(57)【要約】【課題】開口近傍に残留した電解液起因の欠陥発生を抑止し、二次電池の高品質及び高信頼性を実現する。【解決手段】実施形態に係る二次電池は、容器と、入熱部と、縮径部と、蓋と、を備えている。前記容器は、開口が設けられた壁部を有し、電極体と電解液とを収納している。前記入熱部は、前記壁部の外面で前記開口の縁に沿って設けられ前記開口から遠ざかる方向に並べられた部分を含み、前記壁部に設けられている。前記縮径部は、前記壁部に設けられ、前記壁部の前記外面と前記外面の反対側の内面との間で前記開口の径を前記外面での前記開口の径よりも小さくした。前記蓋は、前記入熱部に重ねられた状態で前記壁部に固定され、前記開口を塞いだ。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口が設けられた壁部を有し、電極体と電解液とを収納した容器と、
前記壁部の外面で前記開口の縁に沿って設けられ前記開口から遠ざかる方向に並べられた部分を含み、前記壁部に設けられた入熱部と、
前記壁部に設けられ、前記壁部の前記外面と前記外面の反対側の内面との間で前記開口の径を前記外面での前記開口の径よりも小さくした縮径部と、
前記入熱部に重ねられた状態で前記壁部に固定され、前記開口を塞いだ蓋と、
を備えた二次電池。
【請求項２】
前記入熱部は、前記縮径部に設けられた部分を有する請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記入熱部における前記縮径部に設けられた前記部分は、前記縮径部において前記開口を最も縮径した部分から離間した請求項２に記載の二次電池。
【請求項４】
前記入熱部の前記縮径部に設けられた前記部分における前記最も縮径した部分側の縁から、前記縮径した部分までの距離は、前記入熱部における前記開口の周囲で当該開口の縁に沿った部分の前記開口から遠ざかる方向に沿った幅の０．５倍〜１０倍の長さである請求項２に記載の二次電池。
【請求項５】
前記開口の開口周面は、前記外面から前記内面へ向けて凹んだ形状の凹状部を含み、
前記凹状部は、前記縮径部を含む請求項１ないし４のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項６】
前記凹状部は、前記縮径部を構成する底面と、前記底面に接続された側面とを有し、
前記開口は、前記底面から前記内面に至る部分を含む請求項５に記載の二次電池。
【請求項７】
前記側面は、前記縮径部を構成する請求項６に記載の二次電池。
【請求項８】
前記側面は、前記底面に対して傾斜して設けられた請求項７に記載の二次電池。
【請求項９】
前記側面は、前記底面に対して垂直に設けられた請求項６に記載の二次電池。
【請求項１０】
前記側面は、階段状に設けられた請求項６に記載の二次電池。
【請求項１１】
前記側面は、湾曲形状に設けられた請求項６に記載の二次電池。
【請求項１２】
前記開口は、前記外面から前記内面に向かうにつれ縮径した請求項１ないし３のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項１３】
前記入熱部は、レーザ光の照射によって設けられた請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項１４】
前記入熱部が設けられた際の前記レーザ光の波長が８００ｎｍ〜１３００ｎｍの範囲内である請求項１３に記載の二次電池。
【請求項１５】
前記レーザ光を照射するレーザ照射装置における前記入熱部を設けた際のレーザ光照射出力が、３００Ｗ〜３０００Ｗの範囲内である請求項１３または１４に記載の二次電池。
【請求項１６】
開口が設けられた壁部を有し電解液が注入された容器の前記壁部の外面へのレーザ光の照射によって、前記壁部の外面で前記開口の縁に沿っていて前記開口から遠ざかる方向に並んだ部分、を含む入熱部を、前記壁部に設ける工程と、
前記開口を塞ぐ位置で前記入熱部に蓋を重ねて当該蓋を前記壁部に固定する工程と、
を含み、
前記壁部は、前記壁部の前記外面と前記外面の反対側の内面との間で前記開口の径を前記外面での前記開口の径よりも小さくした縮径部を有する二次電池の製造方法。
【請求項１７】
前記入熱部を設けた際の前記レーザ光の波長が８００ｎｍ〜１３００ｎｍの範囲内である請求項１６に記載の二次電池の製造方法。
【請求項１８】
