(57)【要約】【課題】溶接強度を確保する。【解決手段】容器と蓋板とを嵌合部において溶接する溶接装置１は、仮溶接位置設定部１１、仮溶接部１２、および本溶接部１３を備える。仮溶接位置設定部１１は、予め定められた第１の仮溶接位置からの距離が閾値以下である位置を、第２の仮溶接位置として設定する。仮溶接部１２は、第１の仮溶接位置および第２の仮溶接位置において、容器と蓋板との嵌合部を仮溶接する。本溶接部１３は、容器と蓋板との嵌合部を本溶接する。【選択図】図１
2015208761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極と負極とをセパレータを挟んで積層させた発電要素を収容した容器と、当該容器の開口部を塞ぐ蓋板と、を嵌合部において仮溶接する溶接装置であって、
予め定められた第１の仮溶接位置からの距離が閾値以下である位置を、第２の仮溶接位置として１つ以上設定する仮溶接位置設定手段と、
前記第１の仮溶接位置と、前記１つ以上の第２の仮溶接位置のそれぞれと、において、前記嵌合部を仮溶接する仮溶接手段と、
を備え、
前記仮溶接位置設定手段は、前記閾値を、前記仮溶接手段による仮溶接の溶接跡の直径の３倍とすることを特徴とする溶接装置。
【請求項２】
前記仮溶接位置設定手段は、前記第１の仮溶接位置における溶接跡と、前記１つ以上の第２の仮溶接位置のそれぞれにおける溶接跡と、のそれぞれが互いに重ならない位置に、前記第２の仮溶接位置を設定することを特徴とする請求項１に記載の溶接装置。
【請求項３】
前記仮溶接位置設定手段は、前記第１の仮溶接位置と、前記１つ以上の第２の仮溶接位置のそれぞれと、のうち互いに隣接する２つの仮溶接位置を、前記嵌合部の延在する方向に、前記仮溶接手段による仮溶接の溶接跡の直径より長い第１の距離だけ異ならせることを特徴とする請求項１または２に記載の溶接装置。
【請求項４】
前記第１の仮溶接位置と、前記１つ以上の第２の仮溶接位置のそれぞれと、のうち互いに隣接する２つの仮溶接位置の、前記嵌合部の延在する方向と直交する方向における間隔を、第２の距離とすると、
前記仮溶接位置設定手段は、
溶接対象である前記容器と前記蓋板とで電池ケースとして、予め定められた基準位置に設けられた少なくとも１つの固定手段を、前記電池ケースの外側の面に押し当てた状態において、前記仮溶接手段による仮溶接が行われる場合には、当該容器および当該蓋板のうち当該電池ケースの外側に位置するものの前記嵌合部における厚さの公差以下に前記第２の距離を設定し、
前記固定手段を、前記電池ケースの内側の面に押し当てた状態において、前記仮溶接手段による仮溶接が行われる場合には、前記容器および前記蓋板のうち当該電池ケースの内側に位置するものの前記嵌合部における厚さの公差以下に前記第２の距離を設定し、
前記固定手段を、予め定められた第１の基準位置と、前記嵌合部の延在する方向と直交する方向に予め定められた距離だけ当該第１の基準位置から離れた第２の基準位置と、に設け、当該固定手段をそれぞれ前記電池ケースの内側の面に押し当てた状態において、前記仮溶接手段による仮溶接が行われる場合には、前記容器および前記蓋板のうち当該電池ケースの内側に位置するものの当該嵌合部における厚さの公差に基づいて前記第２の距離を設定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の溶接装置。
【請求項５】
前記仮溶接手段は、前記嵌合部における前記蓋板の厚さと、当該嵌合部における前記容器の厚さと、のうち薄い方の厚さ分の長さ以下に、前記仮溶接手段による仮溶接の溶接跡の半径を設定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の溶接装置。
【請求項６】
前記仮溶接手段は、
前記嵌合部における前記蓋板の厚さと、当該嵌合部における前記容器の厚さと、のうち薄い方の厚さ分の長さと、
前記嵌合部における前記蓋板の厚さと、当該嵌合部における前記容器の厚さと、のうち薄い方の厚さの公差と、
に基づいて、前記仮溶接手段による仮溶接の溶接跡の直径を設定することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の溶接装置。
【請求項７】
正極と負極とをセパレータを挟んで積層させた発電要素を収容した容器と、当該容器の開口部を塞ぐ蓋板と、を嵌合部において仮溶接する溶接方法であって、
予め定められた第１の仮溶接位置からの距離が閾値以下である位置を、第２の仮溶接位置として１つ以上設定する第１のステップと、
前記第１の仮溶接位置と、前記１つ以上の第２の仮溶接位置のそれぞれと、において、前記嵌合部を仮溶接する第２のステップと、
を備え、
前記閾値を、前記第２のステップによる仮溶接の溶接跡の直径の３倍とすることを特徴とする溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接装置および溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池は、電極や電解液といった構成要素を電池ケース内に封入することによって製造される。
