(57)【要約】【課題】  組電池での接続信頼性を確保することができるように電池外装缶の外側底面の溶融部の表面溶融面積を小さくさせながら、且つ、電池外装缶と集電タブとの接合面積を拡大して接合強度を確保させる密閉型電池及び密閉型電池の製造方法を提供する。【解決手段】  電池外装缶５の板厚より小さいスポット径を有するレーザビーム２５を電池外装缶５の底面の照射位置に一定の照射角度θを付けて照射し、且つ、その照射位置の照射点２７を中心に電池外装缶５に対してその角度θを保ったまま相対的に回転照射させ、電池外装缶５とその内部にある負極集電タブ１２とを接合させる。【選択図】図１
2019057520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極板及び負極板がセパレータを介して捲回されてなる巻取体を形成する工程と、
前記巻取体のそれぞれの極板に、それぞれの集電タブの一端を接続する工程と、
前記巻取体を電池外装缶内に収容する工程と、
前記それぞれの集電タブのうち片方の他端を前記電池外装缶の内面底面部に当接させるように配置する工程と、
前記電池外装缶の板厚より小さいスポット径を有するレーザビームを前記電池外装缶の外側底面の照射位置に、前記外側底面と直交する方向に対して照射角度を付けて照射し、前記照射角度を変化させながら、かつ前記照射位置を通るように直線移動させて、前記電池外装缶と前記電池外装缶の前記内面底面部に当接された前記集電タブとを少なくとも１本の直線形状にレーザ接合する直線形成工程と、
を有する密閉型電池の製造方法。
【請求項２】
正極板及び負極板がセパレータを介して捲回されてなる巻取体を電池外装缶内に収容し、この電池外装缶の開口部を封口板で封口した密閉型電池であって、
前記巻取体のいずれか一方の極板から導出された集電タブと前記電池外装缶の外側底面とが溶接された溶融部を有し、
前記電池外装缶の前記外側底面における前記溶融部の占める面積が、前記電池外装缶と前記集電タブとの接合面における前記溶融部の占める面積より小さく、
前記電池外装缶の前記外側底面における前記溶融部の形状がポイント状であり、かつ、前記電池外装缶と前記集電タブとの前記接合面における前記溶融部の形状が直線形状である、密閉型電池。
【請求項３】
前記溶融部は、前記電池外装缶と前記集電タブとの積層方向の断面において、扇形形状または台形形状である、請求項２に記載の密閉型電池。
【請求項４】
前記溶融部の、前記電池外装缶の前記外側底面と直交する方向における溶融深さが、前記電池外装缶の底厚と前記集電タブの板厚との加算和未満である請求項２または３に記載の密閉型電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉型電池及びその製造方法に関し、より詳細には、密閉型電池の電池外装缶と集電タブとの接合部構造及び密閉型電池の製造方法のうちの電池外装缶と集電タブとの接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の密閉型電池及びその製造方法は、電池外装缶とその内部にある集電タブとを接触させ、電池外装缶と集電タブとの間を抵抗溶接で接合している。しかし、抵抗溶接時に発生するスパッタが電池外装缶内部に入り込み、電池の信頼性が悪化するという課題があった。そのため、最近では、電池外装缶の外側からレーザビームを照射して、電池外装缶と集電タブとを接合させて、スパッタ発生を防止している（例えば、特許文献１〜３参照。）。例えば、図２２は、特許文献３に記載された従来の密閉型電池及びその製造方法を示す図である。
【０００３】
図２２において、電池外装缶１０１の内面底部に集電タブ１０２が密接されている。電池外装缶１０１の外側底面からレーザビーム１０３を照射して、電池外装缶１０１と集電タブ１０２とを溶融させて溶融部１０４を形成し、電池外装缶１０１と集電タブ２とを接合している。更に、その溶融部１０４は、集電タブ１０２を貫通せず、電池外装缶１０１と集電タブ１０２とが未貫通接合されているため、電池外装缶１０１の内部にスパッタは混入しない。図２３には、更に、溶融部１０４を拡大した詳細図を示す。但し、理解しやすいように上下を反転させて、レーザビーム１０３が図面上方から照射している図に変更している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４１７５９７５号公報（図２）
【特許文献２】特許第４５４７８５５号公報（図１）
【特許文献３】特許第５３０６９０５号公報（図１Ｄ）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、密閉型電池の用途が、車載電池等の大出力及び大電流が求められる用途に急激に拡大してきており、複数個の密閉型電池を接続した組電池が用いられている。例えば、図２４に示す組電池の例として、３個の密閉型電池が並列に接続されている。この図２４に示すように、その組電池は、連結部材（バスバー）１０６、１０７を介して、それぞれ、電池外装缶１０１の外側底面中央部１０１ｂ及びもう１方の電極端子１０５の外側上面中央部と、ワイヤーボンディング１０８でそれぞれ接続されている。
【０００６】
しかしながら、前記従来のレーザ溶接による密閉型電池構成では、図２３に示すように、電池外装缶１０１の外側底面に大きな溶融部１０４が形成されている。そのため、電池外装缶１０１の外側底面に相対的に大きな表面積を有する溶融部１０４が存在すると、ワイヤーボンディング１０８の接合信頼性が低下する。一方、その接合信頼性が低下しないように、溶融部１０４の表面溶融面積を小さくすると、電池外装缶１０１と集電タブ１０２との接合面積も減少して接合強度が低下するという課題を有している。一方、従来の抵抗溶接による密閉型電池構成では、電池外装缶１０１の外側底面に溶融部１０４がないため、前記課題は発生しない。しかし、上述した様に、抵抗溶接時に発生するスパッタが電池外装缶内部に入り込み、電池の信頼性が悪化するという課題があった。
【０００７】
本発明は、前記従来のレーザ溶接時における課題を解決するものであって、組電池での接続信頼性を確保することができるように電池外装缶の外側底面の溶融部の表面溶融面積を小さくさせながら、且つ、電池外装缶と集電タブとの接合面積を拡大して接合強度を確保できる密閉型電池及び密閉型電池の製造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】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明の１つの態様にかかる密閉型電池の製造方法は、正極板及び負極板がセパレータを介して捲回されてなる巻取体を形成する工程と、