前記レーザ光を照射するレーザ照射装置における前記入熱部を設けた際のレーザ光照射出力が、３００Ｗ〜３０００Ｗの範囲内である請求項１６または１７に記載の二次電池の製造方法。
【請求項１９】
前記入熱部は、前記縮径部に設けられた部分を有する請求項１６ないし１８のいずれか一項に記載の二次電池の製造方法。
【請求項２０】
前記縮径部に設けられた前記部分は、前記縮径部で前記開口を最も縮径した部分から離間した請求項１９に記載の二次電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、二次電池及び二次電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、リチウムイオン電池に代表される二次電池では、車載用途を中心に各種用途が広がり、生産は拡大の一途をたどっている。二次電池を製造する際、金属ケース内に電池の構成部品を封入して製造する方法が採用される場合が多い。また、二次電池のスペース効率向上のため、従来の丸型ケースよりも、角型の電池ケースが採用されることが多くなってきている。丸型及び角型のどちらの電池ケースの場合においても、構造体を効率よく製造することができるレーザ溶接はリチウムイオン電池製造に多く用いられるようになってきている。
【０００３】
リチウムイオン電池の製造工程において、レーザ溶接がよく用いられる工程は以下の三工程である。
１．アルミ缶本体とキャップ体とを接続するキャップシーム溶接
２．電解液を注液する注液口を塞ぐための封止溶接
３．複数のセルを電気的に並列または直列に接続するための部品溶接
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３５８５２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述の工程のうち２の封止溶接工程は、電解液で汚染されやすい注液口周辺をレーザ溶接しなくてはならないため、技術的難度が高いことで知られている。注液口周辺に電解液が付着したままの状態で封口用の金属蓋を置いて溶接を行うと、電解液中に含まれる電解質または溶媒の影響により溶接欠陥が生じてしまう。また、吸引や拭き取りにより電解液を除去したうえで溶接を行っても、一定の割合で電解液起因とみられる接合不良が発生してしまう場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る二次電池は、容器と、入熱部と、縮径部と、蓋と、を備えている。前記容器は、開口が設けられた壁部を有し、電極体と電解液とを収納している。前記入熱部は、前記壁部の外面で前記開口の縁に沿って設けられ前記開口から遠ざかる方向に並べられた部分を含み、前記壁部に設けられている。前記縮径部は、前記壁部に設けられ、前記壁部の前記外面と前記外面の反対側の内面との間で前記開口の径を前記外面での前記開口の径よりも小さくした。前記蓋は、前記入熱部に重ねられた状態で前記壁部に固定され、前記開口を塞いだ。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態に係る二次電池の概略構成を示す外観斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る二次電池が備える容器の封口蓋周辺を拡大して示す平面図である。
【図３】第１実施形態に係る図２のＡ１−Ａ１線に沿った断面の概略を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る二次電池の入熱部を示す平面図である。
【図５】第１実施形態に係る二次電池の製造工程の流れを示すフローチャートである。
【図６】第１実施形態に係る二次電池の製造工程の一部を説明するための説明図である。
【図７】製造工程途中の比較例を説明するための説明図である。
【図８】第２実施形態に係る封口蓋周辺を示す断面図である。
【図９】第２実施形態に係る二次電池の製造工程の一部を説明するための説明図である。
【図１０】第３実施形態に係る封口蓋周辺を示す断面図である。
【図１１】第４実施形態に係る封口蓋周辺を示す断面図である。
【図１２】第４実施形態の変形例に係る封口蓋周辺を示す断面図である。
【図１３】第５実施形態に係る封口蓋周辺を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、実施形態について詳細に説明する。なお、以下の複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。