【０００３】
例えばリチウムイオン二次電池であれば、正極と負極との間にセパレータを挟んで発電要素を構成し、この発電要素を電池ケース内に配置する。電池ケースは、発電要素を収容するための容器と、容器に形成された開口部を塞ぐ蓋板と、で構成されており、開口部から容器内に発電要素を収容した後に、電池ケース内の気密性を保つために容器の開口部に蓋板を溶接する。
【０００４】
例えば特許文献１には、容器と蓋板との溶接を、仮溶接と、本溶接と、の２工程に分けて行う手法が示されている。この手法では、まず、容器の開口部に蓋板を嵌合させ、容器の開口端縁に蓋板の外周縁を突き合わせた状態で、これら嵌合部の全周のうちの互いに離れた３カ所以上に仮溶接を行う。次に、嵌合部の全周に亘って本溶接を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−３１５７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
容器や蓋板には、厚さの誤差や反りなどが生じることがある。このため、容器の開口部に蓋板を嵌合させた際に、容器と蓋板との組み合わせごとに、容器と蓋板との境界の位置が変化することがある。この場合、溶接ロボットなどを用いて、予め定められた基準位置を基準として、予め定められた一定の座標において仮溶接を行うと、嵌合部の適切な位置で仮溶接を行うことができず、溶接強度が不足してしまう。
【０００７】
特許文献１に示されている手法では、仮溶接を行う際に、上述のような誤差や歪みを考慮していない。このため、互いに離れた３カ所以上に仮溶接を行っても、溶接強度の不足している溶接点が出てくるおそれがあった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、溶接強度を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述の課題を解決するために、以下の事項を提案している。なお、理解を容易にするために、以下の事項について本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
【００１０】
（１）  本発明は、正極と負極とをセパレータを挟んで積層させた発電要素（例えば、図２の発電要素１３０に相当）を収容した容器（例えば、図２の容器１１０に相当）と、当該容器の開口部を塞ぐ蓋板（例えば、図２の蓋板１２０に相当）と、を嵌合部において仮溶接する溶接装置（例えば、図１の溶接装置１に相当）であって、予め定められた第１の仮溶接位置（例えば、図４の第１の仮溶接位置５１０に相当）からの距離が閾値以下である位置を、第２の仮溶接位置（例えば、図４の第２の仮溶接位置５２０に相当）として１つ以上設定する仮溶接位置設定手段（例えば、図１の仮溶接位置設定部１１に相当）と、前記第１の仮溶接位置と、前記１つ以上の第２の仮溶接位置のそれぞれと、において、前記嵌合部を仮溶接する仮溶接手段（例えば、図１の仮溶接部１２に相当）と、を備え、前記仮溶接位置設定手段は、前記閾値を、前記仮溶接手段による仮溶接の溶接跡（例えば、図４の溶接跡５１１の直径Ｄに相当）の直径の３倍とすることを特徴とする溶接装置を提案している。
【００１１】
この発明によれば、仮溶接位置設定手段により、予め定められた第１の仮溶接位置からの距離が閾値以下である位置を、第２の仮溶接位置として１つ以上設定し、仮溶接手段により、第１の仮溶接位置と、１つ以上の第２の仮溶接位置のそれぞれと、において、容器と蓋板との嵌合部を仮溶接することとした。このため、予め定められた第１の仮溶接位置で仮溶接するとともに、この第１の仮溶接位置の近傍である第２の仮溶接位置でも仮溶接することができる。したがって、容器と蓋板との境界から第１の仮溶接位置がずれてしまって、第１の仮溶接位置での仮溶接では嵌合部の適切な位置で仮溶接を行うことができない場合でも、第２の仮溶接位置での仮溶接により、嵌合部の適切な位置で仮溶接を行うことができるようにして、溶接強度を確保することができる。
【００１２】
また、この発明によれば、第１の仮溶接位置から第２の仮溶接位置までの距離の上限値である閾値を、仮溶接手段による仮溶接の溶接跡の直径の３倍とした。このため、第１の仮溶接位置から第２の仮溶接位置までの距離が離れすぎてしまうのを防止することができ、第２の仮溶接位置での仮溶接を、第１の仮溶接位置での仮溶接に対する増打ちとすることができる。また、第１の仮溶接位置から第２の仮溶接位置まで仮溶接手段を移動させる際の移動距離を小さくすることができるので、仮溶接手段の位置制御を容易にするとともに、第１の仮溶接位置および第２の仮溶接位置のうち、一方での仮溶接を開始してから他方での仮溶接が完了するまでの溶接時間を短くすることができる。
【００１３】