前記巻取体のそれぞれの極板に、それぞれの集電タブの一端を接続する工程と、
前記巻取体を電池外装缶内に収容する工程と、
前記それぞれの集電タブのうち片方の他端を前記電池外装缶の内面底面部に当接させるように配置する工程と、
前記電池外装缶の板厚より小さいスポット径を有するレーザビームを前記電池外装缶の外側底面の照射位置に、前記外側底面と直交する方向に対して照射角度を付けて照射し、前記照射角度を変化させながら、かつ前記照射位置を通るように直線移動させて、前記電池外装缶と前記電池外装缶の前記内面底面部に当接された前記集電タブとを少なくとも１本の直線形状にレーザ接合する直線形成工程と、
を有する。
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明の別の態様にかかる密閉型電池は、正極板及び負極板がセパレータを介して捲回されてなる巻取体を電池外装缶内に収容し、この電池外装缶の開口部を封口板で封口した密閉型電池であって、
前記巻取体のいずれか一方の極板から導出された集電タブと前記電池外装缶の外側底面とが溶接された溶融部を有し、
前記電池外装缶の前記外側底面における前記溶融部の占める面積が、前記電池外装缶と前記集電タブとの接合面における前記溶融部の占める面積より小さく、
前記電池外装缶の前記外側底面における前記溶融部の形状がポイント状であり、かつ、前記電池外装缶と前記集電タブとの前記接合面における前記溶融部の形状が直線形状である。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明の前記態様にかかる密閉型電池及びその製造方法によれば、電池外装缶の外側底面のレーザ溶融部の表面溶融面積を小さくさせて組電池での接続信頼性を確保できるようになり、且つ、電池外装缶と集電タブとの実接合面積を拡大させることで、電池外装缶と集電タブとの接合強度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態における密閉型電池の構成を模式的に示す断面図
【図２】本発明の第１実施形態における溶融部の拡大断面図
【図３】本発明の第１実施形態における表面溶融部と界面接合部とを含む円形領域を示す図
【図４】本発明の第１実施形態における密閉型電池の製造方法を示す図
【図５】従来のパルスＹＡＧレーザによる接合方法を示す図
【図６】本発明の第１実施形態におけるファイバーレーザによる接合方法を示す図
【図７】キーホール溶接の原理を説明するための概念図
【図８Ａ】本発明の第１実施形態における密閉型電池の製造方法の詳細図
【図８Ｂ】本発明の第１実施形態における密閉型電池の製造方法の詳細図
【図８Ｃ】本発明の第１実施形態における密閉型電池の製造方法の詳細図
【図８Ｄ】本発明の第１実施形態における密閉型電池の製造方法の詳細図
【図８Ｅ】本発明の第１実施形態における密閉型電池の製造方法の詳細図
【図９】スパッタ、ブローホール、陥没を示す図
【図１０Ａ】スパッタ発生を防止する製造方法の説明図
【図１０Ｂ】スパッタ発生を防止する製造方法の説明図
【図１０Ｃ】スパッタ発生を防止する製造方法の説明図
【図１１Ａ】ブローホールを防止する製造方法の説明図
【図１１Ｂ】ブローホールを防止する製造方法の説明図
【図１１Ｃ】ブローホールを防止する製造方法の説明図
【図１２】本発明の第２実施形態における溶融部の拡大図
【図１３】本発明の第２実施形態における表面溶融部と界面接合部を示す図
【図１４】本発明の第２実施形態における密閉型電池の製造方法を示す図
【図１５】本発明の第２実施形態における密閉型電池の製造方法の詳細図
【図１６】溶融深さが均一である溶融部の拡大図
【図１７】接合面積を拡げた溶融部の拡大図
【図１８】接合面積を拡げた溶融部の製造方法を示す図
【図１９】本発明の第３実施形態における溶融部の拡大図
【図２０】本発明の第３実施形態における表面溶融部の例を示す図
【図２１】本発明の第３実施形態における界面接合部の例を示す図
【図２２】特許文献３に記載された従来の密閉型電池及びその製造方法を示す図
【図２３】従来の密閉型電池の溶融部の拡大図
【図２４】密閉型電池を連結した組電池を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。また、本発明の効果を奏する範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。更に、他の実施形態との組合せも可能である。
【００１３】
（密閉型電池の実施形態共通の構成）
図１は、本発明の実施形態における密閉型電池の構成を模式的に示した断面図である。図１に示すように、正極板１と負極板２とがセパレータ３を介して巻き取られた巻取体４が、複数個、電池外装缶５内に絶縁板７，８で挟み込まれた状態で電解液とともに収容されている。電池外装缶５の開口部は、ガスケット６を介して封口板１０で封口されている。巻取体４のいずれか一方の極板（例えば、正極板１）から導出された正極集電タブ１１は、封口板１０に溶融部９を介してレーザ溶接されている。また、他方の極板（例えば、負極板２）から導出された負極集電タブ１２は、電池外装缶５の底部で溶融部（レーザ溶融部）１３を介してレーザ接合されている。
【００１４】
このような密閉型電池は、以下のような製造方法により製造される。
【００１５】
まず、正極板１及び負極板２がセパレータ３を介して捲回又は積層されてなる巻取体４を形成する。
【００１６】
次いで、巻取体４のそれぞれの極板１，２に、それぞれの集電タブ１１，１２の一端を接続する。
【００１７】
次いで、巻取体４を電池外装缶５内に収容する。
【００１８】
次いで、集電タブ１２の他端を電池外装缶５の内面底面部に当接させるように配置する。
【００１９】
次いで、電池外装缶５の板厚１５より小さいスポット径を有するレーザビーム２５を電池外装缶５の外側底面の照射位置、例えば、概略中央に、外側底面と直交する方向（中心軸）２６に対して一定の照射角度θを付けて照射し、かつ、その照射点２７を中心に電池外装缶５に対して照射角度θを保ったまま相対的に回転照射させて、電池外装缶５とその内部にある集電タブ１２とを円環形状又は円板形状にレーザ接合する（図２参照）。