【０００９】
（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態に係る二次電池１は、電極体２と、電極体２を電解液と共に収容する容器３と、一対の正極端子４及び負極端子５とを備えている。二次電池１としては、例えば、リチウムイオン電池などの非水電解質二次電池が挙げられる。
【００１０】
電極体２は、発電要素である正極シート及び負極シートがセパレータを介してスパイラス状に巻かれて形成されており、容器３内に電解液と共に収納されている。
【００１１】
容器３は、扁平な直方体形状の外装容器であり、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金などの金属により形成されている。容器３は、上端（図１中）が開口する一端開口の容器本体３ａと、容器本体３ａの開口を塞ぐ矩形板状の蓋体３ｂとを有しており、蓋体３ｂが容器本体３ａに溶接されて液密に形成されている。蓋体３ｂは、壁部の一例である。
【００１２】
正極端子４は、蓋体３ｂの長手方向の一端部に設けられており、負極端子５は、蓋体３ｂの長手方向の他端部に設けられている。これらの正極端子４及び負極端子５は、電極体２の正極及び負極にそれぞれ接続されており、蓋体３ｂの上面から突出している。また、どちらか一方の端子、例えば正極端子４は、蓋体３ｂに電気的に接続されて容器３と同電位になっている。負極端子５は、蓋体３ｂを貫通して延伸しており、その負極端子５と蓋体３ｂとの間には、合成樹脂やガラスなどの絶縁体からなるシール材、例えばガスケット（図示せず）が設けられている。このシール材は、負極端子５と容器３との間を気密にシールすると共に電気的に絶縁している。
【００１３】
蓋体３ｂの中央部には、例えば矩形状の安全弁６が設けられている。この安全弁６は、蓋体３ｂの一部を約半分程度の厚さに薄くして形成されており、その薄い部分の上面中央部には刻印が形成されている。安全弁６は、二次電池１の異常などにより容器３内にガスが発生して容器３の内圧が所定値以上に上昇した場合、開状態となって容器３内のガスを放出し、容器３の内圧を下げる。
【００１４】
また、図１及び図２に示すように、蓋体３ｂには、注液口７が設けられている。この注液口７から容器３内に電解液が注入される。注液口７は、開口の一例である。注液口７は、蓋体３ｂの板厚方向に蓋体３ｂを貫通した貫通孔である。即ち、注液口７は、蓋体３ｂの外面３ｃから、蓋体３ｂにおける外面３ｃの反対側の内面３ｄに至る孔である。
【００１５】
図３に示すように、注液口７は、一例として、蓋体３ｂに対する貫通方向（蓋体３ｂの板厚方向）と直交する断面が円形状に形成されている。注液口７は、蓋体３ｂに対する貫通方向で当該注液口７の径（直径）が変化した段差形状を有している。このような形状に注液口７の形状を規定する注液口７の開口周面（孔周面）７ａは、蓋体３ｂの外面３ｃから蓋体の内面３ｄへ向けて凹んだ形状の凹状部７ｂを含む。凹状部７ｂは、底面７ｃと、底面７ｃに接続された側面７ｄとを有している。側面７ｄにおける底面７ｃと反対側の端部は、蓋体３ｂの外面３ｃに接続されている。側面７ｄは、底面７ｃに対して傾斜して設けられている。詳しくは、側面７ｄは、蓋体３ｂの外面３ｃから底面７ｃに向かうにつれ縮径するように底面７ｃに対して傾斜している。なお、図３では、凹状部７ｂの深さが蓋体３ｂの厚さ（板厚）の半分を超える例が示されているが、これに限るものではなく、凹状部７ｂの深さは、蓋体３ｂの厚さ以下であってもよい。
【００１６】
底面７ｃには、孔７ｅが設けられている。孔７ｅは、注液口７の一部を構成するものであり、底面７ｃから蓋体３ｂの内面３ｄに至る。したがって、この孔７ｅは、注液口７において、底面７ｃから内面３ｄに至る部分に相当する。孔７ｅは、円柱状に形成されている。詳しくは、孔７ｅは、蓋体３ｂに対する注液口７の貫通方向と直交する断面が円形状に形成されており、蓋体３ｂに対する注液口７の貫通方向で当該注液口７の径（直径）が一定である。このような形状に孔７ｅの形状を規定する孔７ｅの孔面７ｆは、円筒状に形成されており、蓋体３ｂに対する注液口７の貫通方向でその径（直径）が一定である。孔面７ｆは、開口周面７ａに含まれる。
【００１７】
