(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を走査して、開口部を有するケースと、前記開口部に挿入され前記開口部を塞ぐ蓋部材とを溶接する溶接方法であって、前記レーザ光は、第１レーザ光と、第２レーザ光と、第３レーザ光とを有し、
前記ケースと前記蓋部材との間の境界部に少なくとも１つの前記第１レーザ光を照射し、
前記第１レーザ光の照射位置に対して、レーザ光の進行方向における前方側で、前記蓋部材に少なくとも１つの前記第２レーザ光を照射し、
前記第１レーザ光の照射位置に対して、レーザ光の進行方向における前方側で、前記ケースに少なくとも１つの前記第３レーザ光を照射し、
前記第２レーザ光の少なくとも１つ及び前記第３レーザ光の少なくとも１つは、前記境界部に形成された隙間の近傍の素材を溶融して前記隙間を埋めるように構成されており、
前記第３レーザ光の少なくとも１つは、前記ケースの外壁面に達するキーホールを形成し得るエネルギー線である
溶接方法。
【請求項２】
回折光学素子を用いてレーザ光源から出力されたレーザ光を分光することによって、前記第１レーザ光、前記第２レーザ光及び前記第３レーザ光を照射する
請求項１に記載の溶接方法。
【請求項３】
前記ケースの外壁面に達するキーホールを形成し得る前記第３レーザ光の少なくとも１つの強度は、前記第１レーザ光及び前記第２レーザ光の強度よりも強い
請求項１又は２に記載の溶接方法。
【請求項４】
前記第１レーザ光、前記第２レーザ光及び前記第３レーザ光で構成される照射パターンは、レーザ光の進行方向に対して前後左右に対称となっている
請求項３に記載の溶接方法。
【請求項５】
前記第３レーザ光は、前記ケースの外壁面に達するキーホールを形成し得る外側照射レーザ光と、前記外側照射レーザ光よりも前記蓋部材側を照射する内側照射レーザ光とから構成される
請求項１又は２に記載の溶接方法。
【請求項６】
前記第１レーザ光、前記第２レーザ光及び前記第３レーザ光で構成される照射パターンは、点対称となっている
請求項５に記載の溶接方法。
【請求項７】
レーザ光を走査して、開口部を有するケースと、前記開口部に挿入され前記開口部を塞ぐ蓋部材とを溶接する溶接装置であって、
レーザ光を出力するレーザ光源と、
前記レーザ光を前記開口部及び前記蓋部材に照射するレーザ光照射手段と
を有し、
前記レーザ光は、第１レーザ光と、第２レーザ光と、第３レーザ光とを有し、
前記レーザ光照射手段は、
前記ケースと前記蓋部材との間の境界部に少なくとも１つの前記第１レーザ光を照射し、
前記第１レーザ光の照射位置に対して、レーザ光の進行方向における前方側で、前記蓋部材に少なくとも１つの前記第２レーザ光を照射し、
前記第１レーザ光の照射位置に対して、レーザ光の進行方向における前方側で、前記ケースに少なくとも１つの前記第３レーザ光を照射し、
前記第２レーザ光の少なくとも１つ及び前記第３レーザ光の少なくとも１つは、前記境界部に形成された隙間の近傍の素材を溶融して前記隙間を埋めるように構成されており、
前記第３レーザ光の少なくとも１つは、前記ケースの外壁面に達するキーホールを形成し得るエネルギー線である
溶接装置。
【請求項８】
前記レーザ光照射手段は、前記レーザ光源から出力されたレーザ光を、前記第１レーザ光、前記第２レーザ光及び前記第３レーザ光に分光する回折光学素子を有する
請求項７に記載の溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は溶接方法及び溶接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの部材を、エネルギー線であるレーザ光を用いたレーザ溶接によって溶接することが広く行われている。例えば電池の外装缶及び外装缶上部等のように、ケースとケースの開口部を塞ぐ蓋部材とをレーザ光によって溶接することが行われる。
【０００３】
この技術に関連し、特許文献１には、密閉型電池の製造方法が開示されている。特許文献１にかかる密閉型電池の製造方法では、レーザビームによるキーホール溶接が間欠的に行われる。ここで、キーホール溶接とは、レーザ光の強度を強くすることで、キーホールが形成された状態で溶接を行うことである。また、キーホールとは、強度の強いレーザ光が金属の溶融部に照射されることによって金属が蒸発して形成された穴である。
【０００４】
また、レーザ光の強度が弱いと溶融部の溶け込み深さが浅くなり、溶接強度が弱くなるおそれがある。一方、レーザ光の強度を強くすることによって、適切な溶融部の溶け込み深さを確保することができ、これによって、溶接強度を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２４５７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ケースの開口部を蓋部材で塞いだときに、ケースと蓋部材との境界部において隙間が形成されることがある。ここで、ケースと蓋部材との境界部に対してレーザ溶接を行う際にその隙間にレーザ光が侵入すると、隙間内でレーザ光が複数回反射することがある。このように、レーザ光が複数回反射することを、多重反射という。多重反射が発生すると、レーザ光の溶融部への吸収率が急激に上昇し、これによって、溶融部への入熱量が増加する。これにより、溶融部の溶け込み深さが急激に深くなるおそれがある。溶融部への溶け込み深さが深くなると、ケース内部に溶融部が貫通する内部貫通が発生するおそれがある。
【０００７】
また、溶融部の溶け込み深さを確保するために、金属が蒸発するほどレーザ光の強度を強くすると、キーホール（蒸発部）が発生する可能性がある。このとき、キーホールに照射されたレーザ光によって、キーホール内で多重反射が発生するおそれがある。これにより、溶融部の溶け込み深さが急激に深くなり、ケース内部に溶融部が貫通する内部貫通が発生するおそれがある。
【０００８】
そして、溶融部の内部貫通が発生すると、ケース内部に、スパッタ及び溶融した金属等の異物が混入するおそれがある。特に、溶接対象部材が電池である場合、このような異物の混入は、電池ケースの内部において短絡不良等を誘発する。したがって、ケースと蓋部材とをレーザ溶接する際に内部貫通が発生しないことが望まれる。
【０００９】
本発明は、ケースと蓋部材とをレーザ溶接する際に内部貫通の発生を抑制することが可能な溶接方法及び溶接装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明にかかる溶接方法は、レーザ光を走査して、開口部を有するケースと、前記開口部に挿入され前記開口部を塞ぐ蓋部材とを溶接する溶接方法であって、前記レーザ光は、第１レーザ光と、第２レーザ光と、第３レーザ光とを有し、前記ケースと前記蓋部材との間の境界部に少なくとも１つの前記第１レーザ光を照射し、前記第１レーザ光の照射位置に対して、レーザ光の進行方向における前方側で、前記蓋部材に少なくとも１つの前記第２レーザ光を照射し、前記第１レーザ光の照射位置に対して、レーザ光の進行方向における前方側で、前記ケースに少なくとも１つの前記第３レーザ光を照射し、前記第３レーザ光の少なくとも１つは、前記ケースの外壁面に達するキーホールを形成し得るエネルギー線である。