【００２０】
この結果、電池外装缶５の外側表面の表面溶融部１７の面積が、電池外装缶５と集電タブ１２との界面接合部１８の面積より小さく、電池外装缶５と集電タブ１２との溶融部１３の、電池外装缶５の外側底面と直交する方向における溶融深さＴが、電池外装缶５の底厚１５と集電タブ１２の板厚１５ｔとの加算和未満となっている。
【００２１】
以下、この最後のレーザ接合工程及び表面溶融部１７及び溶融部１３の溶融深さＴ等について、詳細に説明する。
【００２２】
（第１実施形態）
（密閉型電池の構成）
図２は、本発明の第１実施形態における、電池外装缶５と負極集電タブ１２との溶融部１３の拡大図である。図２に示すように、電池外装缶５と負極集電タブ１２との溶融部１３において、溶融部１３の表面溶融幅１４は、電池外装缶５の板厚１５より小さくなっている。一方、電池外装缶５と負極集電タブ１２との接合幅１６は、表面溶融幅１４、及び、電池外装缶５の板厚１５より大きくなっている。また、溶融部１３は、負極集電タブ１２を貫通しておらず、負極集電タブ１２の内部で左右斜め下方向に断面逆Ｖ字形状に溶融している。すなわち、電池外装缶５の外側底面と直交する方向における、電池外装缶５と集電タブ１２との溶融部１３の溶融深さＴが、電池外装缶５の底厚（板厚）１５と集電タブ１２の板厚１５ｔとの加算和未満となっている。なお、溶融部１３の表面溶融幅１４は、レーザビーム２５のスポット径よりも少し大きくなっている。レーザビーム２５のスポット径は、電池外装缶５の板厚より小さくなっている。
【００２３】
図３の（ａ）は、図２のａ−ａ矢視図であり、電池外装缶５の表面溶融部１７を含む円形領域を示しており、図３の電池外装缶５の下部で電池外装缶５と負極集電タブ１２とが接合されている。また、図３の（ｂ）は、図２のｂ−ｂ矢視図であり、電池外装缶５と負極集電タブ１２との界面接合部１８を示している。すなわち、表面溶融部１７より面積が大きな円環形状の界面接合部１８で、電池外装缶５と負極集電タブ１２とが接合されている。
【００２４】
(接合装置)
次に、図２で示した溶融部１３を形成して、電池外装缶５と負極集電タブ１２とを接合する接合装置を図４に示す。図４の接合装置は、レーザ発振器１９と、レーザ発振器制御部２０と、レーザ加工ヘッド２１と、レーザ加工ヘッド２１を回転運動させる回転機構部２２と、回転制御部２３と、及び、全体制御部２４とを備えて構成される接合装置である。
【００２５】
この接合装置において、回転機構部２２は、電池外装缶５の底面の中央中心軸線Ｃ１上に設置され、電池外装缶５の中心軸２６を中心として回転できるようになっている。その回転機構部２２には、レーザ加工ヘッド２１がある一定の照射角度θになるように取付けられている。ここで、照射角度θは、電池外装缶５の外側底面の概略中央の中央中心軸線（中心軸）２６とレーザビーム２５の軸方向（光軸）とのなす角度を示している。レーザ加工ヘッド２１から出射されるレーザビーム２５は、電池外装缶５の板厚１５より小さいスポット径を有する。レーザ加工ヘッド２１から出たレーザビーム２５は、その一定の照射角度θで電池外装缶５の外側底面の概略中央のほぼ中心位置にジャストフォーカス（焦点）で照射される。その照射される位置が照射点であり、電池外装缶５の中心軸２６、すなわち、回転機構部２２の回転軸２６が通過する点である。また、回転機構部２２の回転軸２６と、レーザビーム２５の照射位置（照射点）２７が一致するように、レーザ加工ヘッド２１が回転機構部２２に取付けられている。一方、電池外装缶５と負極集電タブ１２とは、位置決め加圧治具（図示せず）により、各々が位置決めされ隙間が開かないように密着されている。
【００２６】
この状態で回転制御部２３により回転機構部２２が回転軸２６回りに１回転すると、レーザ加工ヘッド２１は同じ照射位置２７を保ったままで、回転軸２６に対して一定の角度θで１回転して、電池外装缶５と負極集電タブ１２とが接合される。
【００２７】
まず始めに、一例として、この接合装置で使用しているレーザ発振器１９、及び、レーザ加工ヘッド２１から出たレーザビーム２５のビーム品質（集光スポット径）について言及する。
【００２８】
電池外装缶５の板厚は通常０．２〜０．５ｍｍであり、負極集電タブ１２の板厚は通常０．１〜０．２ｍｍ程度である。このような薄板の重ね合わせレーザ接合に対して、特許文献１〜３では、パルスＹＡＧレーザなどを用いてパルス的にポイント的にレーザ溶接されている。パルスＹＡＧレーザのスポット径はφ０．６ｍｍ程度であり、電池外装缶５の板厚より大きく、熱伝導型のレーザ溶接になっている。
【００２９】
（従来のパルスＹＡＧレーザによる接合方法の課題）
図５は、電池外装缶５に対して従来のパルスＹＡＧレーザを使用する場合における接合方法を示す図である。
【００３０】
レーザビーム２５は、電池外装缶５の上表面に照射され、まず、電池外装缶５の上表面が溶融して、溶融部１３が形成される（図５（ａ）参照）。
【００３１】
次に、レーザビーム２５が照射され続けると、溶融部１３が熱伝導的に拡がっていくが、電池外装缶５と負極集電タブ１２との間には空気層があり、熱伝導的に分断されている。このため、一時的に、溶融部１３は、電池外装缶５のみに留まり、負極集電タブ１２が溶融していない状態が発生する（図５（ｂ）参照）。
【００３２】
更に、レーザビーム２５が照射され続け、電池外装缶５と負極集電タブ１２とが密着されていると、溶融部１３の熱エネルギが負極集電タブ１２に伝わり、負極集電タブ１２が溶融して負極集電タブ１２と電池外装缶５とが接合される（図５（ｃ）参照）。このときの溶融部１３の電池外装缶５上の表面溶融サイズは、熱伝導で拡がっているため、レーザビーム２５のスポット径φ０．６ｍｍより大きく、一例として、φ１ｍｍ程度となる。
【００３３】