開口周面７ａは、凹状部７ｂを含むことにより、蓋体３ｂの外面３ｃに接続する第１の周縁（側面７ｄの周縁）７ｇでの径よりも、凹状部７ｂの底面７ｃにおける孔面７ｆと接続された端部（接続部）７ｈでの径の方が小さい。このような凹状部７ｂは、蓋体３ｂの外面３ｃと外面３ｃの反対側の内面３ｄとの間で注液口７の径を外面３ｃでの注液口７の径よりも小さくしている。本実施形態では、凹状部７ｂの底面７ｃと側面７ｄとは、蓋体３ｂに設けられた縮径部に相当する。つまり、本実施形態では、凹状部７ｂの底面７ｃと側面７ｄとは、縮径部を構成しており、凹状部７ｂは、縮径部を含む。底面７ｃと側面７ｄとにおいて、注液口７を最も縮径した部分は、底面７ｃの端部７ｈである。
【００１８】
また、蓋体３ｂには、図２および図３に示すように、入熱部８が設けられている。入熱部８は、蓋体３ｂに光等により入熱がされた部分である。本実施形態では、一例として、入熱部８は、注液口７周辺の蓋体３ｂの外面３ｃおよび開口周面７ａへのレーザ光の照射によって設けられたものである。
【００１９】
入熱部８は、図３および図４に示すように、螺旋状をなすよう相互に接続された複数の溝部８ａを含む。各溝部８ａは、相互に接続されて螺旋状をなしている。溝部８ａは、凹状に形成されている。各溝部８ａからは、溶け込み部（図示せず）が蓋体３ｂの内部に延びている。入熱部８は、注液口７を囲む略円環状に設けられた第１部分８ｂと、開口周面７ａに設けられた第２部分８ｃと、を有しており、第１部分８ｂと第２部分８ｃとの両方に溝部８ａが設けられている。第１部分８ｂは第２部分８ｃの外周側に位置して第２部分８ｃの外周と接続されている。入熱部８は、蓋体３ｂの外面３ｃと開口周面７ａと注液口７とを含む所定領域Ｒ１に設けられている。所定領域Ｒ１は、例えば、注液口７の中央を中心とする半径数ｍｍ程度の円領域であり、その半径は封口蓋９の半径より大きい。なお、図４中の一点鎖線Ｘは、螺旋方向で隣合う溝部８ａ同士の境界部の一例を示している。
【００２０】
第１部分８ｂの複数の溝部８ａは、入熱部８において、蓋体３ｂの外面３ｃで注液口７の縁（開口周面７ａの第１の周縁７ｇ）に沿って設けられ注液口７から遠ざかる方向に並べられた部分である。
【００２１】
第２部分８ｃの複数の溝部８ａは、開口周面７ａにおける凹状部７ｂの底面７ｃおよび側面７ｄに設けられている。このように、本実施形態では、入熱部８は、縮径部（底面７ｃおよび側面７ｄ）に設けられた部分として第２部分８ｃを有している。入熱部８の第２部分８ｃは、凹状部７ｂ（底面７ｃ、側面７ｄ）において注液口７を最も縮径した底面７ｃの端部７ｈから離間している。つまり、入熱部８と底面７ｃの端部７ｈとの間には、レーザ光の照射がなされなかった領域である非照射領域Ｒ２が存在する。非照射領域Ｒ２は、略平坦状をなしている。なお、図４では、非照射領域Ｒ２にハッチングを付与している。図３に示すように、第２部分８ｃにおける底面７ｃの端部７ｈ側の縁８ｄから、底面７ｃの端部７ｈまでの距離Ｗ１は、溝部８ａ（入熱部８における注液口７の周囲で当該注液口７の第１の周縁７ｇに沿った溝部８ａ）の注液口７から遠ざかる方向に沿った幅Ｗ２の０．５倍〜１０倍の長さであるのが好適である。
【００２２】
ここで、上述の通り、入熱部８は、蓋体３ｂの所定領域Ｒ１にレーザ光が螺旋状に照射されることによって、設けられている。このとき、金属が溶ける出力のレーザ光が照射される。図４に示すように、レーザ照射の始点Ｐ１は、底面７ｃの端部７ｈから離間した位置であり、レーザ光は内から外に向かって螺旋状に照射され、レーザ照射の終点Ｐ２は所定領域Ｒ１の外縁上の位置となる。このとき、レーザ照射の始点Ｐ１に対応する溝部８ａの始端は当初半円の円弧形状であるが、その始点Ｐ１に隣接する溝部８ａが形成されるとその溝部８ａが始点Ｐ１に重なるため、最初の形状が崩れて半円の円弧より短い扇形の円弧形状となっている。一方、レーザ照射の終点Ｐ２に対応する溝部８ａの終端は最外周に位置するため、始端と異なり半円の円弧形状となっている。
【００２３】
蓋体３ｂには、注液口７を塞ぐ封口蓋９が、一例としてレーザ溶接によって固定されている。封口蓋９は、蓋の一例である。封口蓋９は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金などの金属により形成されており、外面３ｃに設けられた入熱部８（溝部８ａ）に重ねられて蓋体３ｂに固定されている。封口蓋９は、例えば円形状に形成されており、その半径が外面３ｃにおける注液口７の半径より大きく所定領域Ｒ１の半径より小さく形成されている。
