(57)【要約】【課題】 第１部材と第２部材とが強固に溶接された溶接構造体を製造することが可能な溶接構造体の製造方法を提供する。【解決手段】 溶接前のケース本体部材３０（第１部材）と封口部材４０（第２部材）は、第１外面３１と第２外面４１とを面一にして組み合わせたとき、第１外面３１から突出する第１突出部３５及び第２外面４１から突出する第２突出部４５の少なくともいずれかからなる突出部２５であって、第１外面３１と第２外面４１との間に位置する突出部２５を含む。溶接前のケース本体部材３０と封口部材４０について、第１外面３１と第２外面４１とを面一にして、第１外面３１と第２外面４１との間に突出部２５を配置した状態で、突出部２５にレーザビームＬＢ（エネルギービーム）を照射し、突出部２５を溶接部５２の一部として、ケース本体部材３０と封口部材４０を溶接する。【選択図】  図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１外面を有する金属製の第１部材と、第２外面を有する金属製の第２部材とが、上記第１外面と上記第２外面とを面一として、上記第１部材及び上記第２部材由来の金属からなる溶接部を介して、互いに結合してなる
溶接構造体の製造方法であって、
溶接前の上記第１部材と上記第２部材は、上記第１外面と上記第２外面とを面一にして組み合わせたとき、上記第１外面から突出する第１突出部及び上記第２外面から突出する第２突出部の少なくともいずれかからなる突出部であって、上記第１外面と上記第２外面との間に位置する突出部を含み、
溶接前の上記第１部材と上記第２部材について、上記第１外面と上記第２外面とを面一にして組み合わせ、上記第１外面と上記第２外面との間に上記突出部を配置した状態で、上記突出部にエネルギービームを照射し、この突出部を上記溶接部の一部として、上記第１部材と上記第２部材を溶接する溶接工程を備える
溶接構造体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の溶接構造体の製造方法であって、
前記突出部は、前記第１突出部及び前記第２突出部を含む
溶接構造体の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の溶接構造体の製造方法であって、
前記第１部材は、
有底筒状をなし、正極板、負極板、及びセパレータを有する電極体を自身の内部に収容可能とする開口を構成するケース本体部材であり、
前記第２部材は、
上記ケース本体部材の上記開口を閉塞する封口部材であって、上記封口部材の周縁部を上記ケース本体部材の開口端面に重ねて、上記封口部材で上記ケース本体部材の上記開口を閉塞したときに、上記ケース本体部材の前記第１外面と面一となる前記第２外面を有する封口部材であり、
前記溶接構造体は、
上記ケース本体部材の内部に上記電極体を収容し、上記封口部材で上記ケース本体部材の上記開口を閉塞してなる電池であり、
溶接前の上記ケース本体部材と上記封口部材は、上記封口部材で上記ケース本体部材の上記開口を閉塞したとき、前記第１突出部及び前記第２突出部の少なくともいずれかからなる前記突出部を含み、
前記溶接工程は、
上記ケース本体部材の内部に上記電極体を収容し、上記封口部材で上記ケース本体部材の上記開口を閉塞した状態で、上記ケース本体部材と上記封口部材を溶接する
電池の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の電池の製造方法であって、
前記第１突出部は、前記ケース本体部材の前記開口端面に沿って延びる環状の第１突出部であり、
前記第２突出部は、前記封口部材で上記ケース本体部材の上記開口を閉塞したときに、上記開口端面に沿って延びる環状の第２突出部であり、
溶接前の上記ケース本体部材において、
上記開口を構成する開口端部のうち上記第１突出部を除いた部分の厚みをＢ、
上記開口端面が延びる方向に直交する方向に、上記第１突出部を切断した第１切断面の断面積をＳ１とし、
溶接前の前記封口部材で上記ケース本体部材の上記開口を閉塞した状態で、
上記ケース本体部材の上記開口端面に重なる上記封口部材の前記周縁部のうち、上記第２突出部を除いた部分の厚みをＣ、
上記開口端面が延びる方向に直交する方向に、上記第２突出部を切断した第２切断面の断面積をＳ２としたとき、
下記式（１）で与えられる前記突出部の突出量比率Ｘが、０．０５≦Ｘ≦０．５の関係を満たす
電池の製造方法。
（数１）