一方、一例として、各々の密閉型電池の各電極を連結するためのワイヤボンドの材質はアルミニウム材料であり、その線径はφ０．２ｍｍである。そのアルミニウムのワイヤボンドを超音波振動させて加圧接合させるため、その先端接合部は、線径φ０．２ｍｍの約２倍である０．４ｍｍに広がる。一般に、電池外装缶５の材質は、鉄に数μｍのニッケルメッキが施されており、そのニッケルメッキとアルミニウムのワイヤボンドとが合金化されて接合される。一方、アルミニウムと鉄とは合金化しないため、電池外装缶５にニッケルメッキがないと、アルミニウムのワイヤボンドは電池外装缶５に接合されない。本例における電池外装缶５の溶融部１３の表面溶融部は、ニッケルメッキが溶融して、鉄とニッケルの合金化状態となっている。そのため、その表面溶融部に対してはアルミニウムのワイヤボンドの接合性は低下する。つまり、このアルミニウムのワイヤボンドの先端接合サイズより、溶融部１３の表面溶融サイズが大きいため、その溶融部１３でのアルミワイヤボンドの接合信頼性が低下する。逆に、その表面溶融サイズがアルミニウムのワイヤボンドの先端接合サイズより小さいと、その影響が減少するため、接合強度が確保される。
【００３４】
また、電池外装缶５より負極集電タブ１２の方が、板厚が薄く熱容量が小さいため、負極集電タブ１２に熱エネルギが伝わりやすく、負極集電タブ１２を直ぐに貫通溶融してしまう場合もある（図５（ｄ）参照）。溶融部１３が負極集電タブ１２を貫通溶融すると、電池内部にスパッタが混入して短絡又は発火不良につながり、不良となる。
【００３５】
一方、図５（ｂ）において、投入レーザパワーが強すぎると、レーザビーム２５のスポット径が大きく、電池外装缶５の板厚が薄いため、電池外装缶５の溶融部１３に穴あき２８が発生し（図５（ｂ’）参照）、更には、負極集電タブ１２にも穴あき２８が発生し（図５（ｄ’）参照）、電池の漏液不良となる。
【００３６】
そのため、熱伝導型のレーザ溶接ではなく、深溶け込み型のレーザ溶接（キーホール溶接）ができれば、表面溶融面積が微小になるため、ワイヤボンドの接合信頼性が確保でき、また、貫通溶接及び穴あき２８の防止が可能になる。例えば、ファイバーレーザは従来のパルスＹＡＧレーザよりはるかにレーザビーム品質に優れているため、スポット径を例えばφ０．０２ｍｍ程度に非常に小さくすることができる。そのため、集光点のパワー密度を非常に強くすることができる。
【００３７】
（第１実施形態におけるファイバーレーザによる接合方法）
図６は、本発明の第１実施形態におけるファイバーレーザによる接合方法を示す図である。
【００３８】
まず、ファイバーレーザから出たレーザビーム２５Ｄは、電池外装缶５の上表面に局所的に照射されて、電池外装缶５に溶融部１３Ｂが形成されると共に、レーザ照射部のパワー密度が高いために溶融部１３Ｂの中央部で気化し、その金属蒸気の蒸発反発力によりキーホール２９が形成される（図６（ａ）参照）。
【００３９】
次に、そのキーホール２９の内部にレーザビーム２５Ｄが入射していくと、キーホール２９の内面でレーザビーム２５Ｄが反射して、キーホール２９が深く成長していく（図６（ｂ）参照）。
【００４０】
更に、レーザビーム２５Ｄを照射し続けると、キーホール２９が深く成長し、溶融部１３Ｂも負極集電タブ１２まで達する（図６（ｃ）参照）。
【００４１】
次いで、レーザ照射が停止すると（図６（ｄ）参照）、キーホール２９が消滅して溶融部１３Ｂが凝固し、電池外装缶５と負極集電タブ１２とが接合される。一例として、ファイバーレーザのスポット径はφ０．０２〜０．０５ｍｍと小さく、溶融部１３Ｂの表面溶融サイズも約０．１ｍｍと小さくなる。この表面溶融サイズは、ワイヤボンドの先端接合サイズよりかなり小さいため、その溶融部１３でのワイヤボンドの接合信頼性は確保できる。
【００４２】
（キーホール溶接の原理）
図７は、キーホール溶接の原理を説明するための概念図である。図７は、厚みｈの板状部材２０１に、レーザビーム２０２を照射することによって、直径Ｘのキーホール２０３が生成された状態を示している。キーホール２０３は、溶融した板状部材２０１の金属蒸気の蒸発反発力Ｐａと、溶融した板状部材２０１の表面張力Ｐｓとが均衡することによって維持される。
【００４３】
このとき、キーホール２０３の表面エネルギＥ（Ｘ）は、一般に、以下の式（１）で表される（例えば、宮本勇「シングルモードファイバーレーザによる金属フォイルの微細高速溶接」；第５８回レーザ加工学会論文集；２００３年３月を参照）。
【００４４】
Ｅ（Ｘ）＝πＧ［ｈＸ＋１／２（Ｄ２−Ｘ２）］・・・式（１）
ここで、Ｇは、板状部材２０１の液体金属の表面エネルギで、Ｄは溶融領域２０４の直径である。
【００４５】
式（１）から、以下の式（２）が得られる。
【００４６】
ｄＥ／ｄＸ＝πＧ（ｈ−Ｘ）・・・式（２）
式（２）から、Ｘ＞ｈの場合、ｄＥ／ｄＸ＜０となり、キーホール２０３の直径Ｘの増大（ｄＸ）により、表面エネルギＥは減少（ｄＥ）するため、キーホール２０３は穴あきとなる。一方、Ｘ＜ｈの場合、ｄＥ／ｄＸ＞０となり、キーホール２０３の直径Ｘの増大（ｄＸ）により、表面エネルギＥは増大（ｄＥ）するため、キーホール２０３の直径Ｘは収縮して、蒸発反発力Ｐａと均衡する。
【００４７】
従って、板状部材２０１の厚みｈより小さいスポット径を有するレーザビーム２０２を用いれば、安定したキーホール溶接を行うことができる。更には、板状部材２０１の厚みｈより、キーホール溶接により形成された溶融領域２０４の直径Ｄを小さくすることで、より安定したキーホール溶接を行うことができる。
【００４８】
一方、図６で示したようなキーホール溶接では表面溶融サイズが小さい分、実際の接合界面での接合サイズも小さくなり、所定の接合強度が確保できなくなる。そのため、図２、図３に示すように、表面溶融サイズを小さくしたままで、実際の接合界面での接合サイズが大きくできる接合方法が必要となってくる。
【００４９】
（表面溶融サイズが小さくても接合サイズを大きくする接合方法）
次に、表面溶融サイズが小さいけれども接合サイズを大きくすることができるように、図４で示された接合装置で、レーザ発振器１９としてファイバーレーザを用いて、電池外装缶５と負極集電タブ１２とを接合する方法について図８Ａ〜図８Ｅを用いて詳細に説明する。
【００５０】
図８Ａには、左上の図（ａ）としてレーザ照射側（電池外装缶５の底面側）から見た円形領域の上面図と、左下の図（ｂ）としてそのＡ−Ａ’断面図、右上の図（ｃ）としてそのＢ’−Ｂ断面図とをそれぞれ示している。他の図８Ｂ〜図８Ｅも、レーザ接合工程の状態が異なるだけで、同様な図をそれぞれ示している。
【００５１】