【００１１】
また、本発明にかかる溶接装置は、レーザ光を走査して、開口部を有するケースと、前記開口部に挿入され前記開口部を塞ぐ蓋部材とを溶接する溶接装置であって、レーザ光を出力するレーザ光源と、前記レーザ光を前記開口部及び前記蓋部材に照射するレーザ光照射手段とを有し、前記レーザ光は、第１レーザ光と、第２レーザ光と、第３レーザ光とを有し、前記レーザ光照射手段は、前記ケースと前記蓋部材との間の境界部に少なくとも１つの前記第１レーザ光を照射し、前記第１レーザ光の照射位置に対して、レーザ光の進行方向における前方側で、前記蓋部材に少なくとも１つの前記第２レーザ光を照射し、前記第１レーザ光の照射位置に対して、レーザ光の進行方向における前方側で、前記ケースに少なくとも１つの前記第３レーザ光を照射し、前記第３レーザ光の少なくとも１つは、前記ケースの外壁面に達するキーホールを形成し得るエネルギー線である。
【００１２】
上記のような構成によって、境界部を溶融する第１レーザ光の前方側で、蓋部材に照射される第２レーザ光と、ケースに照射される第３レーザ光の少なくとも１つとによって、境界部に形成された隙間近傍の素材が溶融して隙間に流れ込むので、隙間が埋められる。したがって、第１レーザ光が隙間に侵入することが抑制される。また、第３レーザ光の少なくとも１つによってキーホールが外壁面に達するように形成されるので、外壁面が開放される。したがって、キーホールに侵入したレーザ光がその外壁面の開放された箇所から脱出するので、キーホールにおける多重反射が抑制される。これにより、内部貫通を抑制することが可能となる。
【００１３】
また、好ましくは、回折光学素子を用いてレーザ光源から出力されたレーザ光を分光することによって、前記第１レーザ光、前記第２レーザ光及び前記第３レーザ光を照射する。
上記のような構成によって、簡易な構成で、第１レーザ光、第２レーザ光及び第３レーザ光を照射することが可能となる。
【００１４】
また、好ましくは、前記ケースの外壁面に達するキーホールを形成し得る前記第３レーザ光の少なくとも１つの強度は、前記第１レーザ及び前記第２レーザの強度よりも強い。
上記のような構成によって、隙間を埋めるための第３レーザ光の照射位置から外壁面までの距離が短く端部照射レーザ光を照射できない場合であっても、外壁面に達するキーホールを形成することが可能となる。
また、端部照射レーザ光を不要とすることによって、第１レーザ光、第２レーザ光及び第３レーザ光で構成される照射パターン全体の大きさを低減することが可能となる。
【００１５】
また、好ましくは、前記第１レーザ光、前記第２レーザ光及び前記第３レーザ光で構成される照射パターンは、レーザ光の進行方向に対して前後左右に対称となっている。
上記のような構成によって、蓋部材の周囲に対してレーザ光を走査する場合に、各辺について照射パターンの向きを変更することが不要となる。したがって、効率的に溶接を行うことが可能となる。
また、回折光学素子を用いる場合に、回折光学素子の設計を効率化することが可能となる。
【００１６】
また、好ましくは、前記第３レーザ光は、前記ケースの外壁面に達するキーホールを形成し得る外側照射レーザ光と、前記外側照射レーザ光よりも前記蓋部材側を照射する内側照射レーザ光とから構成される。
上記のような構成によって、外側照射レーザ光がケースの外壁面側を照射するので、より確実に、外壁面に達するキーホールを形成することが可能となる。
【００１７】
また、好ましくは、前記第１レーザ光、前記第２レーザ光及び前記第３レーザ光で構成される照射パターンは、点対称となっている。
上記のような構成によって、蓋部材の周囲に対してレーザ光を走査する場合に、照射パターンの向きを変更することが不要となる。したがって、効率的に溶接を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ケースと蓋部材とをレーザ溶接する際に内部貫通の発生を抑制することが可能な溶接方法及び溶接装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態１にかかる溶接方法によって得られる溶接加工品を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１にかかる溶接方法によって得られる溶接加工品を示す平面図である。
【図３】電池の短辺部における断面詳細図である。
【図４】実施の形態１にかかる溶接方法を実施する溶接装置を示す図である。
【図５】実施の形態１にかかる溶接装置がレーザ光を走査することを示す図である。
【図６】制御装置の処理を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態１にかかる溶接装置によって電池に照射されるレーザ光の照射パターンを例示する図である。
【図８】図７に例示した照射パターンで電池の短辺部にレーザ光を照射した状態を示す図である。
【図９】実施の形態１にかかる溶接装置によって溶接された電池の断面図を示す図である。
【図１０】図７に例示した照射パターンで電池の蓋部材の周囲について境界部に沿ってレーザ光が走査される状態を示している。
【図１１】第１の比較例にかかる照射パターンで電池の短辺部にレーザ光を照射した状態を示す図である。
【図１２】隙間において発生する多重反射を示す図である。
【図１３】第２の比較例にかかる照射パターンで電池の短辺部にレーザ光を照射した状態を示す図である。
【図１４】第２の比較例にかかる照射パターンで構成されたレーザ光によって溶接された電池の断面図を示す図である。
【図１５】第２の比較例における、キーホールにおいて発生する多重反射を示す図である。
【図１６】実施の形態１においてケースの外壁面に蒸発部が形成された状態を示す図である。
【図１７】実施の形態１と比較例との比較を示す図である。
【図１８】実施の形態１の第１の変形例にかかる照射パターンを例示する図である。
【図１９】実施の形態１の第２の変形例にかかる照射パターンを例示する図である。
【図２０】実施の形態２にかかる照射パターンを例示する図である。
【図２１】実施の形態２にかかる照射パターンで構成されたレーザ光によって溶接された電池の断面図を示す図である。
【図２２】実施の形態２の第１の変形例にかかる照射パターンを例示する図である。
【図２３】実施の形態２の第２の変形例にかかる照射パターンを例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（実施の形態１）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１及び図２は、実施の形態１にかかる溶接方法によって得られる溶接加工品を示す図である。本実施の形態においては、溶接加工品が電池である例について説明するが、溶接加工品は電池に限られない。
【００２１】
図１及び図２には、溶接加工品である電池１が示されている。図１は、電池１の斜視図であり、図２は、電池１の平面図である。電池１は、ケース２、蓋部材３、正極端子４及び負極端子５を有する。好ましくは、ケース２及び蓋部材３の素材は、ともにアルミニウムである。正極端子４及び負極端子５は、蓋部材３の上部に設けられている。