【００２４】
ここで、封口蓋９は、入熱部８の外縁８ｅの注液口７側で、蓋体３ｂに溶接されている。外縁８ｅは、外面３ｃにおいて、入熱部８における注液口７から最も離れた部分である。したがって、入熱部８の外縁８ｅの内周側に、溶接痕１０が存在する。
【００２５】
次に、二次電池１の製造方法について説明する。
【００２６】
図５に示すように、まず、電解液注入装置（図示せず）を用いて容器３内に注液口７から電解液を注入する（ステップＳ１）。電解液の注入により、電解液の液滴５０（図６の（ａ））が開口周面７ａや外面３ｃに残留する場合がある。その後、電解液が注液された容器３をレーザ照射装置２０（図６の（ｂ））に供給する（ステップＳ２）。
【００２７】
次いで、電解液が注液された容器３の周囲雰囲気を減圧状態にする（ステップＳ３）。なお、容器３の全体あるいは封口蓋９が位置する上部のみが密閉空間、すなわちレーザ照射装置２０のチャンバ内に閉じ込められている。チャンバ内の密閉空間の雰囲気は、例えば、Ｎ２雰囲気で２０ｋＰａに減圧される。
【００２８】
ステップＳ３による減圧後、レーザ照射装置２０を用いて、容器３の開口周面７ａおよび外面３ｃ（前述の所定領域Ｒ１）にレーザ光を照射し、容器３の蓋体３ｂの外面３ｃおよび開口周面７ａに入熱部８を形成する（ステップＳ４）。
【００２９】
ここで、図６に示すように、レーザ照射装置２０は、レーザ光を照射するレーザ照射部２１と、レーザ照射部を制御する制御装置２２と、を有する。制御装置２２は、一例として、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）及びＲＡＭ（Random  Access  Memory）を有するコンピュータである。制御装置２２では、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従ってＣＰＵがレーザ照射部２１を制御する。
【００３０】
ステップＳ４で、レーザ照射装置２０は、制御装置２２によって制御されたレーザ照射部２１が、蓋体３ｂの所定領域Ｒ１に金属が溶ける出力のレーザ光を螺旋状に内から外に向かって照射する。レーザ照射部２１は、レーザ光の照射を、底面７ｃの端部７ｈから離間した位置から開始する。これにより、底面７ｃの端部７ｈから離間した螺旋状の入熱部８が設けられるとともに、非照射領域Ｒ２が設けられる。このように設けられた入熱部８は、蓋体３ｂの外面３ｃで注液口７の縁に沿って設けられ注液口７から遠ざかる方向に並べられた溝部８ａを含む。このように、レーザ光の照射を、底面７ｃの端部７ｈから離間した位置から開始することにより、レーザ光が容器３内に照射されるのが抑制される。
【００３１】
ここで、レーザ照射装置２０における入熱部８を設ける際のレーザ光照射出力は、一例として、３００Ｗ〜３０００Ｗの範囲内であり、好適には７００Ｗ〜８００Ｗの範囲内である。なお、レーザ光照射出力は、上記の値に限定されるものでなく、上記の値以外のものであってもよい。また、レーザ照射装置２０が入熱部８を設ける際のレーザ光の波長は、一例として、８００ｎｍ〜１３００ｎｍの範囲内である。なお、レーザ光の波長は、上記の値に限定されるものでなく、上記の値以外のものであってもよい。
【００３２】
このようにしてレーザ光を照射すると、レーザ光により金属が溶融するときの熱によって、開口周面７ａや注液口７の周囲の外面３ｃに付着した電解液（液滴５０）が蒸発して除去される。ここで、注液口７の周囲の外面３ｃに付着した電解液を除去せず、後工程で蓋体３ｂに封口蓋９をレーザ溶接した場合には、穴あきなどの溶接欠陥が頻発してしまう。本実施形態では、蓋体３ｂが重ねられる注液口７の周囲の外面３ｃに付着した電解液をレーザ光の照射によって除去するので、溶接欠陥の発生が抑制される。ところで、本実施形態では、開口周面７ａの非照射領域Ｒ２にはレーザ光が照射されないため、非照射領域Ｒ２上に残留した電解液（液滴５０）が除去できない場合がある（図６の（ｂ））。しかしながら、非照射領域Ｒ２と蓋体３ｂとは離間していて非照射領域Ｒ２と蓋体３ｂとが当接しないので（図６（ｃ））、問題はない。
【００３３】
