(57)【要約】【課題】  未溶接ケース本体と未溶接封口部材とをエネルギビームを用いて溶接しながらも、電池ケース内でスパッタの発生や発電要素の一部焼損等の発生を防止した、信頼性の高い電池の製造方法を提供する。【解決手段】  発電要素40と金属製の電池ケース10とを備える電池1の製造方法は、開口25を有する未溶接ケース本体20Bの第１溶接予定部21及び開口を封口する未溶接封口部材30Bの第２溶接予定部31を、互いに当接させる当接工程と、重なり方向DAに直交する方向DBからエネルギビームEBを照射して、電池ケース10を形成する溶接工程と、を備える。第２溶接予定部は、対向する第１溶接予定部に向けて突出した突条部34を含み、当接工程は、突条部を全周にわたり第１溶接予定部に圧接させる。【選択図】  図８
2009266695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電要素と、この発電要素を内部に収容した金属製の電池ケースとを備える電池の製造方法であって、
上記発電要素を内部に収容してなり、開口を有する未溶接ケース本体のうち、上記開口の周縁に位置する環状の第１溶接予定部と、上記未溶接ケース本体の上記開口を封口する未溶接封口部材のうち、上記第１溶接予定部と対向する環状の第２溶接予定部とを、互いに当接させる当接工程と、
上記第１溶接予定部と上記第２溶接予定部とが重なる重なり方向に直交する方向からエネルギビームを照射して、当接した状態の上記第１溶接予定部と上記第２溶接予定部とを溶融させて、上記未溶接ケース本体と未溶接封口部材とを溶接して上記電池ケースを形成する溶接工程と、を備え、
上記未溶接ケース本体の上記第１溶接予定部、及び、上記未溶接封口部材の上記第２溶接予定部のうち、少なくともいずれかは、
上記第１溶接予定部と上記第２溶接予定部とを対向させた状態において、上記開口の周方向に延びて上記開口を囲む環状をなして、対向する相手方の溶接予定部に向けて突出した形態を有する突条部を含んでなり、
上記当接工程は、
上記突条部を、その全周にわたり、上記相手方の溶接予定部に圧接させる
電池の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電池の製造方法であって、
前記未溶接封口部材は、
環状の前記第２溶接予定部の内側に、この第２溶接予定部に沿って形成された環状で、上記第２溶接予定部を前記未溶接ケース本体の前記第１溶接予定部に重ねたとき、上記第２溶接予定部よりも上記未溶接ケース本体側にまで、前記重なり方向に突出する形態の環状突出壁面を有してなる
電池の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電池の製造方法であって、
前記未溶接封口部材は、板状の未溶接封口板であり、
上記未溶接封口板は、自身の前記第２溶接予定部に、前記突条部を有する
電池の製造方法。
【請求項４】
発電要素と、この発電要素を内部に収容した金属製の電池ケースとを備え、同一形態を有する複数の電池からなる組電池であって、
上記電池の上記電池ケースは、いずれも、
上記発電要素を内部に収容してなり、開口を有する未溶接ケース本体のうち、上記開口の周縁に位置する環状の第１溶接予定部と、上記未溶接ケース本体の上記開口を封口する未溶接封口部材のうち、上記第１溶接予定部と対向する環状の第２溶接予定部とを、上記第１溶接予定部と上記第２溶接予定部とが重なる重なり方向に直交する方向からエネルギビームを照射して、これらを溶融させ、上記未溶接ケース本体と未溶接封口部材とを溶接してなり、
上記電池ケースに用いた上記未溶接封口部材は、
環状の上記第２溶接予定部の内側に、この第２溶接予定部に沿って形成された環状で、上記第２溶接予定部を上記未溶接ケース本体の上記第１溶接予定部に重ねたとき、上記第２溶接予定部よりも上記未溶接ケース本体側にまで突出する形態の環状突出壁面を有してなり、
上記電池ケースの上記環状突出壁面は、全周にわたり、溶接前の表面状態を保持してなる
組電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開口部を有する未溶接ケース本体と、この開口部を封口する未溶接封口部材とを溶接してなる電池ケースを備える電池の製造方法、及び、このような電池を複数備える組電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、ノート型パソコン、ビデオカムコーダなどのポータブル電子機器やハイブリッド電気自動車等の車両の普及により、これらの駆動用電源に用いられる電池の需要は増大している。
このような電池の中には、開口部を有する未溶接ケース本体と、この未溶接ケース本体の開口部を封口可能な未溶接封口部材とを溶接してなる電池ケースで構成された電池がある。なお、電池ケースは、その内側に発電要素を収容可能な形態を有する。