【００２２】
ケース２は、電極捲回体（図示せず）等を内部に収容するための略直方体の容器である。ケース２の１つの面（例えば上面）は開放されており、開口部２ａが形成されている。蓋部材３は、開口部２ａを塞ぐための板状部材であり、開口部２ａに挿入される。蓋部材３は、開口部２ａの内周の形状に対応した形状で形成されている。また、電池１は、図２のように上から見たときに略長方形の形状に形成されており、短辺部１０（１０ａ，１０ｂ）及び長辺部１２（１２ａ，１２ｂ）を有する。
【００２３】
図３は、電池１の短辺部１０における断面詳細図である。短辺部１０において、ケース２と蓋部材３との境界部２０には、隙間２２が形成されている。つまり、短辺部１０においては、（ケース２の内寸）＞（蓋部材３の外寸）である。短辺部１０において境界部２０に隙間２２が形成されるのは、ケース２の開口部２ａに電極捲回体及び蓋部材３を挿入する際に、境界部２０においてケース２の内壁面２ｂと蓋部材３の外周面３ｂとが擦れて異物が発生しないようにするためである。なお、長辺部１２においては、隙間は形成されていなくてもよい。つまり、長辺部１２においては、（ケース２の内寸）≧（蓋部材３の外寸）である。さらに、（短辺部１０における隙間）＞（長辺部１２における隙間）である。
また、ケース２は、隙間２２の反対側に外壁面２ｃを有する。また、ケース２は、上端面２ｄと、外壁面２ｃと上端面２ｄとが交差して形成される角部２ｅとを含む。
【００２４】
図４は、実施の形態１にかかる溶接方法を実施する溶接装置１００を示す図である。溶接装置１００は、電池１のケース２と蓋部材３とを溶接する。これにより、電池１が密閉される。図４に示すように、溶接装置１００は、レーザ発振器１０１と、レーザ光照射部１０２（レーザ光照射手段）と、制御装置１２０とを有する。レーザ光照射部１０２は、光ファイバ１０４と、コリメイトレンズ１０６と、回折光学素子１０８と、ガルバノスキャナ１１０（走査手段）と、Ｆθレンズ１１２と、保護ガラス１１４とを有する。
【００２５】
制御装置１２０は、例えばコンピュータ等の情報処理装置である。制御装置１２０は、後述するように、プログラムを実行することによって、レーザ発振器１０１及びガルバノスキャナ１１０の動作を制御する。
【００２６】
レーザ発振器１０１は、制御装置１２０による制御によって、エネルギー線であるレーザ光５０を発振するレーザ光源である。レーザ発振器１０１から発せられたレーザ光５０は、光ファイバ１０４を通って、コリメイトレンズ１０６に入射される。コリメイトレンズ１０６を通ったレーザ光５０は、回折光学素子１０８に入射される。そして、回折光学素子１０８を通ったレーザ光５０は、ガルバノスキャナ１１０に入射される。
【００２７】
コリメイトレンズ１０６は、入射光であるレーザ光の光束を平行に調整するためのレンズである。回折光学素子（ＤＯＥ：Diffractive Optical Element）１０８は、コリメイトレンズ１０６によって平行光となったレーザ光５０を、複数筋のレーザ光に分光するためのレンズである。回折光学素子１０８によって複数筋に分光されたレーザ光５０は、ガルバノスキャナ１１０に入射される。
【００２８】
ガルバノスキャナ１１０は、高速かつ正確な位置にレーザ光を走査するための装置である。ガルバノスキャナ１１０は、一対の反射鏡（ガルバノミラー）１１０ａ，１１０ｂを有する。反射鏡１１０ａ，１１０ｂは、図示しないモータ軸上に支持されている。ガルバノスキャナ１１０は、制御装置１２０による制御によりモータを駆動することによって、反射鏡１１０ａ，１１０ｂの反射角を高速で変更し、これにより、レーザ光５０を高速で走査することを実現する。
【００２９】
Ｆθレンズ１１２及び保護ガラス１１４は、ガルバノスキャナ１１０の出力側に設けられている。Ｆθレンズ１１２は、レーザ光５０の走査速度が一定となるように補正するためのレンズである。Ｆθレンズ１１２及び保護ガラス１１４を通過したレーザ光は、電池１上に走査される。
【００３０】
図５は、実施の形態１にかかる溶接装置１００がレーザ光を走査することを示す図である。溶接装置１００は、ガルバノスキャナ１１０の反射鏡１１０ａ，１１０ｂの角度をそれぞれ独立して変更しつつレーザ光５０を反射することで、矢印Ａに示すように、レーザ光５０を、電池１のケース２と蓋部材３との間の境界部２０に沿って走査する。そして、矢印Ｂに示すように、溶接装置１００が、蓋部材３の周囲に対し短辺部１０ａ、長辺部１２ａ、短辺部１０ｂ及び長辺部１２ｂの隙間２２に沿ってレーザ光を走査することで、ケース２と蓋部材３とが溶接され、電池１が密閉される。
【００３１】
図６は、制御装置１２０の処理を示すフローチャートである。図６には、短辺部１０ａから長辺部１２ａをレーザ溶接するときの処理を示しているが、短辺部１０ｂから長辺部１２ｂをレーザ溶接するときの処理も実質的に同様である。
【００３２】
制御装置１２０は、短辺部１０ａにおける設定値を、レーザ発振器１０１に指示する（Ｓ１０２）。具体的には、制御装置１２０は、短辺部１０ａにおけるレーザ光の出力値（エネルギー値）、及び出力時間を、レーザ発振器１０１に指示する。これによって、レーザ発振器１０１は、短辺部１０ａに対して、設定された時間、設定された出力値で、レーザを照射する。ここで、「出力時間」は、短辺部１０ａの長さと、後述する走査速度とから算出され得る。
【００３３】
制御装置１２０は、短辺部１０ａにおける位置及び走査速度を、ガルバノスキャナ１１０に指示する（Ｓ１０２）。具体的には、制御装置１２０は、短辺部１０ａにおける位置にレーザ光を照射するような角度に反射鏡１１０ａ，１１０ｂを制御するように、ガルバノスキャナ１１０に指示する。また、制御装置１２０は、短辺部１０ａについて適切に溶接を行い得るような走査速度を、ガルバノスキャナ１１０に指示する。これによって、ガルバノスキャナ１１０は、反射鏡１１０ａ，１１０ｂの角度を調整する。このようにして、溶接装置１００は、短辺部１０ａにおける狙った位置に、設定された強度のレーザ光を照射する。
【００３４】
制御装置１２０は、Ｓ１０２と同様にして、長辺部１２ａにおける設定値を、レーザ発振器１０１に指示する（Ｓ１０８）。これによって、レーザ発振器１０１は、長辺部１２ａに対して、設定された時間、設定された出力値で、レーザを照射する。
【００３５】
制御装置１２０は、Ｓ１０４と同様にして、長辺部１２ａにおける位置及び走査速度を、ガルバノスキャナ１１０に指示する（Ｓ１１０）。これによって、ガルバノスキャナ１１０は、反射鏡１１０ａ，１１０ｂの角度を調整する。このようにして、溶接装置１００は、長辺部１２ａにおける狙った位置に、設定された強度のレーザ光を照射する。
【００３６】
図７は、実施の形態１にかかる溶接装置１００によって電池１に照射されるレーザ光の照射パターンを例示する図である。図７に例示した照射パターンは、複数のレーザ光が略Ｘ字状に配置されて構成されている。図７に例示した照射パターンは、主レーザ光５１（５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ）と、副レーザ光５２（５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ）と、端部照射レーザ光５３（５３ｂ，５３ｃ）とが組み合わされて構成されている。
