（第１電池構成部材、集電部材）
１３１ｂ  負極集電部材の裏面（第１電池構成部材の裏面）
１３１ｃ  負極集電部材の溶接面
１５０  電極体
１７０  負極板（電極板）
ＣＳ  正規位置中心
Ｄ  第１方向重なり寸法
ＩＦ  負極集電部材（第１電池構成部材）と封口部材（第２電池構成部材）との溶接界面
ＭＷ  超音波
ＳＭＷ  特定反射超音波
Ｘ  第１方向
【図１】
2010101780.tif 000003
【図２】
2010101780.tif 000004
【図３】
2010101780.tif 000005
【図４】
2010101780.tif 000006
【図５】
2010101780.tif 000007
【図６】
2010101780.tif 000008
【図７】
2010101780.tif 000009
【図８】
2010101780.tif 000010
【図９】
2010101780.tif 000011
【図１０】
2010101780.tif 000012
【図１１】
2010101780.tif 000013
【図１２】
2010101780.tif 000014
【図１３】
2010101780.tif 000015
【図１４】
2010101780.tif 000016
【図１５】
2010101780.tif 000017
【図１６】
2010101780.tif 000018
【図１７】
2010101780.tif 000019
【図１８】
2010101780.tif 000020
【図１９】
2010101780.tif 000021
【図２０】
2010101780.tif 000022
【図２１】
2010101780.tif 000023
【図２２】
2010101780.tif 000024
【図２３】
2010101780.tif 000025
【図２４】
2010101780.tif 000026