（２）  本発明は、（１）の溶接装置について、前記仮溶接位置設定手段は、前記第１の仮溶接位置における溶接跡と、前記１つ以上の第２の仮溶接位置のそれぞれにおける溶接跡と、のそれぞれが互いに重ならない位置に、前記第２の仮溶接位置を設定することを特徴とする溶接装置を提案している。
【００１４】
ここで、容器と蓋板との境界から第１の仮溶接位置がずれてしまって、例えば溶接のためのレーザーが容器および蓋板のうちいずれか一方にしか当たらないなどによって、これら容器および蓋板のうちいずれか一方のみが溶融した場合について、以下に検討する。この場合、容器および蓋板のうち溶融した方の表面が、これら容器と蓋板との境界から後退し、その結果、容器と蓋板との境界部分の隙間が広がってしまう。この状態で、第１の仮溶接位置における溶接跡と溶接跡が重なる位置に第２の仮溶接位置が設定されており、この第２の仮溶接位置で仮溶接を行うと、溶融した部分が第１の仮溶接位置での仮溶接時からさらに広がって、溶接強度を確保できないままで上述の間隔がさらに広がってしまうおそれがある。また、第１の仮溶接位置における溶接跡と、第２の仮溶接位置における溶接跡と、が重なることによって上述のように溶接強度を確保できない場合、第１の仮溶接位置および第２の仮溶接位置の近傍に、溶接強度を確保できるまで仮溶接位置をさらに設定して仮溶接を行うことも必要になる。このため、仮溶接を行う回数が増加してしまう。
【００１５】
そこで、この発明によれば、（１）の溶接装置において、仮溶接位置設定手段により、第１の仮溶接位置における溶接跡と、１つ以上の第２の仮溶接位置のそれぞれにおける溶接跡と、のそれぞれが互いに重ならない位置に、第２の仮溶接位置を設定することとした。このため、第１の仮溶接位置での仮溶接による溶接跡と、１つ以上の第２の仮溶接位置のそれぞれでの仮溶接による溶接跡と、は重ならない。したがって、第１の仮溶接位置での仮溶接により容器と蓋板との境界部分の隙間が広がってしまった場合でも、第２の仮溶接位置での仮溶接時にこの隙間がさらに広がってしまうのを防止することができる。また、第１の仮溶接位置における溶接跡と、第２の仮溶接位置における溶接跡と、が重なることによって上述のように溶接強度を確保できなくなってしまうのを防止することができるので、仮溶接を行う回数が増加してしまうのを防止することができる。さらに、第１の仮溶接位置および１つ以上の第２の仮溶接位置のそれぞれでの仮溶接により形成された溶接跡の総面積を広くして、嵌合部の適切な位置で仮溶接できる確率を高くすることができる。
【００１６】
（３）  本発明は、（１）または（２）の溶接装置について、前記仮溶接位置設定手段は、前記第１の仮溶接位置と、前記１つ以上の第２の仮溶接位置のそれぞれと、のうち互いに隣接する２つの仮溶接位置を、前記嵌合部の延在する方向（例えば、図４のＹ方向に相当）に、前記仮溶接手段による仮溶接の溶接跡の直径（例えば、図４の溶接跡５１１の直径Ｄに相当）より長い第１の距離（例えば、図４の第１の距離Ｌ１に相当）だけ異ならせることを特徴とする溶接装置を提案している。
【００１７】
この発明によれば、（１）または（２）の溶接装置において、仮溶接位置設定手段により、第１の仮溶接位置と、１つ以上の第２の仮溶接位置のそれぞれと、のうち互いに隣接する２つの仮溶接位置を、嵌合部の延在する方向に、仮溶接手段による仮溶接の溶接跡の直径より長い第１の距離だけ異ならせることとした。このため、嵌合部の延在する方向で溶接跡同士が重ならないようにすることができる。したがって、第１の仮溶接位置での仮溶接により容器と蓋板との境界部分の隙間が広がってしまった場合でも、第２の仮溶接位置での仮溶接時にこの隙間がさらに広がってしまうのを防止することができる。また、第１の仮溶接位置および１つ以上の第２の仮溶接位置のそれぞれでの仮溶接により形成された溶接跡の総面積を広くして、嵌合部の適切な位置で仮溶接できる確率を高くすることができる。
【００１８】
（４）  本発明は、（１）から（３）のいずれか１つの溶接装置について、前記第１の仮溶接位置と、前記１つ以上の第２の仮溶接位置のそれぞれと、のうち互いに隣接する２つの仮溶接位置の、前記嵌合部の延在する方向と直交する方向（例えば、図４のＸ方向に相当）における間隔を、第２の距離（例えば、図４の第２の距離Ｌ２に相当）とすると、前記仮溶接位置設定手段は、溶接対象である前記容器と前記蓋板とで電池ケース（例えば、図２の電池ケース１００に相当）として、予め定められた基準位置に設けられた少なくとも１つの固定手段（例えば、図３の冶具９１０、９２０に相当）を、前記電池ケースの外側の面に押し当てた状態において、前記仮溶接手段による仮溶接が行われる場合には、当該容器および当該蓋板のうち当該電池ケースの外側に位置するもの（例えば、図３の容器１１０に相当）の前記嵌合部における厚さの公差以下に前記第２の距離を設定し、前記固定手段（例えば、図５の冶具９８０、９９０に相当）を、前記電池ケースの内側の面に押し当てた状態において、前記仮溶接手段による仮溶接が行われる場合には、