まず、図８Ａにおいて、始めに、レーザビーム２５は、上面図（ａ）から見て右側（Ａ’）から中心軸に向けて、そして、Ａ−Ａ’断面図（ｂ）では上方から左下方向に照射角度θで電池外装缶５に照射され、照射角度θと同じ方向に溶融部１３及びキーホール２９が電池外装缶５と負極集電タブ１２とに形成される。更に、レーザビーム２５は、電池外装缶５の鉛直方向に対して常に一定の角度θで、上面図（ａ）において時計周りに回転していく。
【００５２】
次いで、図８Ｂは、図８Ａから９０度回転後の状態で、レーザビーム２５は、上面図（ａ）から見て下側（Ｂ’）から中心軸に向けて、そして、Ｂ’−Ｂ断面図（ｃ）では左下側から照射角度θで電池外装缶５に照射され、照射角度θと同じ方向に溶融部１３及びキーホール２９が電池外装缶５と負極集電タブ１２とに形成されている。レーザビーム２５が照射されて通り過ぎ去った位置（Ａ−Ａ’断面図（ｂ）参照）では、溶融部１３の内部ではキーホール２９が消滅して、溶融部１３が凝固し、電池外装缶５と負極集電タブ１２とが左下方向沿いの部分で接合されている。
【００５３】
次いで、図８Ｃは、図８Ｂから更に９０度回転後の状態で、レーザビーム２５は、上面図（ａ）から見て左側（Ａ）から中心軸に向けて、そして、Ａ−Ａ’断面図（ｂ）では左上側から照射角度θで電池外装缶５に照射され、照射角度θと同じ方向に溶融部１３及びキーホール２９が電池外装缶５と負極集電タブ１２とに形成されている。一方、一度、レーザビーム２５は、Ａ−Ａ’断面図（ｂ）において右上側から照射されているため、電池外装缶５と負極集電タブ１２とが左下方向沿いの部分で接合されている。また、レーザビーム２５が照射され通り過ぎ去った位置（Ｂ’−Ｂ断面図（ｃ）参照）では、溶融部１３の内部ではキーホール２９が消滅して、溶融部１３が凝固し、電池外装缶５と負極集電タブ１２とが左上方向沿いの部分で接合されている。
【００５４】
次いで、図８Ｄは、図８Ｃから更に９０度回転後の状態で、レーザビーム２５は、上面図（ａ）から見て上側（Ｂ）から中心軸に向けて、そして、Ｂ’−Ｂ断面図（ｃ）では左上側から照射角度θで電池外装缶５に照射され、照射角度θと同じ方向に溶融部１３及びキーホール２９が電池外装缶５と負極集電タブ１２とに形成されている。一方、一度、レーザビーム２５は、Ｂ’−Ｂ断面図（ｃ）において左下側から照射されているため、電池外装缶５と負極集電タブ１２とが左上方向沿いの部分で接合されている。また、レーザビーム２５が照射され通り過ぎ去った位置（Ａ−Ａ’断面図（ｂ）参照）では、溶融部１３の内部ではキーホール２９が消滅して、溶融部１３が凝固し、電池外装缶５と負極集電タブ１２とが左下及び右下方向沿いの部分で接合されている。
【００５５】
そして、図８Ｅは、図８Ｄから更に９０度回転して、結局、図８Ａから３６０度１周回転後のレーザ照射完了後の上面図（ａ）と断面図（ｂ）及び（ｃ）である。キーホール２９は既に消滅して溶融部１３で電池外装缶５と負極集電タブ１２とが接合されており、前述の図２で示されたような断面形状を形成させることができる。また、電池外装缶５の上表面ではポイント状となっており、一方、電池外装缶５と負極集電タブ１２との接合面は円環形状となり、前述の図３で示された溶融状態を実現することができる。
【００５６】
以上述べたように、電池外装缶５の板厚より小さいスポット径を有するレーザビーム２５を電池外装缶５の底面の概略中央に一定の角度θを付けて照射し、且つ、その照射点２７を中心に電池外装缶５に対してその角度θを保ったまま相対的に回転させることにより、電池外装缶５とその内部にある負極集電タブ１２とを接合する。本構成によって、電池外装缶５の外側底面のレーザ溶融部１３の表面溶融面積を小さくし、且つ、電池外装缶５と負極集電タブ１２との接合面積を拡大することができる。
【００５７】
（スパッタ飛散による課題）
一方、前記した第１実施形態による製造方法だけでは、図９の（ａ）にＡ’−Ａ断面図として示すように、溶接開始時に電池外装缶５にレーザビーム２５が急激に照射されることがあるため、キーホール２９が形成されると同時に、スパッタ３０と呼ばれる金属溶融物が飛び出す場合が考えられる。もしスパッタ３０が発生すると、発生したスパッタ３０が電池に付着したり、周囲の接合装置に付着したりする。また、溶融部１３がスパッタ３０として飛散するため、図９の（ｂ）にＡ’−Ａ断面図として示すように電池外装缶５の溶融部１３に陥没部３１が生じて製品不良となる。また、逆に、もし溶接終了時にレーザビーム２５が急激に停止すると、溶融終了直前に存在していたキーホール２９が、電池外装缶５の溶融部１３の内部にブローホール３２として残存する場合がある（図９（ｃ）のＡ’−Ａ断面図参照）。また、そのキーホール２９が溶融部１３で埋まらず、電池外装缶５の溶融部１３の表面に陥没部３１が発生して製品不良となる場合がある（図９（ｄ）のＡ’−Ａ断面図参照）。
【００５８】
（レーザ照射開始準備工程）
次に、これらの製品不良を防止するための製造方法について説明する。
【００５９】
まず、図１０Ａ〜図１０Ｃは、スパッタ３０の発生を防止する方法を説明するための図である。
【００６０】
本製造法は、以前、図８Ａ〜図８Ｅにて説明した製造方法において、図８Ａでの溶接開始前に、事前にレーザ出力を徐々に上げながら、徐々に接合していく方法である。言わば、レーザ接合工程の開始前（溶接開始前）の一定時間において、レーザ照射開始準備工程を備えるものである。例えば、レーザ照射開始準備工程として、実際に接合開始される接合位置（図８Ａ＝図１０Ｃ参照）よりも９０度回転手前でレーザビーム２５によるレーザ照射を開始し、レーザ出力を０（Ｗ）から所定の接合用出力まで上げていく。その直後の状態を図１０Ａに示している。図１０Ａの左側の図としてレーザ照射側（電池外装缶５の底面側）から見た円形領域の上面図（ａ）と、右側の図として上面図（ａ）のＢ’−Ｂ断面図（ｂ）とをそれぞれ示している。図１０Ｂの左側の図としてレーザ照射側（電池外装缶５の底面側）から見た円形領域の上面図（ａ）と、右側の図として上面図（ａ）のＣ’−Ｃ断面図（ｂ）とをそれぞれ示している。図１０Ｃの左側の図としてレーザ照射側（電池外装缶５の底面側）から見た円形領域の上面図（ａ）と、右側の図として上面図（ａ）のＡ’−Ａ断面図（ｂ）とをそれぞれ示している。図１０Ａにおいて、右側のＢ’−Ｂ断面図（ｂ）で電池外装缶５には、ほんの少ししか溶融部１３が見られず、かつ、まだキーホール２９は形成されていない。そのため、溶融部１３の表面部において、スパッタ３０は発生しない。なお、図１０ＣのＡ’−Ａ断面図（ｂ）は、図１０Ａなどと比較しやすくするため、図１０Ｃの（ａ）のＡ’−Ａ断面図を９０度反時計方向に回転した状態で図示している。