この電池において、未溶接ケース本体の開口部を未溶接封口部材で封口する溶接手段としては、例えば、未溶接封口部材と未溶接ケース本体とが互いに当接する部位にレーザビーム等のエネルギビームを照射するエネルギビーム溶接が挙げられる。そこで例えば、特許文献１では、封口板（未溶接封口部材）の周縁部のうち角形ケース側に、角形ケース（未溶接ケース本体）の内径とほぼ同寸法の凹形段差を設けて、封口板と角形ケースとを当接させてレーザ溶接を行った電池が挙げられている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３３９７３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の電池の製造過程では、未溶接ケース本体及び未溶接封口部材の寸法公差やゆがみによって、未溶接ケース本体と未溶接封口部材とを当接させた際に、これらの間に一部、隙間が生じてしまうことがある。この隙間にレーザビーム等のエネルギビームが照射されると、このエネルギビームは隙間を通じて、未溶接ケース本体と未溶接封口部材とで囲まれる電池ケースの内部に入射することがある。すると、例えば、このエネルギービームが未溶接封口部材の凹形段差に当たり、電池ケース内でスパッタ（金属微粒子）を発生させる不具合が起こる虞がある。また、例えば、そのエネルギビームが、凹形段差や電池ケースの内側で反射して、発電要素（セパレータ、電極板）等に当たり、セパレータの一部を焼損する虞もある。
【０００５】
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであって、未溶接ケース本体と未溶接封口部材とをエネルギビームを用いて溶接しながらも、電池ケース内でスパッタの発生や発電要素の一部焼損等の発生を防止した、信頼性の高い電池の製造方法を提供することを目的とする。また、このような電池を用いてなる信頼性の高い組電池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】
【０００６】
そして、その解決手段は、発電要素と、この発電要素を内部に収容した金属製の電池ケースとを備える電池の製造方法であって、上記発電要素を内部に収容してなり、開口を有する未溶接ケース本体のうち、上記開口の周縁に位置する環状の第１溶接予定部と、上記未溶接ケース本体の上記開口を封口する未溶接封口部材のうち、上記第１溶接予定部と対向する環状の第２溶接予定部とを、互いに当接させる当接工程と、上記第１溶接予定部と上記第２溶接予定部とが重なる重なり方向に直交する方向からエネルギビームを照射して、当接した状態の上記第１溶接予定部と上記第２溶接予定部とを溶融させて、上記未溶接ケース本体と未溶接封口部材とを溶接して上記電池ケースを形成する溶接工程と、を備え、上記未溶接ケース本体の上記第１溶接予定部、及び、上記未溶接封口部材の上記第２溶接予定部のうち、少なくともいずれかは、上記第１溶接予定部と上記第２溶接予定部とを対向させた状態において、上記開口の周方向に延びて上記開口を囲む環状をなし、対向する相手方の溶接予定部に向けて突出した形態を有する突条部を含んでなり、上記当接工程は、上記突条部を、その全周にわたり、上記相手方の溶接予定部に圧接させる電池の製造方法である。
【０００７】
本発明の電池の製造方法では、未溶接ケース本体の第１溶接予定部、及び、未溶接封口部材の第２溶接予定部のうち、少なくともいずれかが、上述の突条部を有している。そして、当接工程では、この突条部を、その全周にわたり、相手方の溶接予定部に圧接させる。つまり、突条部と相手方の溶接予定部との間には、全周にわたり隙間が無い状態とする。
【０００８】
このため、溶接工程で、当接した状態の第１溶接予定部と第２溶接予定部とに、エネルギビームを照射した場合に、この第１溶接予定部と第２溶接予定部との間に生じた隙間を通じて、エネルギビームが電池ケースの内部に直接照射されることがない。かくして、電池ケースの内部に入射したエネルギビームが、直接または各所に反射して、電池ケース、あるいは、発電要素（セパレータ、電極板）など電池ケース内の部材に当たり、スパッタを生じさせたり、あるいは、セパレータの一部を焼損したりする不具合の発生を防止することができる。これにより、信頼性の高い電池を製造することができる。
【０００９】
なお、電池ケースとしては、上述の要件を満たすものであれば良いが、例えば、円筒状、角柱状、角板状等の形態が挙げられる。また、未溶接ケース本体の開口としては、例えば、発電要素を未溶接ケース本体に収容する際に、これを挿通する挿通口が挙げられるが、安全弁の取り付け孔など他の開口でも良い。
また、エネルギビーム溶接としては、例えば、レーザビームによる溶接、電子ビームによる溶接、イオンビームによる溶接が挙げられる。
また、エネルギビームを照射する方向としては、第１溶接予定部と第２溶接予定部とが重なる重なり方向に直交する方向であれば良い。例えば、この重なり方向に直交する方向のうち、電池ケースをなす壁面に対し直交する方向でも斜め方向でも良い。
【００１０】
また、突条部としては、上述の要件を満たすものであれば良い。突条部をなす材質は、この突条部の基礎をなす未溶接ケース本体あるいは未溶接封口部材と、同じ材質としても良く、具体的には、一体に形成しても良い。
また、これとは異なる材質としても良い。但し、前述したように、一般に、未溶接ケース本体及び未溶接封口部材には、寸法公差やゆがみが生じる。未溶接ケース本体の第１溶接予定部と、未溶接封口部材の第２溶接予定部とを、当接させようとした場合に、圧力が高まった部位で押し潰されるなど容易に変形して、第１溶接予定部と第２溶接予定部とが、全周にわたって容易に圧接するように、突条部の基礎をなす未溶接ケース本体あるいは未溶接封口部材よりも柔らかい材質とすると良い。