前記容器および前記蓋板のうち当該電池ケースの内側に位置するもの（例えば、図５の蓋板１２０に相当）の前記嵌合部における厚さの公差以下に前記第２の距離を設定し、前記固定手段（例えば、図５の冶具９６０、９７０、９８０、９９０に相当）を、予め定められた第１の基準位置と、前記嵌合部の延在する方向と直交する方向（例えば、図５のＸ方向に相当）に予め定められた距離だけ当該第１の基準位置から離れた第２の基準位置と、に設け、当該固定手段をそれぞれ前記電池ケースの内側の面に押し当てた状態において、前記仮溶接手段による仮溶接が行われる場合には、前記容器および前記蓋板のうち当該電池ケースの内側に位置するもの（例えば、図５の蓋板１２０に相当）の当該嵌合部における厚さの公差に基づいて前記第２の距離を設定することを特徴とする溶接装置を提案している。
【００１９】
この発明によれば、（１）から（３）のいずれか１つの溶接装置において、第１の仮溶接位置と、１つ以上の第２の仮溶接位置のそれぞれと、のうち互いに隣接する２つの仮溶接位置の、嵌合部の延在する方向と直交する方向における間隔のことを、第２の距離とすると、仮溶接手段による仮溶接が行われる際に固定手段を電池ケースに対してどのように押し当てているかによって、仮溶接位置設定手段により第２の距離を設定することとした。
【００２０】
固定手段を、電池ケースの外側の面に押し当てた状態において、仮溶接手段による仮溶接が行われる場合には、容器および蓋板のうち電池ケースの外側に位置するものの嵌合部における厚さの公差以下に、第２の距離を設定することとした。
【００２１】
また、固定手段を、電池ケースの内側の面に押し当てた状態において、仮溶接手段による仮溶接が行われる場合には、容器および蓋板のうち電池ケースの内側に位置するものの嵌合部における厚さの公差以下に、第２の距離を設定することとした。
【００２２】
また、固定手段を、電池ケースの内側の複数の面に押し当てた状態において、仮溶接手段による仮溶接が行われる場合には、容器および蓋板のうち電池ケースの内側に位置するものの嵌合部における厚さの公差に基づいて、第２の距離を設定することとした。
【００２３】
以上によれば、仮溶接手段による仮溶接が行われる際に固定手段を電池ケースに対してどのように押し当てているかによって、隣接する２つの仮溶接位置の、嵌合部の延在する方向と直交する方向における間隔を設定して、嵌合部の延在する方向と直交する方向において、容器および蓋板から溶接跡がはみ出さないように仮溶接することができる。このため、容器や蓋板から溶接跡がはみ出してしまう場合と比べて、仮溶接による強度を確保することができ、仮溶接を行う回数が増加してしまうのを防止することもできる。
【００２４】
（５）  本発明は、（１）から（４）のいずれか１つの溶接装置について、前記仮溶接手段は、前記嵌合部における前記蓋板の厚さと、当該嵌合部における前記容器の厚さと、のうち薄い方の厚さ分の長さ以下に、前記仮溶接手段による仮溶接の溶接跡の半径（例えば、図４の溶接跡５１１の直径Ｄの半分に相当）を設定することを特徴とする溶接装置を提案している。
【００２５】
この発明によれば、（１）から（４）のいずれか１つの溶接装置において、仮溶接手段による仮溶接の溶接跡の半径を、蓋板および容器のうち嵌合部において薄い方の厚さ分の長さ以下に設定することとした。このため、蓋板および容器のうち嵌合部において薄い方の厚さにより、溶接跡の半径の上限を設けて、容器および蓋板から溶接跡がはみ出さないように仮溶接することができるので、容器や蓋板から溶接跡がはみ出してしまう場合と比べて、仮溶接による強度を確保しつつ仮溶接の回数の増加を抑制することができる。
【００２６】
（６）  本発明は、（１）から（５）のいずれか１つの溶接装置について、前記仮溶接手段は、前記嵌合部における前記蓋板の厚さと、当該嵌合部における前記容器の厚さと、のうち薄い方の厚さ分の長さと、当該薄い方の厚さの公差と、に基づいて、前記仮溶接手段による仮溶接の溶接跡の直径を設定することを特徴とする溶接装置を提案している。
【００２７】
この発明によれば、（１）から（５）のいずれか１つの溶接装置において、仮溶接手段による仮溶接の溶接跡の直径を、蓋板および容器のうち嵌合部において薄い方の厚さと、蓋板および容器のうち嵌合部において薄い方の厚さの公差と、に基づいて設定することとした。このため、容器および蓋板から溶接跡がはみ出さないように仮溶接しつつ、仮溶接の回数の増加を抑制することができる。
【００２８】
（７）  本発明は、正極と負極とをセパレータを挟んで積層させた発電要素（例えば、図２の発電要素１３０に相当）を収容した容器（例えば、図２の容器１１０に相当）と、当該容器の開口部を塞ぐ蓋板（例えば、図２の蓋板１２０に相当）と、を嵌合部において仮溶接する溶接方法であって、予め定められた第１の仮溶接位置（例えば、図４の第１の仮溶接位置５１０に相当）からの距離が閾値以下である位置を、第２の仮溶接位置（例えば、図４の第２の仮溶接位置５２０に相当）として１つ以上設定する第１のステップと、前記第１の仮溶接位置と、前記１つ以上の第２の仮溶接位置のそれぞれと、において、前記嵌合部を仮溶接する第２のステップと、を備え、前記閾値を、前記第２のステップによる仮溶接の溶接跡の直径の３倍とすることを特徴とする溶接方法を提案している。