【００６１】
更に、図１０Ａから４５度回転が進んだ状態が、図１０Ｂであり、その溶融部１３が図１０Ａよりも更に深くなり、キーホール２９も形成されている。
【００６２】
そして、更に、図１０Ｂから４５度回転が進んだ状態が、図１０Ｃであり、溶融部１３が負極集電タブ１２に到達して電池外装缶５と負極集電タブ１２との接合が開始される。このように、レーザ接合工程での溶接開始前にレーザ照射開始準備工程として、事前にレーザ出力を所定の接合用出力まで徐々に上げながら溶融部１３を徐々に深く形成して接合していくことにより、スパッタ３０の発生を防止することができる。
【００６３】
（レーザ照射終了準備工程）
一方、図１１Ａ〜図１１Ｃは、キーホール２９の起因のブローホール３２を防止する方法を説明するための図である。言わば、レーザ接合工程の終了後（溶接終了後）の一定時間において、レーザ照射終了準備工程を備えるものである。本製造法は、以前、図８Ａ〜図８Ｅにて説明した製造方法において、レーザ照射終了準備工程として、図８Ｅでの溶接終了後にもレーザ出力を所定の接合用出力から徐々に下げながら接合していく方法である。なお、図１１Ａの左側の図としてレーザ照射側（電池外装缶５の底面側）から見た円形領域の上面図（ａ）と、右側の図として上面図（ａ）のＡ’−Ａ断面図（ｂ）とをそれぞれ示している。なお、図１１ＡのＡ’−Ａ断面図（ｂ）は、図１０Ａなどと比較しやすくするため、図１１Ａの（ａ）のＡ’−Ａ断面図を９０度反時計方向に回転した状態で図示している。図１１Ｂの左側の図としてレーザ照射側（電池外装缶５の底面側）から見た円形領域の上面図（ａ）と、右側の図として上面図（ａ）のＣ’−Ｃ断面図（ｂ）とをそれぞれ示している。図１１Ｃの左側の図としてレーザ照射側（電池外装缶５の底面側）から見た円形領域の上面図（ａ）と、右側の図として上面図（ａ）のＢ’−Ｂ断面図（ｂ）とをそれぞれ示している。
【００６４】
例えば、１周回転後の接合位置（図８Ｅ＝図１１Ａ参照）から、レーザ出力を接合用出力から徐々に下げて、４５度回転が進んだ状態が図１１Ｂであり、図１１Ａよりもキーホール２９の深さは浅くなっている。
【００６５】
更に、図１１Ｂから４５度回転が進んでレーザビーム２５のレーザ出力が停止した状態が図１１Ｃであり、キーホール２９は消滅している。そのため、キーホール２９に起因したブローホール３２は、発生しない。
【００６６】
（変形例）
これまでの第１実施形態の説明において、本溶接時の１回転中のレーザ出力は同じ接合用出力としているが、１回転中でレーザ溶接が進んでいくと、電池外装缶５と負極集電タブ１２との全体温度が徐々に上昇し、同じレーザ出力でも溶融深さが深くなってくる場合があり、負極集電タブ１２を貫通してしまう可能性がでてくる。その場合には、１回転中のレーザ溶接時のレーザ出力を接合用出力から徐々に下げて、溶融深さが均一に且つ貫通しないように制御するのが望ましい。
【００６７】
(効果)
以上のように、本発明の第１実施形態にかかる密閉型電池及びその製造方法によれば、電池外装缶５の板厚１５より小さいスポット径を有するレーザビーム２５を電池外装缶５の外側底面の照射位置（例えば概略中央）に、外側底面と直交する方向に対して一定の照射角度θを付けて照射し、かつ、その照射点を中心に電池外装缶５に対して照射角度θを保ったまま相対的に回転照射させて、電池外装缶５とその内部にある集電タブ１２とを円形、例えば円環形状にレーザ接合するようにしている。この結果、電池外装缶５の外側底面のレーザ溶融部１３の表面溶融面積を小さくさせることで、組電池での接続信頼性を確保することができるようになり、且つ、電池外装缶５と集電タブ１２との実接合面積を拡大させることで、電池外装缶５と集電タブ１１，１２との接合強度を確保することができる。
【００６８】
（第２実施形態）
（密閉型電池の構成）
図１２は、本発明の第２実施形態における、電池外装缶５と負極集電タブ１２との溶融部１３の拡大図である。図１２に示すように、電池外装缶５と負極集電タブ１２との溶融部１３において、溶融部１３の表面溶融幅１４は、電池外装缶５の板厚１５より小さくなっている。一方、電池外装缶５と負極集電タブ１２との接合幅１６は、表面溶融幅１４、及び、電池外装缶５の板厚１５より大きくなっている。また、溶融部１３は、負極集電タブ１２を貫通しておらず、負極集電タブ１２の内部で断面扇形状に溶融している。
【００６９】
図１３の（ａ）は図１２の溶融部１３の拡大図で、電池外装缶５の外側（図面上方）から見た表面溶融部１７を含む円形領域を示しており、その電池外装缶５の下部で電池外装缶５と負極集電タブ１２とが接合されている。図１３の（ｂ）は電池外装缶５と負極集電タブ１２との界面接合部１８を示している。すなわち、表面溶融部１７より面積が大きな円板形状の界面接合部１８で、電池外装缶５と負極集電タブ１２とが接合されている。よって、図１３の（ｂ）で示したように、第１実施形態における円環形状の接合面積が表面溶融部１７の面積より大きいため、接合強度を上げることができる。
【００７０】
(接合装置)
次に、図１２で示した溶融部１３を形成して、電池外装缶５と負極集電タブ１２とを接合する接合装置を図１４に示す。図１４の接合装置構成は、第１実施形態で示した図４の接合装置とほぼ同じ構成であり、異なっている所は、回転機構部２２の代わりに備えられた、レーザ加工ヘッド２１を動かす機構部３３の機能である。この機構部３３には、機構部制御部２３Ｂの制御の下に、電池外装缶５のほぼ中心軸を中心としてレーザ加工ヘッド２１を矢印Ａ方向に正逆回転運動させる回転運動機構３３Ａと、電池外装缶５のほぼ中心軸に対してレーザ加工ヘッド２１の照射角度θを矢印Ｂ方向に変える照射角度調整機構３３Ｂを有している。
【００７１】
この接合装置において、レーザ加工ヘッド２１から出たレーザビーム２５は、電池外装缶５のほぼ中心位置にジャストフォーカスで照射される。更に、その照射位置２７を変えずに、照射角度θのみを変化させながら、その照射位置２７を中心に回転させてレーザ照射させる。その結果、図１２に示した断面扇形状の溶融部１３が形成され、電池外装缶５と負極集電タブ１２とを接合することができる。
【００７２】
(接合方法)
