(57)【要約】【課題】極めて簡単な構造としながら、散りの発生自体を確実に阻止する。【解決手段】リード板のスポット溶接方法は、リード板４を溶接するベース金属３に向かって突出する凸部７をリード板４に設け、凸部７のあるリード板４を一対の電極１０でベース金属３に押圧し、電極１０でもってリード板４をベース金属３の表面に押圧し、この状態で一対の電極１０間に通電してリード板４をベース金属３にスポット溶接する。さらに、この溶接方法は、電極１０がリード板４を押圧する電極押圧位置８を凸部７から離して、凸部７を一対の電極１０間に配設し、電極１０でリード板４をベース金属３に押圧して、リード板４の電極押圧位置８をベース金属３に接触させ、この状態で一対の電極１０間に通電して、リード板４をベース金属３に溶接する。【選択図】図１６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リード板(4)を溶接するベース金属(3)に向かって突出する凸部(7)をリード板(4)に設け、凸部(7)のあるリード板(4)を一対の電極(10)でベース金属(3)に押圧し、電極(10)でもってリード板(4)をベース金属(3)の表面に押圧し、この状態で一対の電極(10)間に通電してリード板(4)をベース金属(3)にスポット溶接する方法であって、
電極(10)がリード板(4)を押圧する電極押圧位置(8)を凸部(7)から離して、凸部(7)を一対の電極(10)間に配設し、電極(10)でリード板(4)をベース金属(3)に押圧して、リード板(4)の電極押圧位置(8)をベース金属(3)に接触させ、この状態で一対の電極(10)間に通電して、リード板(4)をベース金属(3)に溶接するリード板のスポット溶接方法。
【請求項２】
リード板(4)に複数の凸部(7)を直線上に配列して設け、複数の凸部(7)を連結する線分を一対の電極(10)間に配設して、電極(10)でリード板(4)をベース金属(3)に押圧して、リード板(4)をベース金属(3)に溶接する請求項１に記載されるリード板のスポット溶接方法。
【請求項３】
リード板(4)に一定の方向に延びる凸部(7)を設け、凸部(7)の両側を一対の電極(10)で押圧して、リード板(4)をベース金属(3)に溶接する請求項１に記載されるリード板のスポット溶接方法。
【請求項４】
一定の方向に延びる凸部(7)の横断面形状が湾曲形状、Ｖ字形状、コ字形状のいずれかである請求項３に記載されるリード板のスポット溶接方法。
【請求項５】
リード板(4)にひとつの凸部(7)を設け、この凸部(7)の両側を一対の電極(10)で押圧して、リード板(4)をベース金属(3)に溶接する請求項１に記載されるリード板のスポット溶接方法。
【請求項６】
ベース金属(3)が回路基板(2)に固定している金属板である請求項１に記載されるリード板のスポット溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接時の散りの発生を確実に阻止しながら、リード板をスポット溶接する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リード板をベース金属にスポット溶接する方法は、特許文献１に記載される。この公報に記載されるリード板のスポット溶接方法は、確実に溶接するために、リード板に溶接凸部を設けている。溶接凸部が一対の電極でベース金属に押圧されて溶接される。この方法は、溶接凸部をベース金属に押圧してスポット溶接するので、無効電流を少なくして確実に溶接できる。
【０００３】
しかしながら、この方法でリード板をスポット溶接するとき、金属が溶融して微細な粒子として飛散する「散り」が発生することがある。散りは電子部品に付着して悪影響を与えるばかりでなく、回路基板等の導電部に付着してショートさせる原因となる。散りによる弊害を解消するために、たとえばパック電池の製造工程においては、全品を拡大鏡で確認して散りを取り除いているのが実状である。散りは１ｍｍ以下と極めて小さい。このため、これを残らず発見するために極めて手間とコストがかかっているのが実状である。散りの発生を確実に阻止できるなら、スポット溶接した製品の歩留を向上でき、さらに検査工程を省力化して製造コストを低減できる。
【０００４】
散りの弊害を解消する技術が特許文献２に記載される。この公報は、散りによる弊害を防止する独特の構造のパック電池を記載する。このパック電池は、導電プレートを固定しているプリント基板と、このプリント基板の導電プレート側に配設されてプリント基板を定位置に保持する基板ホルダーと、プリント基板の導電プレートにスポット溶接して連結しているリード板を介してプリント基板に連結している電池とを備える。基板ホルダーは、プリント基板に設けている導電プレートを囲む飛散防止囲いを有する。基板ホルダーは、この飛散防止囲いで囲まれる内側に貫通部を設けており、この貫通部でリード線を導電プレートにスポット溶接している。