Ｘ＝（Ｓ１＋Ｓ２）／（Ｂ×Ｃ）・・・（１）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接構造体の製造方法及び電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ポータブル機器や携帯電話などの電源として、また、電気自動車やハイブリッドカーなどの電源として、様々な電池が提案されている。このような電池として、電極体、これを内部に収容するケース本体部材、及び、このケース本体部材の開口を閉塞する封口部材を有し、ケース本体部材と封口部材とを溶接したものがある（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１８４３６５号公報
【特許文献２】特開平１１−７７３４７号公報
【０００４】
特許文献１には、電極体と、これを内部に収容する有底筒状の電池ケース（ケース本体部材）と、この電池ケースの開口を封止する封口板（封口部材）とを備える密閉型電池の封口方法が開示されている。具体的には、封口板を電池ケースの開口端に嵌入し、封口板の上面と電池ケースの開口端面とが面一になる相対位置に位置決めし、電池ケースのテーパ面と封口板のテーパ面とを互いに対向状態に合体させることにより、Ｖ字状の断面形状を有する環状の溶接用溝を形成する。その後、溶接用溝に向けてレーザ光を照射して、電池ケースと封口板とをレーザ溶接する。これにより、電池ケースと封口板とが、溶接用溝内に形成された溶接部を介して接合され、電池ケースの開口を封口板により封止することができる。
【０００５】
特許文献２には、一方のアルミニウム薄板（ケース本体部材を構成する部材）の外面と、他方のアルミニウム薄板（封口部材を構成する部材）の端面部とを面一に合わせ、これらの接合部にレーザ光を照射して、この接合部を溶接するレーザ溶接方法が開示されている。詳細には、薄板（封口部材）の端面部の厚さｔと溶融部溶融径との間で、０＜ｔ＜ｄ／２の関係が成立するように、接合部にレーザ光を照射して溶接する手法が開示されている。これにより、溶融部が凝固収縮する際に、クラックが発生するのを防止することができると記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１，２に開示されている手法では、ケース本体部材（第１部材）と封口部材（第２部材）とを強固に溶接することができないことがあった。このため、電池（溶接構造体）として、十分な耐圧性能が得られないことがあった。具体的には、例えば、溶接時に多くのスパッタが生じて、封口部材やケース本体部材をなしていた金属の一部が飛散してしまった場合、飛散した金属の分だけビード厚さが減少して、溶接部が外面から窪んだ形状となる。また、溶接の際、第１部材と第２部材との間に隙間が生じている場合には、溶融した金属が隙間を埋めた分だけビード厚さが減少して、溶接部が外面から窪んだ形状となる。このような場合には、ケース本体部（第１部材）と封口部材（第２部材）とが十分強固に溶接された電池（溶接構造体）を得ることができなかった。
【０００７】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、第１部材と第２部材とが強固に溶接された溶接構造体を製造することが可能な溶接構造体の製造方法、及び、ケース本体部材と封口部材とが強固に溶接された電池を製造することが可能な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】
その解決手段は、第１外面を有する金属製の第１部材と、第２外面を有する金属製の第２部材とが、上記第１外面と上記第２外面とを面一として、上記第１部材及び上記第２部材由来の金属からなる溶接部を介して、互いに結合してなる溶接構造体の製造方法であって、溶接前の上記第１部材と上記第２部材は、上記第１外面と上記第２外面とを面一にして組み合わせたとき、上記第１外面から突出する第１突出部及び上記第２外面から突出する第２突出部の少なくともいずれかからなる突出部であって、上記第１外面と上記第２外面との間に位置する突出部を含み、溶接前の上記第１部材と上記第２部材について、上記第１外面と上記第２外面とを面一にして組み合わせ、上記第１外面と上記第２外面との間に上記突出部を配置した状態で、上記突出部にエネルギービームを照射し、この突出部を上記溶接部の一部として、上記第１部材と上記第２部材を溶接する溶接工程を備える溶接構造体の製造方法である。
【０００９】
本発明の製造方法では、第１部材及び第２部材として、第１外面と第２外面とを面一にして第１部材と第２部材を組み合わせたとき、第１外面から突出する第１突出部及び第２外面から突出する第２突出部の少なくともいずれかからなる突出部であって、第１外面と第２外面との間に位置する突出部を有するものを用いて、第１部材と第２部材を溶接する。具体的には、第１部材と第２部材について、第１外面と第２外面とを面一にして組み合わせ、第１外面と第２外面との間に突出部を配置した状態で、この突出部にエネルギービームを照射し、この突出部を溶接部の一部として、第１部材と第２部材を溶接する。