なお、レーザ照射装置２０は、一例として、あらかじめ開口周面７ａおよびその周囲（所定領域Ｒ１を含む領域）を撮影した画像データから底面７ｃの端部７ｈを抽出し、その抽出した端部７ｈを画像処理して座標を特定し、得られた座標値を基準にレーザ照射位置を補正しながら、金属が溶融する出力のレーザ光を端部７ｈまわりに集光し、螺旋状に走査して照射する。
【００３４】
このレーザ光を走査する走査方式としては、ガルバノスキャナなどのスキャナを用いて走査する方法を用いることが高速にレーザ光を走査することができるため望ましい。ただし、容器３のワーク本体を回転させる方法や、光学系をロボットなどの移動機構を用いて移動させる方法を用いてもよい。
【００３５】
なお、入熱部８を形成する前に、容器３の注液口７の周囲や開口周面７ａにあふれた電解液を吸収体により吸収するようにしてもよい。この場合には、注液口７の周囲や開口周面７ａに付着した電解液の除去をより確実に行うことが可能となる。
【００３６】
次に、ステップＳ４による入熱部８の形成後、ロボットなどの載置装置（図示せず）により、注液口７を塞ぐ位置で入熱部８に封口蓋９を重ねる（ステップＳ５）。
【００３７】
次に、前述の減圧状態で、容器３の蓋体３ｂに封口蓋９をレーザ溶接して固定する（ステップＳ６）。ステップＳ６では、レーザ照射装置２０は、レーザ照射部２１を用いて、封口蓋９の蓋体３ｂと反対側に位置する外面（表面）９ａに、前述の入熱部８形成用のレーザ出力より高い金属が溶ける出力（例えば入熱部８形成用のレーザ出力の２倍程度）のレーザ光を円環状に照射する。これにより、レーザ光が外面３ｃの注液口７の第１の周縁７ｇに沿う円環状に照射され、封口蓋９が蓋体３ｂに溶接される。
【００３８】
このレーザ溶接により、図２に示すように、封口蓋９と蓋体３ｂとを相互に固定する溶接痕（溶接部）１０が円環状に、入熱部８の外縁８ｅ（所定領域Ｒ１の外縁）よりも内側、すなわち注液口７側に存在することになる。このとき、封口蓋９は、その外縁の全てが入熱部８の外縁８ｅ（所定領域Ｒ１の外縁）よりも内側、すなわち注液口７側に収まるように配置されている。
【００３９】
なお、前述の封口蓋９の溶接では、封口蓋９を溶接する際に、前述の入熱部８の形成と同様、容器３の全体又は封口蓋９が位置する上部のみを密閉空間に閉じ込め、その密閉空間内を減圧雰囲気にする。このとき、排気速度が高い場合や到達真空度が高い場合などには、注液口７から多量の電解液が漏洩するため、一例として、減圧雰囲気を１０ｋＰａから３０ｋＰａの範囲に制御することが好適であり、例えば２０ｋＰａの圧力を目標値として排気系を制御する。その後、減圧雰囲気中で、前述のように、封口蓋９上にレーザ光を円環状に走査して溶接を行うが、このレーザ光を走査する走査方式としては、前述の溝部８ａの形成と同様、ガルバノスキャナなどのスキャナを用いて走査する方法を用いることが高速にレーザ光を走査することができるため望ましい。ただし、走査速度によっては、容器３のワーク本体を回転させる方法や、光学系をロボットなどの移動機構を用いて移動させる方法を用いてもよい。
【００４０】
最後に、出荷テストなどの所定の検査を行う（ステップＳ７）。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態では、電解液が注入された容器３の蓋体３ｂの外面３ｃへのレーザ光の照射によって、蓋体３ｂの外面３ｃで注液口７の縁に沿っていて注液口７から遠ざかる方向に並んだ溝部８ａ、を含む入熱部８を、蓋体３ｂに設ける。そして、注液口７を塞ぐ位置で入熱部８に封口蓋９を重ねて当該封口蓋９をレーザ溶接によって蓋体３ｂに固定する。したがって、注液口７の周囲に残留した電解液を、入熱部８を形成する際のレーザ照射による熱により蒸発させて除去することができる。そして、その電解液の除去後に封口蓋９が容器３に溶接されることになる。これにより、注液口７近傍に残留した電解液起因の欠陥発生を抑止して注液口７封止溶接の品質を向上させ、二次電池１の高品質及び高信頼性を実現することができる。また、高い歩留りで二次電池１を製造することも可能となる。
【００４２】