【０００５】
この構造のパック電池は、リード板をプリント基板にスポット溶接するときに発生するスポット塵による悪影響を防止できる。それは、導電プレートを固定しているプリント基板の導電プレート側に基板ホルダーを配設して、この基板ホルダーには導電プレートを囲む飛散防止囲いを設けており、この基板ホルダーの飛散防止囲いでプリント基板に設けている導電プレートを囲む状態として、飛散防止囲いの内側の貫通部でスポット溶接しているからである。
【特許文献１】特開平８−２５５６０３号公報
【特許文献２】特開２００３−１７０２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２のパック電池は、スポット溶接時に発生する散りに起因する弊害を防止できる。しかしながら、このパック電池は、散りの発生自体を阻止するのではない。発生する散りの悪影響を防止するために、飛散防止囲いを設け、この飛散防止囲いで散りの影響を阻止する。このため、散りの影響を阻止するために、飛散防止囲いを設ける独特の構造とする必要がある。したがって、構造を従来と同じようにしながら、散りによる弊害を解消できない。
【０００７】
本発明は、さらに従来の技術を改良して、飛散する散りの悪影響を阻止するのではなく、散りの発生自体を確実に阻止することを目的として開発されたものである。本発明の重要な目的は、極めて簡単な構造としながら、散りの発生自体を確実に阻止できるリード板のスポット溶接方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のリード板のスポット溶接方法は、リード板４を溶接するベース金属３に向かって突出する凸部７をリード板４に設け、凸部７のあるリード板４を一対の電極１０でベース金属３に押圧し、電極１０でもってリード板４をベース金属３の表面に押圧し、この状態で一対の電極１０間に通電してリード板４をベース金属３にスポット溶接する。さらに、溶接方法は、電極１０がリード板４を押圧する電極押圧位置８を凸部７から離して、凸部７を一対の電極１０間に配設し、電極１０でリード板４をベース金属３に押圧して、リード板４の電極押圧位置８をベース金属３に接触させ、この状態で一対の電極１０間に通電して、リード板４をベース金属３に溶接する。
【０００９】
本発明のリード板のスポット溶接方法は、リード板４に複数の凸部７を直線上に配列して設け、複数の凸部７を連結する線分を一対の電極１０間に配設して、電極１０でリード板４をベース金属３に押圧して、リード板４をベース金属３に溶接することができる。
【００１０】
本発明のリード板のスポット溶接方法は、リード板４に一定の方向に延びる凸部７を設け、凸部７の両側を一対の電極１０で押圧して、リード板４をベース金属３に溶接することができる。一定の方向に延びる凸部７の横断面形状は、湾曲形状、Ｖ字形状、コ字形状のいずれかとすることができる。
【００１１】
本発明のリード板のスポット溶接方法は、リード板４にひとつの凸部７を設け、この凸部７の両側を一対の電極１０で押圧して、リード板４をベース金属３に溶接することができる。
【００１２】
本発明のリード板のスポット溶接方法は、ベース金属３を、回路基板２に固定している金属板とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の溶接方法は、リード板に凸部を設けると共に、この凸部から離した部分を電極で押圧してスポット溶接とするという、極めて簡単な構造としながら、散りの発生自体を確実に阻止できる特徴が実現される。ちなみに、詳細には後述するが、リード板に溶接凸部を設けてこの部分を電極で押圧してスポット溶接する従来の方法では、１１０枚のリード板をベース金属にスポット溶接すると、５枚のリード板には散りの発生がなく、４８枚のリード板には若干の散りが発生し、３４枚のリード板は溶接跡の中間まで散りが飛散し、１５枚のリード板は溶接跡を横断する散りが飛散し、８枚のリード板は散りが多量に発生するのに対し、リード板に設けた凸部を一対の電極間に配設し、凸部から離れた電極押圧位置を電極で押圧してスポット溶接する本発明の方法では、１１０枚のリード板をベース金属にスポット溶接すると、全てのリード板で散りの発生を皆無にできた。このことからも実証されるように、本発明の溶接方法では、散りの発生を極減しながらリード板をベース金属にスポット溶接できる極めて優れた特徴が実現される。