また、突条部としては、当接工程で、圧力を受けたときに容易に変形できるように、突出方向先端側ほど幅細となる形状、例えばくさび状、半球状などの形状とするのが好ましい。
また、突条部は、突条を一条有する一重の環状としても、突条を二条以上有する二重以上の環状としても良い。
【００１１】
さらに、上述の電池の製造方法であって、前記未溶接封口部材は、環状の前記第２溶接予定部の内側に、この第２溶接予定部に沿って形成された環状で、上記第２溶接予定部を前記未溶接ケース本体の前記第１溶接予定部に重ねたとき、上記第２溶接予定部よりも上記未溶接ケース本体側にまで、前記重なり方向に突出する形態の環状突出壁面を有してなる電池の製造方法とすると良い。
【００１２】
電池において、未溶接封口部材に、上述の形態の環状突出壁面を設ける場合がある。このような環状突出壁面をなす部位が、リブの役割を果たして、未溶接封口部材の強度を向上させる効果を有するためである。
ところで、未溶接封口部材が、このような形態の環状突出壁面を有する場合において、もし、第１溶接予定部と第２溶接予定部との間に生じた隙間を通じて、エネルギビームが電池ケースの内部に直接入射した場合、エネルギビームは、隙間から比較的近い距離で、この環状突出壁面に当たる。このため、この環状突出壁面のエネルギビーム照射部分が溶融し、さらにはスパッタ（金属微粒子）が生じて、異物として、電池の性能に影響したり、高温のスパッタの接触によりセパレータが焦げるなどの不具合を生じやすい。
【００１３】
しかるに、本発明の電池の製造方法では、前述のように、第１溶接予定部及び第２溶接予定部の少なくともいずれかに、突条部を設け、当接工程において、この突条部の全周にわたり、相手の溶接予定部に圧接させているので、第１溶接予定部と第２溶接予定部との間に隙間が生じることがなく、エネルギビームが電池ケースの内部に直接照射されることがない。
このため、環状突出壁面を有する未溶接封口部材を用いる電池においても、確実に不具合を防止して信頼性の高い電池を製造することができる。
【００１４】
なお、環状突出壁面としては、例えば、環状の第２溶接予定部の内側において、重なり方向に突出する筒形壁状の部位のうち、第２溶接予定部側に向いた側面や、環状の第２溶接予定部の内側の部位を、重なり方向に凸状に突出させてなる部位のうち、第２溶接予定部に向いた側面が挙げられる。
【００１５】
さらに、上述のいずれかの電池の製造方法であって、前記未溶接封口部材は、板状の未溶接封口板であり、上記未溶接封口板は、自身の前記第２溶接予定部に、前記突条部を有する電池の製造方法とすると良い。
【００１６】
本発明の電池の製造方法では、未溶接封口板が第２溶接予定部に突条部を有する。発電要素を内部に収容する未溶接ケース本体の第１未溶接部に突条部を設けるのに比して、板状の未溶接封口板の第２溶接予定部に突条部を設けるのは、プレス等を用いて比較的容易にでき、かつ、高い精度で突条部を形成できる。
従って、安価で、より信頼性の高い電池を製造することができる。
【００１７】
さらに、他の解決手段は、発電要素と、この発電要素を内部に収容した金属製の電池ケースとを備え、同一形態を有する複数の電池からなる組電池であって、上記電池の上記電池ケースは、いずれも、上記発電要素を内部に収容してなり、開口を有する未溶接ケース本体のうち、上記開口の周縁に位置する環状の第１溶接予定部と、上記未溶接ケース本体の上記開口を封口する未溶接封口部材のうち、上記第１溶接予定部と対向する環状の第２溶接予定部とを、上記第１溶接予定部と上記第２溶接予定部とが重なる重なり方向に直交する方向からエネルギビームを照射して、これらを溶融させ、上記未溶接ケース本体と未溶接封口部材とを溶接してなり、上記電池ケースに用いた上記未溶接封口部材は、環状の上記第２溶接予定部の内側に、この第２溶接予定部に沿って形成された環状で、上記第２溶接予定部を上記未溶接ケース本体の上記第１溶接予定部に重ねたとき、上記第２溶接予定部よりも上記未溶接ケース本体側にまで突出する形態の環状突出壁面を有してなり、上記電池ケースの上記環状突出壁面は、全周にわたり、溶接前の表面状態を保持してなる組電池である。
【００１８】
本発明の組電池は、複数の同一形態の電池からなっている。しかも、これらの電池のいずれにおいても、電池ケースの環状突出壁面は、全周にわたり、溶接前の表面状態を保持してなる。つまり、この電池群は、エネルギビームによる溶接において、第１溶接予定部と第２溶接予定部との間に生じた隙間を通じて、エネルギビームが電池ケースの内部の環状突出壁面に直接照射されることがなかった電池ばかりで構成されている。このため、エネルギビームが電池ケースの内部の環状突出壁面に直接照射されることに伴って発生やすいスパッタが電池ケース内に混入するなどの、不具合を防止できており、個々の電池としてみても、また組電池全体としても、信頼性の高い組電池となっている。
【００１９】
なお組電池としては、各電池を直列、並列、直並列、並直列等に接続した組電池が挙げられる。
また、電池ケースの環状突出壁面が、溶接前の表面状態を保持しているとは、環状突出壁面の表面に、エネルギビームが照射された痕跡、例えば、照射により溶融した痕跡がない状態を溶接後も保持していることを言う。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（実施形態１）