【００３７】
この照射パターンは、回折光学素子１０８によってレーザ光が分光されることで実現され得る。つまり、回折光学素子１０８によって、レーザ発振器１０１から出力されたレーザ光５０は、主レーザ光５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄと、副レーザ光５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄと、端部照射レーザ光５３ｂ，５３ｃとに分光される。このことは、後述する他の照射パターンについても同様である。
【００３８】
主レーザ光５１（第１レーザ光）は、素材を十分に溶融させて、必要な溶け込み深さを確保するために照射される主要なレーザ光（主熱源）である。また、副レーザ光５２は、レーザ光が短辺部１０の境界部２０を走査するときに、主レーザ光５１の照射位置に対して、レーザ光の進行方向（矢印Ｘ１で示す）における前方側に照射されるレーザ光を含む。端部照射レーザ光５３は、レーザ光が短辺部１０の境界部２０を走査するときに、主レーザ光５１の照射位置に対して、レーザ光の進行方向における前方側で、ケース２に照射されるレーザ光を含む。このとき、端部照射レーザ光５３（外側照射レーザ光）は、ケース２に照射される副レーザ光５２よりもケース２の端部（角部２ｅ）側の位置に照射される。言い換えると、ケース２に照射される副レーザ光５２（内側照射レーザ光）は、端部照射レーザ光５３よりもケース２の蓋部材３側に照射される。
【００３９】
図８は、図７に例示した照射パターンで電池１の短辺部１０にレーザ光を照射した状態を示す図である。図８においては、短辺部１０ａにレーザ光が照射された状態が示されている。溶接装置１００（レーザ光照射部１０２）は、主レーザ光５１を境界部２０に照射する。また、溶接装置１００（レーザ光照射部１０２）は、副レーザ光５２を、主レーザ光５１の照射位置に対して前方側及び後方側で、蓋部材３及びケース２に照射する。さらに、溶接装置１００（レーザ光照射部１０２）は、端部照射レーザ光５３を、主レーザ光５１の照射位置に対して前方側及び後方側で、それぞれケース２及び蓋部材３に照射する。これによって、溶接部１４（ビード）が形成される。なお、溶接部１４は、レーザ光によって素材が溶融した後、凝固した箇所である。
【００４０】
主レーザ光５１によって付与される熱量によって、隙間２２の周辺の素材が十分に溶融され、これにより、隙間２２の周辺における素材の溶け込み深さが確保される。したがって、境界部２０において必要な溶接強度が確保され得る。
【００４１】
ここで、主レーザ光５１ａは、レーザ光の進行方向（矢印Ｘ１で示す）における前方側で、蓋部材３の隙間２２の近傍に照射される。主レーザ光５１ｂは、レーザ光の進行方向における前方側で、ケース２の隙間２２の近傍に照射される。主レーザ光５１ｃは、レーザ光の進行方向における後方側で、蓋部材３の隙間２２の近傍に照射される。主レーザ光５１ｄは、レーザ光の進行方向における後方側で、ケース２の隙間２２の近傍に照射される。
【００４２】
副レーザ光５２のうち、副レーザ光５２ａは、主レーザ光５１の照射位置に対して、レーザ光の進行方向における前方側で、蓋部材３に照射される。副レーザ光５２ｂは、主レーザ光５１の照射位置に対して、レーザ光の進行方向における前方側で、ケース２に照射される。副レーザ光５２ｃは、主レーザ光５１の照射位置に対して、レーザ光の進行方向における後方側で、蓋部材３に照射される。副レーザ光５２ｄは、主レーザ光５１の照射位置に対して、レーザ光の進行方向における後方側で、ケース２に照射される。
【００４３】
副レーザ光５２ａ及び副レーザ光５２ｂは、主レーザ光５１の照射位置に対して前方の隙間２２に、溶融させた素材を供給する。これによって、隙間２２の周辺の素材が溶融され、隙間２２が埋められる。つまり、溶接装置１００は、副レーザ光５２ａ（第２レーザ光）及び副レーザ光５２ｂ（第３レーザ光）によって隙間２２を埋め、主レーザ光５１を、埋められた隙間２２の位置に照射する。
【００４４】
端部照射レーザ光５３ｂは、主レーザ光５１の照射位置に対して前方側で、ケース２の角部２ｅ（端部）の近傍に照射される。ここで、端部照射レーザ光５３ｂ（外側照射レーザ光）は、副レーザ光５２ｂよりも角部２ｅ（端部）側の位置に照射される。言い換えると、副レーザ光５２ｂ（内側照射レーザ光）は、端部照射レーザ光５３ｂよりも蓋部材３側の位置に照射される。また、端部照射レーザ光５３ｃは、主レーザ光５１の照射位置に対して後方側で、蓋部材３に照射される。端部照射レーザ光５３ｂ（第３レーザ光）によって、ケース２は、外壁面２ｃまで溶融される。つまり、ケース２において、溶接部１４は、外壁面２ｃ（角部２ｅ）まで達している。
【００４５】
図９は、実施の形態１にかかる溶接装置１００によって溶接された電池１の断面図を示す図である。図９には、電池１の短辺部１０における断面図が示されている。図９に示すように、端部照射レーザ光５３ｂによって、溶接部１４は、ケース２の外壁面２ｃまで形成されている。言い換えると、実施の形態１にかかる溶接装置１００によって、ケース２の外壁面２ｃまで素材が溶け込んでいる。なお、ケース２の外壁面２ｃまで素材が溶け込こんでいることについては、後述する比較例と対比して後で詳述する。
【００４６】
図１０は、図７に例示した照射パターンで電池１の蓋部材３の周囲について境界部２０に沿ってレーザ光が走査される状態を示している。図１０に示すように、溶接装置１００は、短辺部１０ａ、長辺部１２ａ、短辺部１０ｂ及び長辺部１２ｂそれぞれについて、図７に例示した照射パターンの向きを変えることなく、レーザ光を走査する。つまり、溶接装置１００は、短辺部１０ａ、長辺部１２ａ、短辺部１０ｂ及び長辺部１２ｂそれぞれについて、図７に例示した照射パターンで構成されたレーザ光の進行方向のみを変更する。
【００４７】
これにより、短辺部１０ｂにおいては、副レーザ光５２ｄが、主レーザ光５１の照射位置に対して、レーザ光の進行方向における前方側で、蓋部材３に照射される。また、副レーザ光５２ｃが、主レーザ光５１の照射位置に対して、レーザ光の進行方向における前方側で、ケース２に照射される。また、副レーザ光５２ｂが、主レーザ光５１の照射位置に対して、レーザ光の進行方向における後方側で、蓋部材３に照射される。また、副レーザ光５２ａが、主レーザ光５１の照射位置に対して、レーザ光の進行方向における後方側で、ケース２に照射される。主レーザ光５１についても同様である。
【００４８】
したがって、短辺部１０ｂにおいては、副レーザ光５２ｄ及び副レーザ光５２ｃによって、主レーザ光５１の照射位置に対して前方の隙間２２が埋められる。つまり、溶接装置１００は、副レーザ光５２ｄ（第２レーザ光）及び副レーザ光５２ｃ（第３レーザ光；内側照射レーザ光）によって隙間２２を埋め、主レーザ光５１を、埋められた隙間２２の位置に照射する。
【００４９】