また、本実施形態では、蓋体３ｂに、外面３ｃと内面３ｄとの間で注液口７の径を外面３ｃでの注液口７の径よりも小さくした側面７ｄおよび底面７ｃ（凹状部７ｂ）が設けられている。したがって、例えば、電解液が、容器３の内面での毛細現象によって、容器３の内面を伝って蓋体３ｂの外面３ｃに向けて移動した場合、その電解液の移動を側面７ｄや底面７ｃで止めて、電解液が外面３ｃに移動するのを抑制することができる。よって、封口蓋９を容器３に良好に溶接することができる。また、側面７ｄおよび底面７ｃが設けられているので、例えばレーザ光で、外面３ｃの注液口７の第１の周縁７ｇに入熱部８の一部を設ける際に、開口周面７ａの第１の周縁７ｇの内側にレーザ光が入ってしまった場合でも、そのレーザ光を側面７ｄや底面７ｃで受けることができるので、レーザ光が容器３内に入ることを抑制することができる。このように、側面７ｄおよび底面７ｃを設けることより、本実施形態では、図７に示すような側面７ｄおよび底面７ｃが設けられていない比較例の二次電池１００に比べて、電解液起因の欠陥発生率を１／５０に減らすことができた。ここで、比較例の二次電池１００は、注液口１０７が円柱状となっている。そして、外面１０３ｂの注液口１０７の周囲に、非照射領域Ｒ１０２および溝１０８ａが設けられている。このため、非照射領域１０２に電解液の液滴５０が残留すると、封口蓋１０９と外面３ｃとの間に電解液が介在してしまう。
【００４３】
また、本実施形態では、入熱部８が、側面７ｄや底面７ｃに設けられた第２部分８ｃを有する。したがって、側面７ｄや底面７ｃを設ける際に、側面７ｄや底面７ｃ上の電解液を除去することができる。よって、側面７ｄや底面７ｃ上の電解液が外面３ｃへ移動するのを抑制することができる。
【００４４】
また、本実施形態では、入熱部８における第２部分８ｃは、側面７ｄおよび底面７ｃにおいて注液口７を最も縮径した部分である端部７ｈから離間している。したがって、例えばレーザ光によって入熱部８を設ける際に、レーザ光が容器３内に入ることを抑制することができる。
【００４５】
また、本実施形態では、第２部分８ｃにおける底面７ｃの端部７ｈ側の縁８ｄから、底面７ｃの端部７ｈまでの距離Ｗ１は、溝部８ａの幅Ｗ２の０．５倍〜１０倍の長さであるのが好適である。これにより、入熱部８を形成する際に、レーザ光が容器３内へ入ることをより抑制することができる。
【００４６】
また、本実施形態では、凹状部７ｂが、底面７ｃと、側面７ｄとを有しているので、底面７ｃと側面７ｄとが、段差を形成する。よって、底面７ｃ上の電解液が側面７ｄに移動するのをその段差で抑制することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、レーザ照射装置２０が入熱部８を設ける際のレーザ光の波長は、一例として、８００ｎｍ〜１３００ｎｍの範囲内である。上記の範囲内の波長のレーザ光を用いることにより、蓋体３ｂを破損させることなく、良好に入熱部８を形成して、外面３ｃや開口周面７ａに付着した電解液を除去することができる。レーザ光の波長は、レーザ波長計測装置で計測可能である。
【００４８】
また、本実施形態では、レーザ照射装置２０における入熱部８を設ける際のレーザ光照射出力が、一例として、３００Ｗ〜３０００Ｗの範囲内であり、好適には７００Ｗ〜８００Ｗの範囲内である。これにより、蓋体３ｂを破損させることなく、良好に入熱部８を形成して、外面３ｃや開口周面７ａに付着した電解液を除去することができる。レーザ光照射出力は、レーザ光照射出力計測装置で計測可能である。
【００４９】
また、注液口７の周囲に残留した電解液は各溝部８ａに入り込むため、広範囲に拡がる電解液溜りの発生が抑止されるので、残留した電解液が後工程のレーザ溶接に影響を与えることが抑えられる。このため、注液口７近傍に残留した電解液起因の欠陥発生をより確実に抑止し、注液口７封止溶接の品質をより向上させることができる。
【００５０】
また、容器３の所定領域Ｒ１にレーザ光を底面７ｃの端部７ｈに沿わして螺旋状に照射し、入熱部８を形成することから、入熱部８を比較的に短時間で形成することが可能となるので、二次電池１の製造時間を短縮することができる。
【００５１】
また、底面７ｃの端部７ｈを中心として内から外に複数の溝部８ａを順次形成することから、外から内に順次形成する場合に比べより確実に、残留した電解液を注液口７の周囲から除去することが可能となる。これにより、注液口７近傍に残留した電解液起因の欠陥発生をより確実に抑止することができる。
【００５２】