次に、本発明の実施形態１について、図面を参照しつつ説明する。
まず、本実施形態１にかかる電池１について説明する。図１に電池１の斜視図を、図２に電池１の部分破断断面図を、図３に電池１の断面図（図２のＡ−Ａ断面）を示す。
本実施形態１にかかる電池１は、矩形箱形の電池ケース１０及び発電要素４０を備える捲回形のリチウムイオン二次電池である。
【００２１】
このうち、発電要素４０は、帯状の正極板４１および負極板４２が、ポリエチレンからなる帯状のセパレータ４３を介して扁平形状に捲回されてなる（図３参照）。なお、この発電要素４０の正極板４１および負極板４２はそれぞれ、クランク状に屈曲した板状の正極集電部材７１または負極集電部材７２と接合されている。具体的には、図２に示すように、正極板４１のうち、セパレータ４３の第１端部４３Ａから突出し、アルミニウム箔からなる正極リード部４１ｆのおよそ半分（図２中、上方）が、正極集電部材７１に密着して溶接されている。なお、負極板４２の負極リード部４２ｆも同様にして、負極集電部材７２と溶接されている。
【００２２】
正極板４１は、帯状のアルミニウム箔のうち、一方辺に沿う正極リード部４１ｆを残して、その両面に図示しない正極活物質層を担持してなる。この正極活物質層には、正極活物質のニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ2）、導電剤のアセチレンブラック、および、結着剤のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、カルボキシルメチルセルロース（ＣＭＣ）が含まれる。なお、正極活物質層におけるこれらの質量比は、ＬｉＮｉＯ2が９０ｗｔ％、アセチレンブラックが７ｗｔ％、ＰＴＦＥが１ｗｔ％、ＣＭＣが２ｗｔ％である。
また、負極板４２は、帯状の銅箔のうち、一方辺に沿う負極リード部４２ｆを残して、その両面に図示しない負極活物質層を担持してなる。この負極活物質層には、グラファイトおよび結着剤が含まれる。
【００２３】
また、図示しない電解液は、エチレンカーボネート（ＥＣ）とエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）とを、体積比でＥＣ：ＥＭＣ＝３：７に調整した混合有機溶媒に、溶質としてＬｉＰＦ6を添加し、リチウムイオンを１ｍｏｌ／ｌの濃度とした有機電解液である。
【００２４】
また、電池ケース１０は、共にアルミニウム製の電池ケース本体２０と封口板３０とを後述するレーザビーム溶接により溶接してなる。具体的には、電池ケース本体２０と封口板３０とは、電池ケース１０の全周にわたり、溶接部ＰＸを介して溶接してなる。
このうち、有底矩形箱形の電池ケース本体２０は、その内部に上述した発電要素４０及び図示しない電解液を収容している。また、この電池ケース本体２０は、図２中、上方に向けて開口する開口２５を有する。なお、この電池ケース本体２０の内側全面には、漏電防止のため、図示しない樹脂からなる絶縁フィルムを貼付している。
【００２５】
また、封口板３０は、平面視すると矩形板形状であるが、図２，３に示すように、その周縁が全周にわたりクランク状に屈曲してなり、周縁部３１とこれから電池ケース１０内側に向けて凸状に突出して、電池ケース本体２０の開口２５に挿入される挿入部３５とを有する。この封口板３０では、挿入部３５が周縁部３１に対しリブの役割を果たすので、封口板３０の強度が高くなっている。
【００２６】
この封口板３０は、電池ケース本体２０の開口２５を封口している。さらに、この封口板３０には、発電要素４０と接続している正極集電部材７１及び負極集電部材７２が貫通している。具体的には、これら正極集電部材７１及び負極集電部材７２のそれぞれ先端に位置する正極端子部７１Ａ及び負極端子部７２Ａが、封口板３０のうち、図１中、上方に面する第１表面３７から突出している。なお、これら正極端子部７１Ａ（正極集電部材７１）及び負極端子部７２Ａ（負極集電部材７２）と封口板３０との間には、それぞれ樹脂製の絶縁部材７５が介在され、互いが絶縁されている。
また、封口板３０には矩形板状の安全弁７７が封着されている。
【００２７】
封口板３０の周縁部３１は、電池ケース本体２０の開口２５を囲む開口端部２１と、全周にわたって溶接により接合されている（図２，３参照）。
また挿入部３５は、周縁部３１から第１方向ＤＡ（電池ケース本体２０の開口２５の深さ方向，図２，３中、下方）に突出しており、この挿入部３５の周囲は、この第１方向ＤＡに延びる環状の環状突出壁面３６となっている（図２参照）。この環状突出壁面３６は、全周にわたって、レーザビームが照射された痕跡（例えば溶融跡）が無く、溶接前の封口板（後述する未溶接封口板３０Ｂ）における環状突出壁面３６の表面状態を、溶接した後もそのまま保持している。このようになっているのは、本実施形態１の環状突出壁面３６が、溶接時にレーザビームに直接照射されなかったためであり、溶接時に後述する未溶接ケース本体２０Ｂと未溶接封口板３０Ｂとの間に隙間が生じていなかったからである。
【００２８】
次いで、本実施形態１にかかる電池１の製造方法について、図面を参照しつつ説明する。