また、短辺部１０ｂにおいては、端部照射レーザ光５３ｃが、主レーザ光５１の照射位置に対して前方側で、ケース２の角部２ｅの近傍に照射される。この端部照射レーザ光５３ｃ（第３レーザ光；外側照射レーザ光）によって、ケース２は、外壁面２ｃまで溶融される。
【００５０】
また、長辺部１２ａにおいては、副レーザ光５２ｃ及び端部照射レーザ光５３ｃが、主レーザ光５１の照射位置に対して、レーザ光の進行方向（矢印Ｘ２で示す）における前方側で、蓋部材３に照射される。また、副レーザ光５２ａが、主レーザ光５１の照射位置に対して、レーザ光の進行方向における前方側で、ケース２に照射される。また、副レーザ光５２ｄが、主レーザ光５１の照射位置に対して、レーザ光の進行方向における後方側で、蓋部材３に照射される。また、副レーザ光５２ｂ及び端部照射レーザ光５３ｂが、主レーザ光５１の照射位置に対して、レーザ光の進行方向における後方側で、ケース２に照射される。主レーザ光５１についても同様である。
【００５１】
したがって、長辺部１２ａにおいては、副レーザ光５２ｃ（端部照射レーザ光５３ｃ）及び副レーザ光５２ａによって、主レーザ光５１の照射位置に対して前方の隙間２２が埋められる。つまり、溶接装置１００は、副レーザ光５２ｃ（端部照射レーザ光５３ｃ）（第２レーザ光）及び副レーザ光５２ａ（第３レーザ光）によって隙間２２を埋め、主レーザ光５１を、埋められた隙間２２の位置に照射する。
【００５２】
ここで、上述したように、長辺部１２の隙間２２の大きさは、短辺部１０の隙間２２の大きさよりもはるかに小さい。したがって、長辺部１２ａにおいて、ケース２に照射される主レーザ光５１ａ，５１ｂと、蓋部材３に照射される主レーザ光５１ｃ，５１ｄとの間に境界部２０が配置されるように、図７に例示した照射パターンでレーザ光が照射されると、副レーザ光５２ａがケース２の角部２ｅ近傍に照射され得る。これにより、長辺部１２ａにおいても、ケース２は、外壁面２ｃまで溶融される。
【００５３】
（比較例）
次に、本実施の形態と対比するための比較例について説明する。
図１１は、第１の比較例にかかる照射パターンで電池１の短辺部１０にレーザ光を照射した状態を示す図である。図１１においては、短辺部１０ａにレーザ光が照射された状態が示されている。第１の比較例にかかる照射パターンは、１つの主レーザ光５１のみで構成されている。このような照射パターンの場合、隙間２２と重なる位置に主レーザ光５１を照射し、主レーザ光５１によって溶融された素材が隙間２２に溶け込むのを待って、レーザ光の進行方向（矢印Ｘ１で示す）に主レーザ光５１の照射位置を変位させる。第１の比較例にかかる照射パターンでは、レーザ光の進行速度を速くすると、隙間２２にレーザ光が侵入する可能性がある。この場合、隙間２２において多重反射が発生する。
【００５４】
図１２は、隙間２２において発生する多重反射を示す図である。主レーザ光５１が隙間２２に侵入すると、レーザ光がケース２の内壁面２ｂと蓋部材３の外周面３ｂとに複数回反射する。主レーザ光５１が照射されることによって隙間２２の素材が溶融して溶融部１６が形成されるが、隙間２２においてレーザ光が反射を繰り返す多重反射により、レーザ光の溶融部１６への吸収率が急激に上昇する。つまり、溶融部１６への入熱量が急激に上昇するので、溶融部１６の溶け込み深さが急激に上昇する。これにより、ケース２の内部に溶融部１６が貫通する内部貫通が発生するおそれがある。したがって、ケース２と蓋部材３との間に隙間２２が形成されている境界部２０に対して第１の比較例にかかる照射パターンでレーザ溶接を行うと、隙間２２における多重反射によって内部貫通が発生する可能性がある。
【００５５】
図１３は、第２の比較例にかかる照射パターンで電池１の短辺部１０にレーザ光を照射した状態を示す図である。図１３においては、短辺部１０ａにレーザ光が照射された状態が示されている。図８に例示した実施の形態１にかかる照射パターンと同様に、第２の比較例にかかる照射パターンでは、主レーザ光５１（５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ）が境界部２０に照射され、副レーザ光５２（５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ）が主レーザ光５１の照射位置に対して前方側及び後方側で、蓋部材３及びケース２に照射される。一方、図８に例示した実施の形態１にかかる照射パターンとは異なり、第２の比較例にかかる照射パターンには、端部照射レーザ光５３は存在しない。なお、主レーザ光５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ及び副レーザ光５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄの配置は、図８に例示した照射パターンと実質的に同様であるので、説明を省略する。
【００５６】
上述したように、副レーザ光５２ａ及び副レーザ光５２ｂは、主レーザ光５１の照射位置に対して前方の隙間２２に、溶融させた素材を供給する。これによって、隙間２２の周辺の素材が溶融され、隙間２２が埋められる。これにより、主レーザ光５１が隙間２２に侵入することが抑制される。したがって、第２の比較例においては、第１の比較例と異なり、隙間２２における多重反射が抑制される。
【００５７】
図１４は、第２の比較例にかかる照射パターンで構成されたレーザ光によって溶接された電池１の断面図を示す図である。図１４には、電池１の短辺部１０における断面図が示されている。図１４の矢印Ｃで示すように、第２の比較例においては、実施の形態１の場合（図９に示す）と異なり、溶接部１４はケース２の外壁面２ｃ（角部２ｅ）に到達していない。言い換えると、第２の比較例においては、ケース２の外壁面２ｃまで素材が溶け込んでいない。これにより、第２の比較例においては、強度の強いレーザ光によって発生したキーホールにおける多重反射が発生する可能性がある。以下、説明する。
【００５８】
図１５は、第２の比較例における、キーホールにおいて発生する多重反射を示す図である。上述したように、素材の溶け込み深さを確保するために、金属が蒸発するほど強い強度（エネルギー密度）のレーザ光５０（主レーザ光５１及び副レーザ光５２）がケース２及び蓋部材３に照射されると、まず、ケース２及び蓋部材３の素材が溶融して溶融部１６が形成される。そして、高強度のレーザ光の照射によって溶融部１６の溶融金属が蒸発し、溶融部１６の内部に蒸発部１８（キーホール）が形成される。さらにレーザ光が蒸発部１８の内壁１８ａに照射されると、図１５の矢印で示すように、蒸発部１８において、レーザ光が複数回反射を繰り返す、多重反射が発生する。この多重反射により、レーザ光の溶融部１６への吸収率が急激に上昇する。つまり、溶融部１６への入熱量が急激に上昇するので、溶融部１６の溶け込み深さが急激に上昇する。これにより、ケース２の内部に溶融部１６が貫通する内部貫通が発生するおそれがある。
【００５９】