本発明のこの特徴は、電極の押圧力を理想的な圧力に調整できることと、無効電流を少なくできることとが相乗して実現されると考えられる。それは、散りの発生量が、スポット溶接する位置の押圧力と無効電流に影響を受けるからである。このように、散りの発生を確実に阻止できる本発明の方法は、リード板をベース金属にスポット溶接した後に拡大鏡を使用して散りを除去している工程を省略することが可能となる。このため、散りの発生を阻止して、歩留を向上しながら、検査工程を省力化して製造コストを低減して高品質な製品を多量生産できる特徴を実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのリード板のスポット溶接方法を例示するものであって、本発明は溶接方法を以下の方法や装置に特定しない。
【００１５】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１６】
図１ないし図４に示すパック電池は、電池１に回路基板２を接続している電池組立を、上ケース９Ａと下ケース９Ｂとからなる外装ケース９に収納している。パック電池は、回路基板２に固定しているベース金属３にリード板４をスポット溶接している。このパック電池は、電池１の正負の電極である封口板１Ｂと凸部電極１Ａにリード板４を接続している。一端を凸部電極１Ａに接続しているリード板４は、途中に保護素子５を接続して、他端を回路基板２のベース金属３にスポット溶接している。一端を封口板１Ｂに接続しているリード板４は、回路基板２のベース金属３にスポット溶接している。
【００１７】
回路基板２はプリント基板で、出力端子（図示せず）と電子回路６を実装している。リード板４を回路基板２のベース金属３にスポット溶接させるときに発生する散りが回路基板２に付着すると、電子回路６を故障させ、あるいは導電部に付着して回路を短絡させる原因となる。
【００１８】
スポット溶接するときに散りが発生するのを阻止するリード板４を、図５ないし図１４に示している。これ等の図に示すリード板４は、ベース金属３に向かって突出する凸部７を有する。凸部７のあるリード板４は、一対の電極でベース金属３に押圧される。図５と図６に示すリード板４が電極１０で押圧される状態を、図１５ないし図１７に示す。これ等の図に示すように、電極１０は、リード板４の凸部位置を押圧しない。電極１０がリード板４を押圧する電極押圧位置８は、凸部７から離されている。凸部７を一対の電極１０間に配設するようにして、電極１０はリード板４をベース金属３に押圧する。電極押圧位置８を凸部７から離すようにして電極１０がリード板４を押圧すると、リード板４の電極押圧位置８は、図１５に示すように、凸部７によってベース金属３から離される。図１５のリード板４は、電極１０に押圧されて図１６に示すように変形して、電極押圧位置８をベース金属３に接触させる。この状態で一対の電極１０間に通電して、リード板４とベース金属３は、電極押圧位置８で溶接される。
【００１９】
図５と図６のリード板４は、２個の凸部７を設けている。このように複数の凸部７を設けるリード板４は、複数の凸部７を直線上に配列して設け、各々の凸部７を連結する線分を一対の電極１０間に配設して、電極１０でリード板４をベース金属３に押圧する。電極１０間に配設される凸部７は、図１５に示すように、電極押圧位置８をベース金属３から離すので、電極１０でリード板４を変形させて電極押圧位置８をベース金属３に接触させる。複数の凸部７を直線状に並べているリード板４は、凸部７を連結する線分を、一対の電極１０の中央に位置させ、かつこの線分を一対の電極１０を連結する線分に直交するように配置する。この状態でリード板４を押圧する電極１０は、リード板４を左右バランスよくベース金属３に押圧して、一対の電極押圧位置８をバランスよくベース金属３に溶接できる。図のリード板４は、２個の凸部７を設けているが、３個以上の凸部を設けることもできる。３個以上の凸部は、好ましくは直線上に配置されるが、必ずしも直線上に配置する必要はなく、たとえば千鳥に配置し、あるいは多角形の頂点に、あるいは不規則に配置することもできる。
【００２０】
図７と図８のリード板４は、ひとつの凸部７を設けている。図５ないし図１４は、リード板４の電極押圧位置８を鎖線で示している。ひとつの凸部７のあるリード板４は、凸部７を電極間に配設して、すなわち、凸部７の両側に電極押圧位置８が配置されるように、電極でリード板４をベース金属３に押圧する。電極間に配設される凸部７は、電極押圧位置８をベース金属３から離すので、電極でリード板４を変形して電極押圧位置８をベース金属３に接触させる。この状態で、一対の電極に通電すると、リード板４とベース金属３は電極押圧位置８で溶接される。
【００２１】