【００２９】
この発明によれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、溶接強度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係る溶接装置のブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るリチウムイオン二次電池の上面図である。
【図４】仮溶接後における第１の仮溶接範囲およびその近傍を示す模式図である。
【図５】本発明の変形例に係るリチウムイオン二次電池の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて、詳細に説明する。なお、以下の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素などとの置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組み合わせを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
【００３３】
図１は、本発明の一実施形態に係る溶接装置１のブロック図である。溶接装置１は、図２に示す電池ケース１００に設けられた容器１１０と蓋板１２０とを嵌合部において仮溶接および本溶接するものであり、仮溶接位置設定部１１、仮溶接部１２、および本溶接部１３を備える。
【００３４】
図２は、リチウムイオン二次電池の断面図である。図２において、右方に向かう向きをＸプラス方向とし、紙面奥向きをＹプラス方向とし、上方に向かう向きをＺプラス方向とする。
【００３５】
容器１１０には、開口部が形成されており、正極と負極との間にセパレータを挟んで構成される発電要素１３０がこの開口部から収容される。
【００３６】
蓋板１２０は、長方形状の基部１２１と、基部１２１の４辺の端部から立設して設けられる壁部１２２と、で構成される（図３参照）。壁部１２２の外側の面と、容器１１０の内側の面と、が接触するとともに、壁部１２２の端部上面と、容器１１０の開口端部上面と、が略同一平面上に位置する状態に、蓋板１２０は容器１１０の開口部に嵌合される。
【００３７】
図３は、リチウムイオン二次電池の上面図である。図３において、上方に向かう向きをＸプラス方向とし、左方に向かう向きをＹプラス方向とし、紙面手前向きをＺプラス方向とする。つまり、図２は、図３におけるＡ−Ａ’断面を矢印方向にみた図に相当する。
【００３８】
溶接装置１は、上述のように嵌合された容器１１０と蓋板１２０とを、嵌合部のうち容器１１０の開口端部上面と蓋板１２０の壁部１２２の端部上面との境界部分において、まず拝み溶接により仮溶接し、その後拝み溶接により本溶接する。
【００３９】
仮溶接は、４点の第１の仮溶接位置と、これら４点の第１の仮溶接位置のそれぞれに近接する４点の第２の仮溶接位置と、において行われる。４点の第１の仮溶接位置のそれぞれは、壁部１２２の端部上面と、容器１１０の開口端部上面と、で形成される平面上のうち、第１の仮溶接範囲５００、第２の仮溶接範囲６００、第３の仮溶接範囲７００、および第４の仮溶接範囲８００のそれぞれの範囲に設定される。また、４点の第２の仮溶接位置のそれぞれも、壁部１２２の端部上面と、容器１１０の開口端部上面と、で形成される平面上のうち、第１の仮溶接範囲５００、第２の仮溶接範囲６００、第３の仮溶接範囲７００、および第４の仮溶接範囲８００のそれぞれの範囲に設定される。
【００４０】
本溶接は、壁部１２２の端部上面と、容器１１０の開口端部上面と、で形成される平面上のうち、壁部１２２と容器１１０との合わせ面に沿って１周に亘って、行われる。
【００４１】
図１に戻って、仮溶接位置設定部１１は、上述の４点の第１の仮溶接位置を設定するとともに、上述の４点の第２の仮溶接位置を設定する。仮溶接位置設定部１１については、図４を用いて後に詳述する。
【００４２】
仮溶接部１２は、仮溶接位置設定部１１により設定された４点の第１の仮溶接位置および４点の第２の仮溶接位置において、容器１１０と蓋板１２０との嵌合部をレーザー溶接により仮溶接する。具体的には、第１の仮溶接範囲５００の範囲において、第１の仮溶接位置で最初の仮溶接を行った後に、この最初の第１の仮溶接位置から後述する距離だけずらした第２の仮溶接位置で仮溶接を行う。次に、第２の仮溶接範囲６００の範囲において、第１の仮溶接位置で仮溶接を行った後、この第１の仮溶接位置から後述する距離だけずらした第２の仮溶接位置で仮溶接を行う。次に、第３の仮溶接範囲７００の範囲において、第１の仮溶接位置で仮溶接を行った後、この第１の仮溶接位置から後述する距離だけずらした第２の仮溶接位置で仮溶接を行う。最後に、第４の仮溶接範囲８００の範囲において、第１の仮溶接位置で仮溶接を行った後、この第１の仮溶接位置から後述する距離だけずらした第２の仮溶接位置で仮溶接を行う。