ここで、図１４を用いて上述したように、第２の比較例にかかる照射パターンでレーザ溶接を行った場合、ケース２の外壁面２ｃまで金属が溶融されない。したがって、第２の比較例においては、主レーザ光５１又は副レーザ光５２によって蒸発部１８が発生すると、蒸発部１８の内壁１８ａは開放されない。つまり、主レーザ光５１又は副レーザ光５２は、蒸発部１８の側面から脱出され得ない。したがって、上述した多重反射が発生するおそれがある。これにより、第２の比較例にかかる照射パターンでレーザ溶接を行うと、高強度のレーザ光により発生した蒸発部１８における多重反射によって内部貫通が発生する可能性がある。
【００６０】
一方、実施の形態１においては、図９に示したように、端部照射レーザ光５３によって、ケース２の外壁面２ｃ（角部２ｅ）まで、金属が溶融される。このとき、以下に説明するように、蒸発部１８が、ケース２の端部（外壁面２ｃ，角部２ｅ）に形成されることとなる。言い換えると、端部照射レーザ光５３は、ケース２の端部（外壁面２ｃ，角部２ｅ）に達する蒸発部１８を形成し得るエネルギー線である。
【００６１】
図１６は、実施の形態１においてケース２の外壁面２ｃに蒸発部１８が形成された状態を示す図である。外壁面２ｃに達するように蒸発部１８が形成されると、蒸発部１８の内壁１８ａの一部が開放され、開放部１８ｂが形成される。これにより、レーザ光５０が蒸発部１８に入射したとしても、レーザ光５０の反射光は、開放部１８ｂから蒸発部１８の外部に脱出する。したがって、この場合、多重反射の発生が抑制される。
【００６２】
ここで、実施の形態１にかかる照射パターン（図７）において、各レーザ光（５１，５２，５３）は、互いに隣接している。これにより、各レーザ光によって発生した蒸発部１８が、一体となり得る。したがって、各レーザ光（５１，５２，５３）が蒸発部１８に入射した場合であっても、多重反射が発生する前に、端部照射レーザ光５３（５３ｂ）によって形成された蒸発部１８における開放部１８ｂから、入射したレーザ光が蒸発部１８から脱出し得る。したがって、実施の形態１においては、蒸発部１８における多重反射の発生を抑制することが可能となる。したがって、実施の形態１においては、内部貫通の発生を抑制することが可能となる。
【００６３】
図１７は、実施の形態１と比較例との比較を示す図である。上述したように、ケース２と蓋部材３との間の隙間２２にレーザ光が入射すると、隙間２２において多重反射が発生するおそれがある。したがって、内部貫通を抑制するための第１の要件として、主レーザ光５１が隙間２２近傍に照射される前に隙間２２が埋まることが必要となる（要件１）。また、金属が蒸発するほどレーザ光の強度を強くすることで蒸発部１８（キーホール）が発生し、蒸発部１８に入射したレーザ光によって多重反射が発生するおそれがある。したがって、内部貫通を抑制するための第２の要件として、蒸発部１８がケース２の端部（外壁面２ｃ）に達するように形成されることが必要となる（要件２）。
【００６４】
図１７に示すように、第１の比較例（図１１）においては、隙間２２が埋まっていない状態で主レーザ光５１が隙間２２と重なる位置に照射されるので、要件１は満たされない。さらに、主レーザ光５１の強度が強くなると蒸発部１８が発生するが、第１の比較例においては、蒸発部１８は、隙間２２に対応する位置に形成されるのみであって、ケース２の端部（外壁面２ｃ）に達するようには形成されない。したがって、要件２も満たされない。したがって、第１の比較例においては、多重反射が発生する。
【００６５】
また、第２の比較例（図１３）においては、隙間２２が埋まった状態で主レーザ光５１が隙間２２の近傍に照射されるので、要件１は満たされる。一方、第２の比較例においては、蒸発部１８は、上述したように、ケース２の端部（外壁面２ｃ）には形成されない。したがって、要件２は満たされない。したがって、第２の比較例においては、多重反射が発生する。
【００６６】
一方、実施の形態１においては、第２の比較例と同様に、隙間２２が埋まった状態で主レーザ光５１が隙間２２の近傍に照射されるので、要件１は満たされる。さらに、端部照射レーザ光５３によって、ケース２の端部（外壁面２ｃ）に達するように蒸発部１８が形成される。したがって、要件２も満たされる。したがって、実施の形態１においては、多重反射が発生しない。
【００６７】
上述したように、実施の形態１においては、蒸発部１８（キーホール）が発生した場合であっても、多重反射の発生を抑制することが可能となる。したがって、素材の溶け込み深さを確保するために、レーザ光の強度を、金属が蒸発するほど強い強度としても、溶融部１６の抜け落ち（内部貫通）を抑制することが可能となる。したがって、実施の形態１においては、溶接強度を確保し得るような安定した溶け込み深さを実現することが可能となる。
【００６８】
また、実施の形態１にかかる照射パターンは、略Ｘ字状に構成されている。つまり、実施の形態１にかかる照射パターンは、点対称の配置となっている。したがって、図１０を用いて説明したように、溶接装置１００は、短辺部１０ａ、長辺部１２ａ、短辺部１０ｂ及び長辺部１２ｂそれぞれについて、レーザ光の進行方向を変更するのみで照射パターンの向きを変えることなく、レーザ光を走査することが可能となる。したがって、照射パターンの向きを変更する制御が不要となるので、効率よく溶接処理を行うことが可能となる。
【００６９】
さらに、実施の形態１にかかる照射パターンは、略Ｘ字状に構成され、主レーザ光５１の後方側においても副レーザ光５２が照射される。これにより、一体的な蒸発部１８を広範囲に形成することができるので、隙間２２の近傍において素材の溶け込み深さをより十分に確保することが可能となる。また、これにより、レーザ光の走査速度を速くすることも可能となる。
【００７０】
なお、図８に例示した照射パターンにおいては、主レーザ光５１の数は４個としたが、これに限られない。主レーザ光５１の数は１つでもよい（後述する図２０においても同様）。なお、主レーザ光５１の数を複数とすることによって、より大きなエネルギーが境界部２０に供給されるので、溶け込み深さをより確実に確保することができる。
【００７１】
（実施の形態１の変形例）
次に、実施の形態１の変形例について説明する。実施の形態１の変形例においては、実施の形態１と比較して、照射パターンにおけるレーザ光の配置が異なっている。
【００７２】
図１８は、実施の形態１の第１の変形例にかかる照射パターンを例示する図である。図１８においては、短辺部１０ａにレーザ光が照射された状態が示されている。図１８に例示した照射パターンは、複数のレーザ光が略Ｘ字状に配置されて構成されている。また、図１８に例示した照射パターンは、１つの主レーザ光５１と、副レーザ光５２（５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ）と、端部照射レーザ光５３（５３ｂ，５３ｃ）と、追加レーザ光５４（５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ）とが組み合わされて構成されている。
【００７３】