まず、電池１の製造方法のうち当接工程について説明する。外形寸法が１５０×３０×１００ｍｍで板厚が１ｍｍのアルミニウム製で矩形箱形状の未溶接ケース本体２０Ｂと、外形寸法が１５０×３０×１．５ｍｍで板厚が１ｍｍのアルミニウム製の未溶接封口板３０Ｂとを用意する（図６参照）。このうち、未溶接ケース本体２０Ｂは、第１方向ＤＡの逆方向（図４中、上方）に開口する開口２５を囲む環状の開口端部２１を有する。なお、開口端部２１は、開口２５の周縁に位置し、後述する溶接工程において未溶接封口板３０Ｂ（後述する周縁部３１）に溶接される第１溶接予定部である。
【００２９】
また、未溶接封口板３０Ｂは、平面視すると矩形板形状であるが、図４に示すように、その周縁が全周にわたりクランク状に屈曲してなり、環状の周縁部３１とこれから電池ケース１０内側に向けて凸状に突出して、上述の未溶接ケース本体２０Ｂの開口２５に挿入される挿入部３５とを有する。
この未溶接封口板３０Ｂには、発電要素４０と接続している正極集電部材７１及び負極集電部材７２が貫通している。つまり、この未溶接封口板３０Ｂは、予め、セパレータ４３を介して正極板４１と負極板４２とを捲回してなり、正極集電部材７１及び負極集電部材７２にそれぞれ溶接された発電要素４０を保持している。なお、これら正極集電部材７１及び負極集電部材７２と未溶接封口板３０Ｂとの間には、それぞれ樹脂製の絶縁部材７５が介在され、互いが絶縁されている。
【００３０】
未溶接封口板３０Ｂの挿入部３５は、周縁部３１から第１方向ＤＡ（図４中、下方）に突出しており、この挿入部３５の周囲は、この第１方向ＤＡに延びる環状の環状突出壁面３６となっている（図４参照）。具体的には、この環状突出壁面３６は、環状の周縁部３１の内側に位置し、この周縁部３１に沿って形成された環状である。そして、周縁部３１を未溶接ケース本体２０Ｂの開口端部２１に重ねたとき、周縁部３１よりも未溶接ケース本体２０Ｂ側にまで、第１方向ＤＡに突出する形態を有している。
この未溶接封口板３０Ｂでは、挿入部３５（環状突出壁面３６）が周縁部３１に対しリブの役割を果たすので、未溶接封口板３０Ｂの強度が高くなっている。
【００３１】
また周縁部３１は、未溶接ケース本体２０Ｂの開口端部２１と対向して配置され、この開口端部２１と溶接される第２溶接予定部である。この周縁部３１は、溶接の際、溶融して溶接の主体となる環状の周縁溶接本体部３３と、この周縁溶接本体部３３に沿って延びる環状で、この周縁溶接本体部３３から第１方向ＤＡに向けて隆起してなり、頂部が鋭角に形成された蓋側突条部３４とを含む（図５，６参照）。周縁部３１は、後述する溶接工程において、未溶接ケース本体２０Ｂの開口端部２１と共に、レーザビームＥＢで溶融されて互いに混じり合い、溶接部ＰＸをなす。
また蓋側突条部３４は、図４に示す開口端部２１と周縁部３１とを対向させた状態において、未溶接ケース本体２０Ｂの開口２５の周方向に延びて開口２５を囲む環状をなして、開口端部２１に向けて突出した形態を有する。
【００３２】
未溶接ケース本体２０Ｂの開口端部２１に突条部を設ける場合に比して、板状の未溶接封口板３０Ｂの周縁部３１に蓋側突条部３４を設ける方が、プレス等を用いて比較的容易にでき、かつ、高い精度で未溶接封口板３０Ｂに蓋側突条部３４を形成できる。このため、安価で、より信頼性の高い電池１を製造することができる。
【００３３】
本実施形態１の当接工程では、上述した未溶接ケース本体２０Ｂに未溶接封口板３０Ｂを当接させる。具体的には、まず、図４に示すように未溶接ケース本体２０Ｂを用意する。未溶接ケース本体２０Ｂの開口端部２１は、第１方向ＤＡと逆方向を向いている。そして、未溶接封口板３０Ｂが保持する発電要素４０を、開口２５を通じて未溶接ケース本体２０Ｂの内部に収容しながら、未溶接封口板３０Ｂを第１方向ＤＡに沿って移動させる（図４，５参照）。このように未溶接封口板３０Ｂを移動させて、未溶接ケース本体２０Ｂの開口端部２１と、未溶接封口板３０Ｂの周縁部３１とを、互いに当接させる（図７参照）。即ち、開口端部２１と、周縁部３１のうち第１方向ＤＡに隆起してなる蓋側突条部３４とを、互いに当接させる。
【００３４】
この当接工程では、当接後さらに、蓋側突条部３４をその全周にわたって、開口端部２１に圧接させる。具体的には、第１方向ＤＡに沿って押圧可能な押圧治具ＰＭ，ＰＭを用いて、図８に示すように、未溶接ケース本体２０Ｂの開口端部２１に未溶接封口板３０Ｂの蓋側突条部３４を第１方向ＤＡに向けて押しつける。これにより、周縁部３１の蓋側突条部３４は、開口端部２１と当接しつつ変形して変形部３４Ｐとなり、開口端部２１と、周縁部３１の変形部３４Ｐとの間に、隙間が生じていない状態となる。
【００３５】
このような状態を維持しつつ、溶接工程に移行する。本実施形態１の溶接工程では、図８，９に示すように、第１方向ＤＡに直交する方向、具体的には、未溶接ケース本体２０Ｂの各外側面に直交する方向である第２方向ＤＢ（図８，９中、右から左方向）からレーザビームＥＢを照射する。このとき、押圧治具ＰＭ，ＰＭで、上述の当接工程に引き続いて、未溶接ケース本体２０Ｂと未溶接封口板３０Ｂとを挟んだ状態に保持し、変形部３４Ｐを開口端部２１に圧接させておく。そして、当接した状態の開口端部２１と周縁部３１（変形部３４Ｐ及び周縁溶接本体部３３）とをレーザビームＥＢによって溶融させ、未溶接ケース本体２０Ｂと未溶接封口部材３０Ｂとを溶接部ＰＸを介して溶接し、電池ケース１０を形成する。