次に、この図１４で示した接合装置を用いて、電池外装缶５と負極集電タブ１２とを接合する方法について、図１５で詳細に説明する。なお、基本的な接合方法は、第１実施形態で示した図４とほぼ同じであり、その同じ部分は省略し、異なる部分のみ説明する。図１５の（ａ）〜（ｄ）は、１回転レーザ照射毎の電池外装缶５と負極集電タブ１２との断面図における溶融部１３を示している。
【００７３】
まず始めに、レーザビーム２５は、電池外装缶５に対して中心軸方向沿いに垂直に近い照射角度θ＝θ０で１回転照射され、負極集電タブ１２とポイント的に接合される（図１５の（ａ）参照）。更に、照射位置２７を変えずに照射角度θを徐々に変化（θ＝θ１〜θ３）させながら回転させることで、電池外装缶５の上表面の溶融部面積を増加させることなく、電池外装缶５と負極集電タブ１２との接合面積を広げていくことができる（図１５の（ｂ）〜（ｄ）参照）。なお、本方法では、レーザ溶接の接合部が中央から外側に広がる方向であるが、逆に、レーザ溶接の接合部が外側から中央部に狭まる方向でも良い。
【００７４】
(変形例)
一方、本第２実施形態による製造方法では、図１２に示すように負極集電タブ１２への溶融部１３の断面形状は、下端縁が下向き凸の円弧形状を有する下向きの扇形状であり、溶融部１３の溶融深さは中央部で深く周辺部で浅くなっている。負極集電タブ１２の板厚が厚いときには問題がないが、板厚が薄くなると、負極集電タブ１２の中央部で溶融部１３が貫通してしまい、製品不良となる場合がある。そこで、図１６で示すように、溶融部１３の断面形状が下向きの扇形状ではなく、負極集電タブ１２に対して、溶融部１３の断面形状の下端が均一な溶融深さにして、貫通しないように改善する必要がある。そのためには、図１４において、溶接開始時のレーザビーム２５の照射角度θが小さいときにレーザ出力を接合用出力から下げ、その後、レーザ照射角度θが大きくなるにつれて（θ＝θ１→θ３）、レーザ出力を接合用出力に向けて増加させるように、全体制御部２４でレーザ発振器制御部２０と機構部制御部２３Ｂとを介してレーザ発振器１９と機構部３３とを制御する。このように構成すれば、溶融部１３が、負極集電タブ１２に対して均一な溶融深さとなり、且つ、負極集電タブ１２の貫通を防止することができる。
【００７５】
(変形例)
また、更に、電池外装缶５と負極集電タブ１２との接合強度を上げる為には、電池外装缶５と負極集電タブ１２との接合面積を増加させる必要がある。レーザ照射角度θを更に大きくして接合面積を広げる方策があるが、レーザ照射角度θが大きくなるとレーザビーム２５の電池外装缶５に対する反射率が上がり（逆に、吸収率は低下する）、更に、斜めに深く溶接しなければいけないので、レーザの投入パワーも増大させる必要がある。このため、一般的には得策ではない。
【００７６】
そのため、図１７の（ａ）、（ｂ）で示すように電池外装缶５の表面上の溶融部１３を少し広げて、電池外装缶５と負極集電タブ１２との接合幅１６を広げて接合強度を向上させる製造方法を、図１８を用いて説明する。従来と異なる所は、レーザ照射位置２７がレーザ加工ヘッド２１の回転軸２６上になく、レーザビーム２５の光軸（軸方向）と前記回転軸２６との交点３４を中心として、レーザ加工ヘッド２１が動く所である。レーザ加工ヘッド２１を、前記回転軸２６を中心に回転させ、且つ、前記交点３４を中心にレーザ照射角度θを変化させながら、レーザビーム２５を電池外装缶５に照射することで、図１７の（ａ）、（ｂ）で示したような溶融部１３を形成させることができる。なお、図１７の（ｂ）に示すように、表面溶融部１７は円環形状となっている。
【００７７】
（第３実施形態）
（密閉型電池の構成）
先の第１及び第２実施形態では、溶融部１３及び界面接合部１８が回転対称であったが、本発明での溶融部１３及び界面接合部１８は、回転対称に限られるものではない。回転対称ではない例について、以下に説明する。
【００７８】
図１９は、本発明の第３実施形態における、電池外装缶５と負極集電タブ１２との溶融部１３の拡大図である。図１９の（ａ）のＡ−Ａ’断面図では、電池外装缶５と負極集電タブ１２との溶融部１３は、負極集電タブ１２を貫通しておらず、電池外装缶５の上表面から負極集電タブ１２に向かって３方向に溶融している。図１９の（ｂ）は、電池外装缶５の外側（図１９の（ａ）の上方）から見た表面溶融部１７を含む円形領域を示しており、その電池外装缶５の下部で電池外装缶５と負極集電タブ１２とが接合されている。図１９の（ｃ）は、電池外装缶５と負極集電タブ１２との界面接合部１８を示しており、図１９の（ａ）で示した３方向に溶融している溶融部１３に沿って、少なくとも１本、一例としては、３本の直線形状の界面接合部１８で接合されている。一方、図１９の（ｄ）は、図１９の（ｂ）のＢ’−Ｂ断面図であり、溶融部１３は、図１９（ｃ）と異なり、断面が下向きの扇形状又は台形となって、電池外装缶５と負極集電タブ１２とが接合されている。なお、図１６の説明と同様に、溶接開始時のレーザビーム２５の照射角度θが小さいときにレーザ出力を接合用出力から下げ、その後、レーザ照射角度θが大きくなるにつれて（θ＝θ１→θ３）、レーザ出力を接合用出力に向けて増加させるようにすれば、図１９の（ｄ）のように台形とすることができる。
【００７９】
このように、表面溶融部１７の面積に比べて、３本の直線形状の界面接合部１８の合計面積が大きくなり、そのような大きな面積の界面接合部１８で電池外装缶５と負極集電タブ１２とが接合されているため、接合強度を向上させることができる。
【００８０】
（接合方法）
次に、図１９で示した溶融部１３と、表面溶融部１７と、界面接合部１８とを形成し、電池外装缶５と負極集電タブ１２とを、例えば図１４の接合装置で接合する接合する方法について説明する。
【００８１】
まず始めに、図１９の（ａ）に示すように、レーザ加工ヘッド２１から射出されるレーザビーム２５Ａは、電池外装缶５のほぼ中心位置である照射位置２７に中心軸方向沿いに垂直方向にジャストフォーカスで照射させる。
【００８２】
更に、図１９の（ｄ）に示すように、その照射位置２７を中心に、例えばＢ’−Ｂ断面の平面と平行な平面内でかつ照射角度θを所定範囲（例えば±３０度程度）内で変化させつつレーザビーム２５Ａを連続的にレーザ照射させることで、図１９の（ｃ）に示す真ん中の直線形状の界面接合部１８で、かつ、図１９の（ｄ）に示す扇形又は台形の溶融部１３が形成される。
【００８３】