【００４３】
なお、仮溶接位置設定部１１による仮溶接位置の設定と、仮溶接部１２による仮溶接とは、容器１１０を固定して外基準で行われる。具体的には、第１の仮溶接範囲５００および第２の仮溶接範囲６００の範囲において、仮溶接位置の設定および仮溶接を行う場合には、図３に示すように、予め定められた位置に設けられた冶具９１０、９２０を、容器１１０の外側の面であって仮溶接範囲５００、６００側の面に、Ｘプラス方向に押し当てておく。一方、第３の仮溶接範囲７００および第４の仮溶接範囲８００の範囲において、仮溶接位置の設定および仮溶接を行う場合には、図３に示すように、予め定められた位置に設けられた冶具９３０、９４０を、容器１１０の外側の面であって仮溶接範囲７００、８００側の面に、Ｘマイナス方向に押し当てておく。
【００４４】
本溶接部１３は、壁部１２２の端部上面と、容器１１０の開口端部上面と、で形成される平面上のうち、壁部１２２と容器１１０との合わせ面に沿って１周に亘って、容器１１０と蓋板１２０とを、例えばシーム溶接により、本溶接する。なお、仮溶接部１２と本溶接部１３とは、同一の構成で実現されるものであってもよいし、別個の構成で実現されるものであってもよい。ただし、別個の構成で実現すると、仮溶接部１２による仮溶接を行っているのに並行して、既に仮溶接の完了している容器１１０および蓋板１２０に対して本溶接部１３による本溶接を行うことができる。また、同一の構成で実現すると、仮溶接部１２による仮溶接と、本溶接部１３による本溶接と、で溶接時のレーザー強度を異ならせたい場合に、レーザー強度を切り替える制御を頻繁に必要になってしまい、制御が煩雑になってしまう。このため、仮溶接部１２と本溶接部１３とは、別個の構成で実現されることが好ましい。
【００４５】
図４は、仮溶接後における第１の仮溶接範囲５００とその近傍を示す模式図である。図４において、上方に向かう向きをＸプラス方向とし、左方に向かう向きをＹプラス方向とし、紙面手前向きをＺプラス方向とする。また、第１の仮溶接位置５１０における仮溶接による溶接跡を、溶接跡５１１とし、第２の仮溶接位置５２０における仮溶接による溶接跡を、溶接跡５２１とする。また、仮溶接は例えばスポット溶接により行われるため、溶接跡５１１、５２１は、直径Ｄの略円状に形成される。なお、直径Ｄの半分（溶接跡５１１、５２１の半径）は、嵌合部における容器１１０の厚さと、嵌合部における蓋板１２０の厚さと、のうち薄い方の厚さ分の長さ以下に設定される。
【００４６】
仮溶接位置設定部１１は、第１の仮溶接位置５１０および第２の仮溶接位置５２０を設定する。具体的には、仮溶接位置設定部１１は、予め定められた２つの座標を有しており、上述の外基準で、２つの座標のうち一方を第１の仮溶接位置５１０に設定し、２つの座標のうち他方を第２の仮溶接位置５２０に設定する。
【００４７】
ここで、容器１１０や蓋板１２０には、厚さの誤差や反りなどが生じることがある。そこで、厚さの誤差や反りなどが生じている場合であっても、工程上差し支えのない範囲で許容値を予め定めており、この許容値のことを公差と呼ぶ。公差は、適宜定められるものであるが、大きすぎると製品への影響が大きくなってしまう。このため、公差は、２０％以下に定められることが好ましい。
【００４８】
ただし、公差の範囲内であったとしても、厚さの誤差や反りなどが生じていると、容器１１０と蓋板１２０との組み合わせごとに、容器１１０と蓋板１２０との合わせ面の位置が変化することがある。そこで、第１の仮溶接位置５１０に設定される座標には、壁部１２２の端部上面と、容器１１０の開口端部上面と、で形成される平面上のうち、厚さの誤差や反りなどの存在していない容器１１０と蓋板１２０との合わせ面、すなわち理想的な容器１１０と蓋板１２０との境界に沿った位置が、定められる。
【００４９】
一方、第２の仮溶接位置５２０に設定される座標には、溶接跡５１１に対して溶接跡５２１の重ならない位置が、定められる。具体的には、第１の仮溶接位置５１０に設定される座標を基準として、容器１１０と蓋板１２０との嵌合部の延在する方向（Ｙ方向）に第１の距離Ｌ１だけ異ならせるとともに、容器１１０と蓋板１２０とを嵌合部の延在する方向と直交する方向（Ｘ方向）に第２の距離Ｌ２だけ異ならせた位置が、第２の仮溶接位置５２０に設定される座標として定められる。さらに、第１の仮溶接位置５１０から第２の仮溶接位置５２０までの距離の上限を、溶接跡５１１、５２１の直径Ｄの３倍とする。
【００５０】
第１の距離Ｌ１は、以下の数式（１）で定められ、第２の距離Ｌ２は、以下の数式（２）で定められる。なお、数式（２）において、ｔ１は、容器１１０のうち蓋板１２０と嵌合分の厚さの公差の下限値を示す。
【００５１】
【数１】
2015208761.tif 000003