図９ないし図１４のリード板４は、一定の方向に延びる凸部７を設けている。図９と図１０のリード板４は凸部７の横断面形状を湾曲形状とし、図１１と図１２のリード板４は凸部７の横断面形状をＶ字形状として、図１３と図１４のリード板４は凸部７の横断面形状をコ字形状としている。これ等の図に示すリード板４は、図の鎖線で示すように、凸部７の両側を電極で押圧する。いいかえると、一対の電極間に凸部７を配設する。一定の方向に延びる凸部７のあるリード板４は、凸部７の長手方向が一対の電極１０を連結する線分に直交するように、電極１０で押圧される。この状態で電極１０がリード板４を押圧すると、リード板４は凸部７の両側の電極押圧位置８をバランスよくベース金属３に溶接できる。ただし、凸部の長手方向が、一対の電極を連結する線分に対して交差するように配列して、電極でリード板を押圧してスポット溶接することもできる。
【実施例１】
【００２２】
本発明の方法が極めて優れた特徴を実現するかは、以下の実施例で実証される。
リード板４として、厚さが０．１ｍｍ、幅３ｍｍのニッケル板を使用する。このリード板４は、図５と図６に示すように、両側にふたつの凸部７を設けている。凸部７は円形として直径を０．５ｍｍ、突出量を０．１ｍｍ、ふたつの凸部７間隔を２ｍｍとする。このリード板４を、ふたつの凸部７をまたぐように、一対の電極１０で押圧してスポット溶接する。電極１０は、リード板４を押圧する先端を、直径を１．７ｍｍとする円柱状とし、電極１０がリード板４を押圧する押圧力を４ｋｇｆとする。さらに、電極１０には、通電を開始して２００μｓｅｃ後に電圧を１Ｖに立ち上がるように電源電圧を上昇させ、その後１．５Ｖを１２０μｓｅｃ維持した後、電流を遮断して、リード板４をベース金属３に溶接する。
以上の方法で１１０枚のリード板４をベース金属３にスポット溶接すると、散りの発生は皆無となる。
【比較例】
【００２３】
これに対して、比較例の方法として、リード板には実施例１に示す凸部を設けることなく、従来のように溶接凸部を設けて、この溶接凸部を電極で押圧して、リード板をベース金属にスポット溶接した。なお、この比較例において、リード板には、実施例１と同様に、厚さが０．１ｍｍ、幅３ｍｍのニッケル板を使用し、スポット溶接する条件も実施例１と等しくした。この方法で１１０枚のリード板をベース金属にスポット溶接すると、５枚のリード板は散りの発生がなく、４８枚のリード板は若干に散りの発生があり、３４枚のリード板は溶接跡の中間まで散りが飛散し、１５枚のリード板は溶接跡を横断する散りが飛散し、８枚のリード板は散りが多量に発生する。以上のことから、本発明の方法は、散りの発生を皆無にしながら、リード板４をベース金属３にスポット溶接できる特徴が実証される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施例にかかるスポット溶接方法でリード板が溶接されるパック電池の一例を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示すパック電池の分解斜視図である。
【図３】図２に示すパック電池の電池組立の斜視図である。
【図４】図３に示す電池組立の分解斜視図である。
【図５】リード板の第１の例を示す斜視図である。
【図６】リード板の第１の例を示す斜視図である。
【図７】リード板の第２の例を示す斜視図である。
【図８】リード板の第２の例を示す斜視図である。
【図９】リード板の第３の例を示す斜視図である。
【図１０】リード板の第３の例を示す斜視図である。
【図１１】リード板の第４の例を示す斜視図である。
【図１２】リード板の第４の例を示す斜視図である。
【図１３】リード板の第５の例を示す斜視図である。
【図１４】リード板の第５の例を示す斜視図である。
【図１５】図５と図６に示すリード板を電極で押圧する状態を示す正面図である。
【図１６】図５と図６に示すリード板を電極で押圧した状態を示す正面図である。
【図１７】図１６に示すリード板の底面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１…電池                １Ａ…凸部電極          １Ｂ…封口板
２…回路基板
３…ベース金属
４…リード板
５…保護素子
６…電子回路
７…凸部
８…電極押圧位置
９…外装ケース          ９Ａ…上ケース          ９Ｂ…下ケース
１０…電極
【図１】
2006305596.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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