次に、図１９の（ａ）に示すように、レーザビーム２５Ａの光軸に対して右側に傾斜してレーザ照射角度を向かって右方向から、レーザビーム２５Ｂを先ほどと同じ位置に照射し、更に、図１９の（ｄ）に示すように、その照射位置２７を中心に、例えばＢ’−Ｂ断面の平面と平行な平面内でかつ照射角度θを所定範囲（例えば±３０度程度）内で変化させて連続的にレーザ照射させる。この結果、図１９の（ｃ）に示す右端の直線形状の界面接合部１８で、かつ、図１９の（ｄ）に示す扇形又は台形の溶融部１３が形成される。
【００８４】
その後、図１９の（ａ）に示すように、レーザビーム２５Ａの光軸に対して左側に傾斜してレーザ照射角度を向かって左方向からレーザビーム２５Ｃを先ほどと同じ位置に照射し、更に、図１９の（ｄ）に示すように、その照射位置２７を中心に、例えばＢ’−Ｂ断面の平面と平行な平面内でかつ照射角度θを所定範囲（例えば±３０度程度）内で変化させて連続的にレーザ照射させる。この結果、図１９の（ｃ）に示す左端の直線形状の界面接合部１８で、かつ、図１９の（ｄ）に示す扇形又は台形の溶融部１３が形成される。
【００８５】
このようにすれば、表面溶融部１７の面積に比べて、３本の直線形状の界面接合部１８の合計面積が大きくなり、そのような大きな面積の界面接合部１８で電池外装缶５と負極集電タブ１２とが接合することができるため、接合強度を向上させることができる。
【００８６】
（変形例）
なお、本第３実施形態では、表面溶融部１７の形状は、小さな円形のポイント状であるが、図２０（ａ）〜（ｄ）で示すように、１本線形状、２本線形状、四角枠形状、四角形状などでも良い。これは、レーザビーム２５の照射角度を順次変えて接合していくことで実現することができる。また、本第３実施形態では、界面接合部１８の形状は、３本線形状であるが、図２１（ａ）〜（ｄ）で示すように、１本線形状、２本線形状、四角枠形状、四角形状などでも良い。これも、レーザビーム２５の照射角度を順次変えて接合していくことで実現することができる。
【００８７】
（第１〜第３実施形態の効果）
以上説明してきたように、前記第１〜第３実施形態にかかる前記製造方法によれば、電池外装缶５の板厚１５より小さいスポット径を有するレーザビーム２５を電池外装缶５の外側底面の照射位置（例えば概略中央）に、外側底面と直交する方向に対して一定の照射角度θを付けて照射し、かつ、その照射点を中心に電池外装缶５に対して照射角度θを保ったまま相対的に回転照射させて電池外装缶５とその内部にある集電タブ１２とを円形(円環形状又は円板形状)にレーザ接合するか、又は、電池外装缶５に対して照射角度θを変化させながら直線移動させて、電池外装缶５とその内部に配置された集電タブ１２とを少なくとも１本の直線形状にレーザ接合するようにしている。この結果、電池外装缶５の底面の表面溶融部１７の溶融面積を小さくし、且つ、電池外装缶５と負極集電タブ１２との界面接合部１８の接合面積を拡大して、接合強度を確保することができる。
【００８８】
(変形例)
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、前記実施形態では、電池外装缶５及び負極集電タブ１２に対してレーザビーム２５を回転させるように構成しているが、これに限られるものではなく、レーザビーム２５に対して電池外装缶５及び負極集電タブ１２を回転させるようにしてもよい。
【００８９】
なお、前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせ又は実施例同士又は変形例同士の組み合わせ又は実施形態と実施例又は変形例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は実施例又は変形例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明の密閉型電池及びその製造方法は、電池外装缶底面の溶融面積を小さくし、且つ、電池外装缶と集電タブの接合面積を拡大し接合強度を確保することができるため、複数個の密閉型電池を接続した組電池に適用することができる。なお、本発明が適用される密閉型電池は、その種類に特に制限はなく、リチウムイオン二次電池の他、ニッケル水素電池、又は、ニッカド電池などにも適用することができる。また、円筒型二次電池に限らず、角形二次電池、又は、一次電池にも適用し得る。更に、電極群は、正極板及び負極板はセパレータを介して捲回されたものに限らず、積層されたものでも良い。
【符号の説明】
【００９１】
１    正極板
２    負極板
３    セパレータ
４    巻取体
５    電池外装缶
６    ガスケット
７    上部絶縁板
８    下部絶縁板
９    溶融部
１０    封口板
１１    正極集電タブ
１２    負極集電タブ
１３,１３Ｂ    溶融部
１４    表面溶融幅
１５    板厚
１６    接合幅
１７    表面溶融部
１８    界面接合部
１９    レーザ発振器
２０    レーザ発振器制御部
２１    レーザ加工ヘッド
２２    回転機構部
２３    回転制御部
２３Ｂ    機構部制御部
２４    全体制御部
２５，２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄ    レーザビーム
２６    回転機構部の回転軸（電池外装缶の底面の中心軸）
２７    レーザビームの照射位置
２８    穴あき
２９    キーホール
３０    スパッタ
３１    陥没部
３２    ブローホール
３３    機構部
３３Ａ    回転運動機構
３３Ｂ    照射角度調整機構
θ    照射角度
【図１】
2019057520.tif 000003
【図２】
2019057520.tif 000004
【図３】
2019057520.tif 000005
【図４】
2019057520.tif 000006
【図５】
2019057520.tif 000007
【図６】
2019057520.tif 000008
【図７】
2019057520.tif 000009
【図８Ａ】
2019057520.tif 000010
【図８Ｂ】
2019057520.tif 000011
【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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