【００３６】
すると、上述の溶接工程では、この開口端部２１と周縁部３１（変形部３４Ｐ及び周縁溶接本体部３３）との間に生じた隙間を通じて、レーザビームＥＢが電池ケース１０の内部に直接照射されることがない。
【００３７】
そこで、発明者らは、上述した当接工程及び溶接工程を行って形成した電池ケース１０（発電要素４０を有し、電解液を注入する前の電池）について、その内部の溶融、セパレータの焦げ及びスパッタ発生の有無を検証するため、この電池ケース１０の解体調査を行った。
なお、比較例として、図１０に示す、蓋側突条部を形成していない点でのみ異なる未溶接封口板を用いて形成した電池ケースＢ１についても、同様の解体調査を行った。なお、電池ケース１０及び電池ケースＢ１について、それぞれ試料数Ｎ＝１０で解体調査を行い、目視確認による電池ケース内表面における溶融箇所の有無、セパレータの焦げの有無、あるいは、電池ケース内におけるスパッタの有無をそれぞれ確認した。これら電池ケース１０及び電池ケースＢ１の調査結果について、表１に示す。
なお、セパレータの焦げは、電池ケース内に直接入射したレーザ光が電池ケース内表面に反射して、セパレータに照射されたために生じたと考えられる。また、スパッタは、レーザ光が電池ケース内表面に照射されて、この部分が溶融したことによって生じたと考えられる。
【００３８】
【表１】
2009266695.tif 000003
【００３９】
表１によれば、溶融及びセパレータの焦げの欄について見ると、電池ケースＢ１では、１０点のうち７点について、電池ケース内表面の溶融、又は、セパレータの焦げが確認された。これに対し、電池ケース１０では、いずれについても確認されなかった。
また、スパッタの欄について見ると、電池ケースＢ１では１０点のうち７点について、電池ケース内部にスパッタの存在が確認された。これに対し、電池ケース１０では、いずれも確認されなかった。
この結果より、本実施形態１にかかる電池ケース１０では、未溶接封口板３０Ｂに蓋側突条部３４を設け、これを未溶接ケース本体２０Ｂに全周にわたって隙間無く圧接させたため、電池ケース１０の内表面の溶融、セパレータ４３の焦げ、及び、電池ケース１０内でのスパッタがいずれも発生していないことが判った。
【００４０】
特に、本実施形態１の場合、未溶接封口板３０Ｂにおける挿入部３５の環状突出壁面３６は、照射されるレーザビームＥＢの進行方向（第２方向ＤＢ）の直線延長上に位置している（図９参照）。このため、未溶接封口板３０Ｂと未溶接ケース本体２０Ｂとの間に隙間があると、環状突出壁面３６にレーザビームＥＢが当たり、溶融しやすい構成となっている。これに対し、本実施形態１の電池ケース１０では、レーザビームＥＢが環状突出壁面３６に照射されるのを確実に防止でき、環状突出壁面３６の溶融やそれに伴うスパッタの発生やセパレータ４３の一部焼損を確実に防止できる。
【００４１】
前述の溶接工程後は、電池ケース１０の内部に、電解液（図示しない）を注入後、安全弁７７を封口板３０に封着する。かくして、電池１が完成する（図１，２，３参照）。
以上より、本実施形態１の電池１の製造方法によって、信頼性の高い電池を製造することができる。
【００４２】
（変形形態１）
次に、本発明の変形形態１にかかる電池１０１について、図面を参照しつつ説明する。
本変形形態１の電池１０１の製造方法では、突条部を、未溶接封口板の第２溶接予定部にではなく、未溶接ケース本体の第１溶接予定部に設けている点が、前述の実施形態１と異なり、それ以外は同様である。
そこで、実施形態１と異なる点を中心に説明し、同様の部分の説明は省略または簡略化する。なお、同様の部分については同様の作用効果を生じる。また、同内容のものには同番号を付して説明する。
【００４３】
本変形形態１にかかる電池１０１は、矩形箱形の電池ケース１１０及び発電要素４０を備える捲回形のリチウムイオン二次電池である。
この電池１０１の製造方法について、図面を参照しつつ説明する。
まず、電池１０１の製造方法のうち当接工程について説明する。アルミニウム製の未溶接封口板１３０Ｂは、平面視すると矩形板形状であるが、図４に示すように、その周縁が全周にわたりクランク状に屈曲してなり、環状の周縁部１３１とこれから電池ケース１０内側に向けて凸状に突出してなる挿入部３５とを有する（図１１，１２参照）。このうち、周縁部１３１は、本変形形態１における環状の第２溶接予定部である。但し、実施形態１と異なり、この周縁部１３１には、蓋側突条部を含まない。
【００４４】
また、アルミニウム製の矩形箱形状の未溶接ケース本体１２０Ｂは、第１方向ＤＡの逆方向（図４中、上方）に開口する開口２５を囲む環状の開口端部１２１を有する。なお、この開口端部１２１は、本変形形態１における環状の第１溶接予定部である。この開口端部１２１は、開口溶接本体部１２３と、この開口溶接本体部１２３に沿って延びる環状で、この開口溶接本体部１２３から第１方向ＤＡとは逆方向に向けて隆起してなり、頂部が鋭角に形成されたケース側突条部１２４とを含む（図１１，１２参照）。このうち開口溶接本体部１２３は、溶接工程において、未溶接封口板１３０Ｂの周縁部１３１と共に、レーザビームＥＢで溶融されて互いに混じり合い、溶接部ＰＸをなす。