図１８に例示した照射パターンにおいて、１つの主レーザ光５１が、境界部２０の隙間２２に重なる位置に照射される。また、主レーザ光５１と、副レーザ光５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄとの間に、それぞれ、追加レーザ光５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄが配置される。また、端部照射レーザ光５３ｂは、副レーザ光５２ｂの照射位置に対してレーザ光の進行方向（矢印Ｘ１で示す）における斜め前方側の、ケース２の端部（角部２ｅ）近傍に照射される。また、端部照射レーザ光５３ｃは、副レーザ光５２ｃの照射位置に対してレーザ光の進行方向における斜め後方側の位置に照射される。これにより、端部照射レーザ光５３ｃ、副レーザ光５２ｃ、追加レーザ光５４ｃ、主レーザ光５１、追加レーザ光５４ｂ、副レーザ光５２ｂ及び端部照射レーザ光５３ｂが、略一直線上に配置される。
【００７４】
図１８に例示するように、主レーザ光５１と副レーザ光５２との間に追加レーザ光５４を配置することで、素材を溶融させるために要する時間を短縮することができる。これにより、レーザ溶接の高速化を実現することができ、さらに、十分な溶け込み深さが得られるようになるので、溶接品質を向上させることができる。さらに、端部照射レーザ光５３によって、ケース２の端部（角部２ｅ，外壁面２ｃ）に蒸発部１８が形成されるので、実施の形態１と同様に、蒸発部１８における多重反射を抑制できる。したがって、内部貫通を抑制することが可能となる。
【００７５】
また、図１８に例示した照射パターンは、図８に例示した照射パターンと同様に、主レーザ光５１を対称点とした点対称の配置となっている。したがって、実施の形態１と同様に、照射パターンの向きを変えることなく、電池１（蓋部材３）の周囲に対してレーザ光を走査することが可能となる。したがって、効率よく溶接処理を行うことが可能となる。
【００７６】
なお、図１８に例示した照射パターンにおいては、主レーザ光５１の数は１個としたが、これに限られない（後述する図２２においても同様）。図８に例示した照射パターン等と同様に、主レーザ光５１の数を４個としてもよい。また、図１８に例示した照射パターンにおいては、端部照射レーザ光５３ｂは、副レーザ光５２ｂのレーザ光の進行方向における斜め前方側に照射されるとしたが、これに限られない。端部照射レーザ光５３ｂは、照射スペースがあれば、副レーザ光５２ｂの横（ケース２の端部（角部２ｅ）側）に照射されるようにしてもよい。端部照射レーザ光５３ｃにおいても同様である。
【００７７】
図１９は、実施の形態１の第２の変形例にかかる照射パターンを例示する図である。図１９においては、短辺部１０ａにレーザ光が照射された状態が示されている。また、図１９に例示した照射パターンは、複数のレーザ光が略Ｖ字状に配置されて構成されている。図１９に例示した照射パターンは、１つの主レーザ光５１と、副レーザ光５２（５２ａ，５２ｂ）と、１つの端部照射レーザ光５３とが組み合わされて構成されている。
【００７８】
図１９に例示した照射パターンにおいて、１つの主レーザ光５１が、境界部２０の隙間２２に重なる位置に照射される。副レーザ光５２ａは、主レーザ光５１の照射位置に対して、レーザ光の進行方向における前方側で、蓋部材３に照射される。副レーザ光５２ｂは、主レーザ光５１の照射位置に対して、レーザ光の進行方向における前方側で、ケース２に照射される。また、端部照射レーザ光５３は、副レーザ光５２ｂの照射位置に対してレーザ光の進行方向（矢印Ｘ１で示す）における斜め前方側の、ケース２の端部（角部２ｅ）近傍に照射される。
【００７９】
図１９に例示した略Ｖ字状の照射パターンにおいても、副レーザ光５２ａ及び副レーザ光５２ｂによって隙間２２が埋められるので、隙間２２における多重反射を抑制することが可能となる。また、端部照射レーザ光５３によって、ケース２の端部（角部２ｅ，外壁面２ｃ）に蒸発部１８が形成されるので、実施の形態１と同様に、蒸発部１８における多重反射を抑制できる。したがって、図１９に例示した略Ｖ字状の照射パターンにおいても、実施の形態１と同様に、内部貫通を抑制することができる。
【００８０】
なお、図１９に例示した照射パターンは、点対称の配置となっていない。したがって、実施の形態１と異なり、電池１（蓋部材３）の周囲に対してレーザ光を走査する場合、短辺部１０ａ、長辺部１２ａ、短辺部１０ｂ及び長辺部１２ｂごとに、進行方向を変更させるだけでなく、照射パターン（回折光学素子１０８）を略９０度回転させる必要がある。
【００８１】
また、図１９に例示した照射パターンにおいては、主レーザ光５１の数は１個としたが、これに限られない（後述する図２３においても同様）。図８に例示した照射パターン等と同様に、主レーザ光５１の数を４個としてもよい。また、図１９に例示した照射パターンにおいては、端部照射レーザ光５３は、副レーザ光５２ｂのレーザ光の進行方向における斜め前方側に照射されるとしたが、これに限られない。端部照射レーザ光５３は、照射スペースがあれば、副レーザ光５２ｂの横（ケース２の端部（角部２ｅ）側）に照射されるようにしてもよい。
【００８２】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２においては、照射パターンにおいて、端部照射レーザ光と副レーザ光とが一体となっている点で、実施の形態１と異なる。なお、実施の形態２にかかる溶接方法は、実施の形態１にかかる溶接装置１００を用いて実現可能であるので、溶接装置１００の説明については省略する。
【００８３】
図２０は、実施の形態２にかかる照射パターンを例示する図である。図２０にかかる照射パターンは、図１３に例示した照射パターンと、レーザ光の配置は実質的に同じである。つまり、図２０にかかる照射パターンにおいては、略Ｘ字状にレーザ光が配置されている。一方、実施の形態２においては、副レーザ光５２ｂ，５２ｃの強度（エネルギー密度）が、他のレーザ光よりも強くなっている。なお、副レーザ光５２ｂ，５２ｃの強度を強くすることは、例えば回折光学素子１０８の構造を変更することで、実現可能である。
【００８４】
副レーザ光５２ｂ，５２ｃの強度を強くすることにより、副レーザ光５２ｂ（第３レーザ光）は、ケース２の端部（角部２ｅ，外壁面２ｃ）に達するように蒸発部１８（キーホール）を形成する。つまり、副レーザ光５２ｂは、実施の形態１にかかる端部照射レーザ光５３の機能も有する。なお、短辺部１０ｂにおいては、副レーザ光５２ｃ（第３レーザ光）が、ケース２の端部（角部２ｅ，外壁面２ｃ）を溶融して蒸発部１８を形成する。
【００８５】
図２１は、実施の形態２にかかる照射パターンで構成されたレーザ光によって溶接された電池１の断面図を示す図である。図２１には、電池１の短辺部１０における断面図が示されている。実施の形態２においては、副レーザ光５２ｂの照射位置からケース２の角部２ｅまでの距離Ｌが短いため、端部照射レーザ光５３を照射できない。一方、実施の形態２においては、副レーザ光５２ｂの照射位置からケース２の角部２ｅまでの距離Ｌが短いため、副レーザ光５２ｂの強度を強くすることによって、ケース２の端部（角部２ｅ，外壁面２ｃ）を溶融することが可能である。
【００８６】