【００５２】
【数２】
2015208761.tif 000004
【００５３】
以上の溶接装置１によれば、以下の効果を奏することができる。
【００５４】
溶接装置１は、仮溶接位置設定部１１により、第１の仮溶接位置からの距離が数式（１）（２）で定まる位置を、第２の仮溶接位置として１つ設定し、仮溶接部１２により、第１の仮溶接位置および第２の仮溶接位置において、容器１１０と蓋板１２０との嵌合部を仮溶接する。このため、第１の仮溶接位置で仮溶接するとともに、この第１の仮溶接位置の近傍である第２の仮溶接位置でも仮溶接することができる。したがって、容器１１０と蓋板１２０との境界から第１の仮溶接位置がずれてしまって、第１の仮溶接位置での仮溶接では嵌合部の適切な位置で仮溶接を行うことができない場合でも、第２の仮溶接位置での仮溶接により、嵌合部の適切な位置で仮溶接を行うことができるようにして、溶接強度を確保することができる。
【００５５】
また、溶接装置１は、第１の仮溶接位置から第２の仮溶接位置までの距離の上限を、溶接跡の直径Ｄの３倍とする。このため、第１の仮溶接位置から第２の仮溶接位置までの距離が離れすぎてしまうのを防止することができ、第２の仮溶接位置での仮溶接を、第１の仮溶接位置での仮溶接に対する増打ちとすることができる。また、第１の仮溶接位置から第２の仮溶接位置まで仮溶接部１２を移動させる際の移動距離を小さくすることができるので、仮溶接部１２の位置制御を容易にするとともに、第１の仮溶接位置および第２の仮溶接位置のうち、一方での仮溶接を開始してから他方での仮溶接が完了するまでの溶接時間を短くすることができる。
【００５６】
また、溶接装置１は、仮溶接位置設定部１１により、第１の仮溶接位置における溶接跡と、第２の仮溶接位置における溶接跡と、が重ならない位置に、第２の仮溶接位置を設定する。このため、第１の仮溶接位置での仮溶接による溶接跡と、第２の仮溶接位置での仮溶接による溶接跡と、は重ならない。したがって、第１の仮溶接位置での仮溶接により容器１１０と蓋板１２０の壁部１２２との境界部分の隙間が広がってしまった場合でも、第２の仮溶接位置での仮溶接時にこの隙間がさらに広がってしまうのを防止することができる。また、第１の仮溶接位置における溶接跡と、第２の仮溶接位置における溶接跡と、が重なることによって溶接強度を確保できなくなってしまうのを防止することができるので、仮溶接を行う回数が多くなってしまうのを防止することができる。さらに、第１の仮溶接位置および第２の仮溶接位置のそれぞれでの仮溶接により形成された溶接跡の総面積を広くして、嵌合部の適切な位置で仮溶接できる確率を高くすることができる。
【００５７】
また、溶接装置１は、仮溶接位置設定部１１により、上述の数式（１）で示したように、第１の仮溶接位置と第２の仮溶接位置とを、嵌合部の延在する方向に、溶接跡の直径Ｄより長く溶接跡の直径Ｄの３倍以下である第１の距離Ｌ１だけ異ならせる。このため、嵌合部の延在する方向で溶接跡同士が重ならないようにすることができる。したがって、第１の仮溶接位置での仮溶接により容器１１０と蓋板１２０の壁部１２２との境界部分の隙間が広がってしまった場合でも、第２の仮溶接位置での仮溶接時にこの隙間がさらに広がってしまうのを防止することができる。また、第１の仮溶接位置および第２の仮溶接位置のそれぞれでの仮溶接により形成された溶接跡の総面積を広くして、嵌合部の適切な位置で仮溶接できる確率を高くすることができる。
【００５８】
また、溶接装置１は、仮溶接位置設定部１１による仮溶接位置の設定と、仮溶接部１２による仮溶接とは、容器１１０を固定して外基準で行い、仮溶接位置設定部１１により、上述の数式（２）で示したように、第１の仮溶接位置と第２の仮溶接位置とを、嵌合部の延在する方向と直交する方向に、第２の距離Ｌ２だけ異ならせる。このため、嵌合部の延在する方向と直交する方向において、容器１１０および蓋板１２０から溶接跡がはみ出さないように仮溶接することができる。したがって、容器１１０や蓋板１２０から溶接跡がはみ出してしまう場合と比べて、仮溶接による強度を確保することができ、仮溶接を行う回数が増加してしまうのを防止することもできる。
【００５９】
また、溶接装置１は、第１の仮溶接範囲５００および第２の仮溶接範囲６００の範囲において仮溶接位置の設定および仮溶接を行う場合には、冶具９１０、９２０を容器１１０の外側の面であって仮溶接範囲５００、６００側の面に押し当てる。また、第３の仮溶接範囲７００および第４の仮溶接範囲８００の範囲において仮溶接位置の設定および仮溶接を行う場合には、冶具９３０、９４０を容器１１０の外側の面であって仮溶接範囲７００、８００側の面に押し当てる。このため、第１の仮溶接範囲５００および第２の仮溶接範囲６００の範囲において仮溶接位置の設定および仮溶接を行う場合には、仮溶接範囲５００、６００側で電池ケース１００を固定し、第３の仮溶接範囲７００および第４の仮溶接範囲８００の範囲において仮溶接位置の設定および仮溶接を行う場合には、仮溶接範囲７００、８００側で電池ケース１００を固定することになる。したがって、冶具から仮溶接位置までの距離を短くすることができるので、この仮溶接位置を設定する際に、容器１１０や蓋板１２０の厚さの誤差や反りなどの影響を小さくすることができる。したがって、嵌合部の適切な位置で仮溶接できる確率をさらに高くすることができる。