またケース側突条部１２４は、図４に示す開口端部１２１と周縁部１３１とを対向させた状態において、未溶接ケース本体１２０Ｂの開口２５の周方向に延びて開口２５を囲む環状をなして、周縁部１３１に向けて突出した形態を有する。
【００４５】
本変形形態１の当接工程では、上述した未溶接ケース本体１２０Ｂに未溶接封口板１３０Ｂを当接させる。具体的には、実施形態１と同様にして、未溶接封口板１３０Ｂを第１方向ＤＡに沿って移動させる（図４，１１参照）。このように未溶接封口板１３０Ｂを移動させて、未溶接ケース本体１２０Ｂの開口端部１２１と、未溶接封口板１３０Ｂの周縁部１３１とを、互いに当接させる（図１３参照）。即ち、周縁部１３１と、開口端部１２１のケース側突条部１２４とを、互いに当接させる。
【００４６】
この当接工程では、当接後さらに、実施形態１と同様に、ケース側突条部１２４をその全周にわたって、周縁部１３１に圧接させる。これにより、開口端部１２１のケース側突条部１２４は、周縁部１３１と当接しつつ変形して変形部１２４Ｐとなり、周縁部１３１と、開口端部１２１の変形部１２４Ｐとの間には、隙間が生じていない状態となる。
【００４７】
このような状態を維持しつつ、実施形態１と同様、溶接工程に移行する。本実施形態１の溶接工程では、図１４に示すように、第２方向ＤＢ（図中、右から左方向）からレーザビームＥＢを照射する。このとき、押圧治具ＰＭ，ＰＭで、上述の当接工程に引き続いて、未溶接ケース本体１２０Ｂと未溶接封口板１３０Ｂとを挟んだ状態に保持し、変形部１２４Ｐを周縁部１３１に圧接させておく。そして、当接した状態の周縁部１３１と開口端部１２１（変形部１２４Ｐ及び開口溶接本体部１２３）とをレーザビームＥＢによって溶融させ、未溶接ケース本体１２０Ｂと未溶接封口部材１３０Ｂとを溶接部ＰＸを介して溶接し、電池ケース１１０を形成する。
【００４８】
すると、上述の溶接工程では、この周縁部１３１と開口端部１２１（変形部１２４Ｐ及び開口溶接本体部１２３）との間に生じた隙間を通じて、レーザビームＥＢが電池ケース１１０の内部に直接照射されることがない。
【００４９】
そこで、発明者らは、上述した電池ケース１１０（発電要素４０を有し、電解液を注入する前の電池）について、その内部の溶融、セパレータの焦げ及びスパッタ発生の有無を検証するため、この電池ケース１１０の解体調査を行った。また、実施形態１と同様に、比較例として、図１０に示す、ケース側突条部を形成していない点でのみ異なる未溶接ケース本体を用いて形成した電池ケースＢ２についても、同様の解体調査を行った。これら電池ケース１１０及び電池ケースＢ２の調査結果について、表２に示す。
【００５０】
【表２】
2009266695.tif 000004
【００５１】
表２によれば、溶融及びセパレータの焦げの欄について見ると、電池ケースＢ２では、１０点のうち７点について、電池ケース内表面の溶融、又は、セパレータの焦げが確認された。これに対し、電池ケース１１０のいずれについて、電池ケース内表面の溶融及びセパレータの焦げが確認されなかった。また、電池ケースＢ２では１０点のうち８点について、電池ケース内部にスパッタの存在が確認された。これに対し、スパッタの欄について見ると、電池ケース１１０のいずれについて、電池ケース内部にスパッタの存在が確認されなかった。
この結果より、本変形形態１にかかる電池ケース１１０では、未溶接ケース本体１２０Ｂにケース側突条部１２４を設け、これを未溶接封口板１３０Ｂに全周にわたって隙間無く圧接させたため、電池ケース１１０の内表面の溶融、セパレータ４３の焦げ、及び、電池ケース１１０内でのスパッタがいずれも発生しないことが判った。
【００５２】
前述の溶接工程後は、電池ケース１１０の内部に、電解液（図示しない）を注入後、安全弁７７を封口板３０に封着する。かくして、電池１０１が完成する（図１，２，３参照）。
以上より、本変形形態１の電池１０１の製造方法によって、信頼性の高い電池を製造することができる。
【００５３】
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２にかかる組電池２００について、図１５を参照しつつ説明する。なお、前述の実施形態１と同様の部分の説明は省略または簡略化するが、同様の部分については同様の作用効果を生じる。また、同内容のものには同番号を付して説明する。
【００５４】
本実施形態２にかかる組電池２００は、前述した電池１（又は電池１０１）、即ち、発電要素４０と、この発電要素４０を内部に収容した、矩形箱形のアルミニウム製の電池ケース１０とを備える捲回形のリチウムイオン二次電池を複数備える。この組電池２００は、複数の電池１（又は複数の電池１０１）を組電池ケース２１１内に収容してなる。なお、この組電池２００では、複数の電池１（又は複数の電池１０１）が、これらの端子部７１Ａ，７２Ａの締結孔７１ＡＨ，７２ＡＨ（図１参照）を利用して、バスバ２２０とボルト締結されており、各電池１（又は各電池１０１）が互いに直列に接続されている。
また、この組電池２００が備える電池１（又は電池１０１）は、実施形態１（又は変形形態１）で詳述した電池である。
【００５５】