ここで、所定領域Ｒ１に対して内から外へのレーザ光照射を行った場合には、注液口７の周囲に残留した電解液は内から外に向かって移動するような現象が生じ、所定領域Ｒ１の外、すなわち容器３に対する封口蓋９のレーザ溶接に関与しない領域まで移動する。一方、所定領域Ｒ１に対して外から内へのレーザ光照射を行った場合には、注液口７の周囲に残留した電解液は外から内に向かって移動するような現象が生じ、容器３に対する封口蓋９のレーザ溶接に関与する領域、すなわち注液口７の近傍に集まってきて結合し、大きな滴を形成するため、レーザ光が作用し難くなってくる。したがって、内から外へのレーザ光照射を行った方が、残留した電解液をより確実に注液口７の周囲から除去することが可能であり、注液口７近傍に残留した電解液起因の欠陥発生をより確実に抑止することができる。
【００５３】
なお、内から外へのレーザ光照射により電解液を内から外に追い出すが、その電解液が残ることがある（例えば、入熱部８に沿って戻ってきたりする）。そこで、電解液を所定領域Ｒ１の外まで十分に追い出したところで、入熱部８の外縁（所定領域Ｒ１の外縁）よりも内側で溶接を行うことにより、溶接不良の発生頻度をさらに低くすることができる。また、残留した電解液の中には、蓋体３ｂの入熱部８上に封口蓋９を重ねたときに毛細現象により内側に戻ってくる電解液があるが、径方向には複数の壁（各溝部８ａによる壁）があって周方向にその電解液は吸収されるので、内奥まで到達し難い。
【００５４】
（第２実施形態）
図８に示すように、本実施形態の二次電池１では、注液口７の開口周面７ａにおける凹状部７ｂの側面７ｄが、底面７ｃに対して垂直に設けられている。
【００５５】
開口周面７ａには、底面７ｃだけに溝部８ａ（第２部分８ｃ）が設けられている。また、外面３ｃには、第１の実施形態と同様に溝部８ａ（第１部分８ｂ）が設けられている。
【００５６】
本実施形態の二次電池１の製造方法は、第１の実施形態に対して、側面７ｄに溝部８ａを設けない点が異なるが、その他は同じである。したがって、図９に示すように、レーザ照射前に底面７ｃに残留した液滴５０（図９の（ａ））が、底面７ｃへのレーザ照射によっても除去しきれなくても（図９の（ｂ））、この残留した液滴５０は、封口蓋９に当接しない。
【００５７】
（第３実施形態）
図１０に示すように、本実施形態の二次電池１では、注液口７の開口周面７ａにおける凹状部７ｂの側面７ｄが、階段状に設けられている。
【００５８】
（第４実施形態）
図１１に示すように、本実施形態の二次電池１では、注液口７の開口周面７ａにおける凹状部７ｂの側面７ｄが、湾曲形状に設けられている。詳細には、側面７ｄは、注液口７の中心線から遠ざかる方向に凹状に湾曲している。なお、湾曲形状は、上記の形状に限るものではない。ここで、図１２に変形例を示す。この変形例にかかる側面７ｄは、注液口７の中心線に近づく方向に凸状に湾曲している。
【００５９】
（第５実施形態）
図１３に示すように、本実施形態の二次電池１では、注液口７が外面３ｃから内面３ｄに向かうにつれ縮径している。このような注液口７の形状を規定する開口周面７ａは、外面３ｃから内面３ｄに向かうにつれ縮径している。本実施形態では、開口周面７ａの全体が、縮径部に相当し、開口周面７ａの内面３ｄ側の端部７ｉが、注液口７を最も縮径した部分となっている。
【００６０】
以上説明した各実施形態によれば、注液口７近傍に残留した電解液起因の欠陥発生を抑止して注液口７封止溶接の品質を向上させ、二次電池１の高品質及び高信頼性を実現することができる。
【００６１】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００６２】
例えば、入熱部８の各溝部８ａは、それぞれ環状に形成されていてもよい。また、入熱部８は、第２部分８ｃを有さずに第１部分８ｂだけによって構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１…二次電池、２…電極体、３…容器、３ｂ…蓋体、３ｃ…外面、３ｄ…内面、７…注液口、７ａ…開口周面、７ｂ…凹状部、７ｃ…底面、７ｄ…側面、７ｅ…孔、７ｇ…第１の周縁、７ｉ…端部、８…入熱部、８ａ…溝部、８ｂ…第１部分、８ｃ…第２部分、８ｅ…外縁、９…封口蓋、２０…レーザ照射装置。
【図１】
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【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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