【００６０】
以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計なども含まれる。
【００６１】
例えば、上述の実施形態では、第２の仮溶接位置は、１つの第１の仮溶接位置に対して１つ設定されるものとしたが、これに限らず、例えば２つや３つ設定されるものであってもよい。第２の仮溶接位置を複数設定する場合にも、第１の仮溶接位置と、複数の第２の仮溶接位置と、のうち互いに隣接するもの同士の位置は、上限を溶接跡の直径Ｄの３倍として上述の数式（１）（２）で表される距離だけ、異ならせるものとする。
【００６２】
また、上述の実施形態では、仮溶接位置設定部１１による仮溶接位置の設定と、仮溶接部１２による仮溶接とは、図３を用いて説明したように外基準で行われるものとした。しかし、これに限らず、内基準やセンター基準で行われるものとしてもよい。
【００６３】
まず、内基準で行う場合について、図５を用いて以下に説明する。第１の仮溶接範囲５００および第２の仮溶接範囲６００の範囲において、仮溶接位置の設定および仮溶接を行う場合には、予め定められた位置に設けられた冶具９６０、９７０を、壁部１２２の内側の面であって仮溶接範囲５００、６００側の面に、Ｘマイナス方向に押し当てておく。一方、第３の仮溶接範囲７００および第４の仮溶接範囲８００の範囲において、仮溶接位置の設定および仮溶接を行う場合には、予め定められた位置に設けられた冶具９８０、９９０を、壁部１２２の内側の面であって仮溶接範囲７００、８００側の面に、Ｘプラス方向に押し当てておく。なお、第２の距離Ｌ２については、上述の数式（２）の代わりに以下の数式（３）で定められる。数式（３）において、ｔ２は、壁部１２２の厚さの公差の下限値を示す。
【００６４】
【数３】
2015208761.tif 000005
【００６５】
次に、センター基準で行う場合について、図５を用いて以下に説明する。第１の仮溶接範囲５００、第２の仮溶接範囲６００、第３の仮溶接範囲７００、および第４の仮溶接範囲８００の範囲において、仮溶接位置の設定および仮溶接を行う場合に、冶具９６０、９７０を、壁部１２２の内側の面に向かってＸプラス方向に押し当てるとともに、冶具９８０、９９０を、壁部１２２の内側の面に向かってＸマイナス方向に押し当てておく。なお、第２の距離Ｌ２については、上述の数式（２）の代わりに以下の数式（４）で定められる。数式（４）において、ＷＵは、蓋板１２０の図３のＸ方向の寸法の公差の下限値を示し、ＷＯは、蓋板１２０の図３のＸ方向の寸法の公差の上限値を示す。
【００６６】
【数４】
2015208761.tif 000006
【００６７】
また、上述の実施形態では、仮溶接部１２による仮溶接の溶接跡の直径Ｄの半分（溶接跡の半径）は、嵌合部における容器１１０の厚さと、嵌合部における蓋板１２０の壁部１２２の厚さと、のうち薄い方の厚さ分の長さ以下に設定されるものとした。しかし、これに限らず、嵌合部における容器１１０の厚さと、嵌合部における蓋板１２０の厚さと、のうち薄い方の厚さ分の長さに加えて、嵌合部における容器１１０の厚さと、嵌合部における蓋板１２０の壁部１２２の厚さと、のうち薄い方の厚さの公差に基づいて、設定されるものとしてもよい。これによれば、容器１１０および蓋板１２０から溶接跡がはみ出さないように仮溶接しつつ、仮溶接の回数の増加を抑制することができる。
【００６８】
また、上述の実施形態では、仮溶接部１２は、レーザー溶接により仮溶接を行うものとした。しかし、これに限らず、アーク溶接、ＴＩＧ溶接、ＭＩＧ溶接、プラズマ溶接、電子ビーム溶接などにより仮溶接を行うものとしてもよい。
【００６９】
また、上述の実施形態では、嵌合部において蓋板１２０の壁部１２２が容器１１０の内側に位置するものとした。しかし、これに限らず、嵌合部において蓋板１２０の壁部１２２が容器１１０の外側に位置するものであってもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１；溶接装置
１１；仮溶接位置設定部
１２；仮溶接部
１３；本溶接部
１００；電池ケース
１１０；容器
１２０；蓋板
１３０；発電要素
５１０；第１の仮溶接位置
５２０；第２の仮溶接位置
５１１、５２１；溶接跡
９１０、９２０、９３０、９４０、９６０、９７０、９８０、９９０；冶具
【図１】
2015208761.tif 000007
【図２】
2015208761.tif 000008
【図３】
2015208761.tif 000009
【図４】
2015208761.tif 000010
【図５】
2015208761.tif 000011