このため、本実施形態２の組電池２００は、複数の電池１（又は電池１０１）のいずれにおいても、電池ケース１０（又は電池ケース１１０）の環状突出壁面３６は、全周にわたり、レーザビームＥＢによる溶融の痕跡が無く、溶接前の表面状態を保持してなる。このようになっているのは、前述の通り、この環状突出壁面３６が、溶接工程時にレーザビームＥＢに直接照射されなかったためであり、溶接工程時に未溶接ケース本体２０Ｂ（１２０Ｂ）と未溶接封口板３０Ｂ（１３０Ｂ）との間に隙間が生じていなかったからである。
【００５６】
つまり、組電池２００が備えるこの複数の電池１（１０１）は、レーザビームＥＢが電池ケース１０（１１０）の内部の環状突出壁面３６に直接照射されることがなかった電池ばかりで構成されている。このため、レーザビームＥＢが電池ケース１０（１１０）の内部の環状突出壁面３６に直接照射されることに伴って発生やすいスパッタが電池ケース１０（１１０）内に混入するなどの、不具合を防止できており、個々の電池１（１０１）として見ても、また組電池２００全体としても、信頼性の高い組電池となっている。
【００５７】
以上において、本発明を実施形態１，２および変形形態１に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態１等では、電池をリチウムイオン二次電池としたが、本発明は、リチウムイオン二次電池に限らず、いずれの種類の電池にも適用することができる。また、矩形箱形の電池ケースとしたが、例えば、円筒状、角柱状、角板状等の電池ケースの形態としても良い。また、未溶接ケース本体の開口を、発電要素を未溶接ケース本体に収容する際に挿通可能な挿通口としたが、例えば、安全弁の取り付け孔などを開口としても良い。さらに、実施形態１等では、エネルギビーム溶接をレーザビームを用いた溶接としたが、例えば、電子ビームによる溶接、イオンビームによる溶接としても良い。
【００５８】
また、実施形態１等では、突条部の材質を未溶接ケース本体あるいは未溶接封口部材と、同じ材質とした。しかし、突条部と未溶接ケース本体あるいは未溶接封口部材とを異なる材質としても良い。但し、この場合には、突条部が、未溶接ケース本体あるいは未溶接封口部材よりも柔らかい材質とするのが好ましい。それは、未溶接ケース本体の第１溶接予定部と、未溶接封口部材の第２溶接予定部とを、当接させようとした場合に、圧力が高まった部位で押し潰されるなど容易に変形して、第１溶接予定部と第２溶接予定部とが、全周にわたって容易に圧接可能とするためである。
また、突条部を、当接工程で、圧力を受けたときに容易に変形できるように、突出方向先端側ほど幅細となる形状、即ち、頂部が鋭角となる形状としたが、例えば、くさび状、半球状などの形状としても良い。さらに、突条部の突条を一条有する一重の環状としたが、例えば、その突条を二条以上有する二重以上の環状としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】実施形態１，変形形態１にかかる電池の斜視図である。
【図２】実施形態１，変形形態１にかかる電池の部分破断断面図である。
【図３】実施形態１，変形形態１にかかる電池の拡大断面図（図２のＡ−Ａ部）である。
【図４】実施形態１，変形形態１の押圧工程の説明図である。
【図５】実施形態１の押圧工程の断面図（図４のＢ−Ｂ部）である。
【図６】実施形態１の押圧工程の拡大断面図（図５のＣ部）である。
【図７】実施形態１の押圧工程の説明図である。
【図８】実施形態１の溶接工程の説明図である。
【図９】実施形態１の溶接工程の断面図（図８のＤ部）である。
【図１０】実施形態１，変形形態１の電池ケースＢ１，Ｂ２の説明図である。
【図１１】変形形態１の押圧工程の断面図（図４のＢ−Ｂ部）である。
【図１２】変形形態１の押圧工程の拡大断面図（図１１のＥ部）である。
【図１３】変形形態１の押圧工程の説明図である。
【図１４】変形形態１の溶接工程の説明図である。
【図１５】実施形態２にかかる組電池である。
【符号の説明】
【００６０】
１，１０１  電池
１０，１１０  電池ケース
２０Ｂ，１２０Ｂ  未溶接ケース本体
２１，１２１  開口端部（第１溶接予定部）
２５  開口
３０Ｂ，１３０Ｂ  未溶接封口板（未溶接封口部材）
３１，１３１  周縁部（第２溶接予定部）
３４  蓋側突条部（突条部）
３６  環状突出壁面
４０  発電要素
１２４  ケース側突条部（突条部）
２００  組電池
ＤＡ  第１方向（重なり方向）
ＤＢ  第２方向（重なり方向に直交する方向）
ＥＢ  エネルギビーム
【図１】
2009266695.tif 000005
【図２】
2009266695.tif 000006
【図３】
2009266695.tif 000007
【図４】
2009266695.tif 000008
【図５】
2009266695.tif 000009
【図６】
2009266695.tif 000010
【図７】
2009266695.tif 000011
【図８】
2009266695.tif 000012
【図９】
2009266695.tif 000013
【図１０】
2009266695.tif 000014
【図１１】
2009266695.tif 000015
【図１２】
2009266695.tif 000016
【図１３】
2009266695.tif 000017
【図１４】
2009266695.tif 000018
【図１５】
2009266695.tif 000019