したがって、実施の形態２においては、副レーザ光５２ｂの強度を、ケース２の端部（角部２ｅ，外壁面２ｃ）が溶融され蒸発部１８が形成され得る程度まで強くすることで、ケース２の端部に達するような蒸発部１８が形成される。つまり、実施の形態２においては、端部照射レーザ光５３を配置することなく、ケース２の端部に蒸発部１８を形成することが可能となる。したがって、実施の形態２においても、蒸発部１８における多重反射を抑制することが可能となる。
【００８７】
なお、実施の形態１と同様に、副レーザ光５２ａ及び副レーザ光５２ｂによって、主レーザ光５１の進行方向（図２０の矢印Ｘ１で示す）における前方側で、隙間２２が埋められる。したがって、実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、隙間２２における多重反射を抑制することが可能となる。したがって、実施の形態２においても、内部貫通を抑制することが可能となる。
【００８８】
また、実施の形態２においては、端部照射レーザ光５３を配置することが不要となる。これによって、照射パターン全体の大きさ（面積）を、実施の形態１と比較して小さくすることが可能である。照射パターンが大きいとレーザ光を照射する領域の周囲が焦げるおそれがあるが、実施の形態２においては、照射パターンの大きさを低減することができるので、周囲が焦げることが抑制される。
【００８９】
さらに、実施の形態２においては、端部照射レーザ光５３を配置することが不要となるため、照射パターンを、レーザ光の進行方向に対して前後左右対称とすることができる。ここで、照射パターンを前後左右対称とすることによって、回折光学素子１０８の設計を効率化することが可能となる。具体的には、回折光学素子１０８の設計において、照射パターンが前後左右対称でない場合、狙った位置にレーザ光が分光されず、意図しない位置にレーザ光が漏れる可能性がある。一方、照射パターンを前後左右対称とすることで、より確実に、狙った位置にレーザ光を照射させることが可能となる。
【００９０】
また、図２１に例示した照射パターンは、図８に例示した照射パターンと同様に、点対称の配置となっている。したがって、実施の形態１と同様に、照射パターンの向きを変えることなく、電池１（蓋部材３）の周囲に対してレーザ光を走査することが可能となる。したがって、効率よく溶接処理を行うことが可能となる。
【００９１】
（実施の形態２の変形例）
次に、実施の形態２の変形例について説明する。実施の形態２の変形例においては、実施の形態２と比較して、照射パターンにおけるレーザ光の配置が異なっている。
【００９２】
図２２は、実施の形態２の第１の変形例にかかる照射パターンを例示する図である。図２２においては、短辺部１０ａにレーザ光が照射された状態が示されている。図２２に例示した照射パターンは、図１８に示した照射パターンから、端部照射レーザ光５３を除外したものである。さらに、副レーザ光５２ｂ，５２ｃの強度が、他のレーザ光よりも高くなっている。つまり、図２２に例示した照射パターンは、複数のレーザ光が略Ｘ字状に配置されて構成されている。
【００９３】
図２２に例示した照射パターンにおいても、実施の形態２と同様に、副レーザ光５２ｂによって、ケース２の端部（角部２ｅ，外壁面２ｃ）に蒸発部１８が形成されるので、実施の形態２と同様に、蒸発部１８における多重反射を抑制でき、したがって、内部貫通を抑制することが可能となる。さらに、図２２に例示した照射パターンにおいても、実施の形態２と同様に、端部照射レーザ光５３を配置することが不要となるため、レーザ光の進行方向（矢印Ｘ１で示す）に対して照射パターンを前後左右対称とすることができる。したがって、より確実に、狙った位置にレーザ光を照射させることが可能となる。
【００９４】
また、図２２に例示した照射パターンは、図８に例示した照射パターンと同様に、点対称の配置となっている。したがって、実施の形態１と同様に、照射パターンの向きを変えることなく、電池１（蓋部材３）の周囲に対してレーザ光を走査することが可能となる。したがって、効率よく溶接処理を行うことが可能となる。
なお、図２２においては、副レーザ光５２ｂ，５２ｃの強度を他のレーザ光よりも高くしたが、追加レーザ光５４ｂ，５４ｃの強度も高くしてもよい。
【００９５】
図２３は、実施の形態２の第２の変形例にかかる照射パターンを例示する図である。図２３においては、短辺部１０ａにレーザ光が照射された状態が示されている。図２３に例示した照射パターンは、図１９に示した照射パターンから、端部照射レーザ光５３を除外したものである。さらに、副レーザ光５２ｂの強度が、他のレーザ光よりも高くなっている。つまり、図２３に例示した照射パターンは、複数のレーザ光が略Ｖ字状に配置されて構成されている。
【００９６】
図２３に例示した照射パターンにおいても、実施の形態２と同様に、副レーザ光５２ｂによって、ケース２の端部（角部２ｅ，外壁面２ｃ）に蒸発部１８が形成されるので、実施の形態２と同様に、蒸発部１８における多重反射を抑制できる。したがって、内部貫通を抑制することが可能となる。
【００９７】
（変形例）
本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上述した実施の形態においては、電池１の溶接を行うにあたり、短辺部１０ａ、長辺部１２ａ、短辺部１０ｂ及び長辺部１２ｂという順序でレーザ光を走査するとしたが、走査の順序は任意である。例えば、長辺部１２ａ、短辺部１０ａ、長辺部１２ｂ及び短辺部１０ｂという順序でレーザ光を走査してもよい。
【００９８】
また、上述した実施の形態においては、回折光学素子１０８を用いて、レーザ発振器１０１から出力されたレーザ光を複数筋のレーザ光に分光することで、レーザ光の照射パターンを実現するとしたが、このような構成に限られない。照射パターンを構成する複数のレーザ光それぞれについて別個にレーザ光照射部１０２（レーザ光照射手段）を設けてもよい。一方、回折光学素子１０８を用いて分光することによって、簡易な構成で本実施の形態にかかる照射パターンを実現することが可能となる。これにより、溶接装置１００の構造を簡易化することが可能となる。
【符号の説明】
【００９９】
１  電池
２  ケース
２ａ  開口部
２ｃ  外壁面
２ｅ  角部
３  蓋部材
１０  短辺部
１２  長辺部
１４  溶接部
１６  溶融部
１８  蒸発部
１８ａ  内壁
１８ｂ  開放部
２０  境界部
２２  隙間
５０  レーザ光
５１  主レーザ光
５２  副レーザ光
５３  端部照射レーザ光
１００  溶接装置
１０１  レーザ発振器
１０２  レーザ光照射部
１０８  回折光学素子
１１０  ガルバノスキャナ
【図１】
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【図２】
0006458630.tif 000003
【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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【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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