このような手法によれば、突出部を有しない第１部材と第２部材とを溶接する従来の手法（特許文献１，２参照）に比べて、突出部をなしていた金属の分だけ溶接ビードを厚くすることができる。これにより、第１部材と第２部材との溶接を強固にすることができる。
【００１０】
例えば、溶接時に多くのスパッタが生じて、封口部材やケース本体部材をなしていた金属の一部が飛散してしまった場合、飛散した金属の分だけビード厚さが減少して、溶接部が外面から窪んだ形状となる。これに対し、本発明の手法では、スパッタとして飛散した金属の分を突出部で補うことができる（突出部をなしていた金属の一部がスパッタとして飛散する）ので、従来の手法に比べて、ビード厚さを厚くすることができる。これにより、溶接強度を高めることができる。
【００１１】
また、溶接の際、第１部材と第２部材との間に隙間が生じている場合には、溶融した金属が隙間を埋めた分だけビード厚さが減少して、溶接部が外面から窪んだ形状となる。これに対し、本発明の手法では、隙間を埋めることで減少する金属の分を突出部をなしていた金属で補うことができるので、従来の手法に比べて、ビード厚さを厚くすることができる。これにより、溶接強度を高めることができる。
以上より、本発明の製造方法によれば、第１部材と第２部材とが強固に溶接された溶接構造体を製造することができる。
【００１２】
さらに、上記の溶接構造体の製造方法であって、前記突出部は、前記第１突出部及び前記第２突出部を含む溶接構造体の製造方法とすると良い。
【００１３】
本発明の製造方法では、第１部材として、第１外面から突出する第１突出部を有する第１部材を用い、第２部材として、第２外面から突出する第２突出部を有する第２部材を用いて、第１部材と第２部材を溶接する。具体的には、第１部材と第２部材について、第１外面と第２外面とを面一にして組み合わせ、第１外面と第２外面との間に第１突出部及び第２突出部からなる突出部を配置する。この状態で、この突出部にエネルギービームを照射し、この突出部を溶接部の一部として、第１部材と第２部材を溶接する。このような手法によれば、第１部材と第２部材に、バランス良くビードを形成することができるので、第１部材と第２部材をより強固に溶接することができる。
【００１４】
他の解決手段は、上記いずれかの溶接構造体の製造方法であって、前記第１部材は、有底筒状をなし、正極板、負極板、及びセパレータを有する電極体を自身の内部に収容可能とする開口を構成するケース本体部材であり、前記第２部材は、上記ケース本体部材の上記開口を閉塞する封口部材であって、上記封口部材の周縁部を上記ケース本体部材の開口端面に重ねて、上記封口部材で上記ケース本体部材の上記開口を閉塞したときに、上記ケース本体部材の前記第１外面と面一となる前記第２外面を有する封口部材であり、前記溶接構造体は、上記ケース本体部材の内部に上記電極体を収容し、上記封口部材で上記ケース本体部材の上記開口を閉塞してなる電池であり、溶接前の上記ケース本体部材と上記封口部材は、上記封口部材で上記ケース本体部材の上記開口を閉塞したとき、前記第１突出部及び前記第２突出部の少なくともいずれかからなる前記突出部を含み、前記溶接工程は、上記ケース本体部材の内部に上記電極体を収容し、上記封口部材で上記ケース本体部材の上記開口を閉塞した状態で、上記ケース本体部材と上記封口部材を溶接する電池の製造方法である。
【００１５】
本発明の電池の製造方法では、ケース本体部材と封口部材として、封口部材でケース本体部材の開口を閉塞したときに、ケース本体部材の第１外面から突出する第１突出部及び封口部材の第２外面から突出する第２突出部の少なくともいずれかからなる突出部であって、第１外面と第２外面との間に位置する突出部を有するものを用いて、ケース本体部材と封口部材を溶接する。具体的には、ケース本体部材の内部に電極体を収容し、封口部材でケース本体部材の開口を閉塞した状態で、突出部にエネルギービームを照射し、この突出部を溶接部の一部として、ケース本体部材と封口部材を溶接する。このような手法によれば、ケース本体部材と封口部材とが強固に溶接された電池を製造することができる。これにより、内圧上昇による電池（ケース）の破裂等を抑制することができる。
【００１６】
さらに、上記の電池の製造方法であって、前記第１突出部は、前記ケース本体部材の前記開口端面に沿って延びる環状の第１突出部であり、前記第２突出部は、前記封口部材で上記ケース本体部材の上記開口を閉塞したときに、上記開口端面に沿って延びる環状の第２突出部であり、溶接前の上記ケース本体部材において、上記開口を構成する開口端部のうち上記第１突出部を除いた部分の厚みをＢ、上記開口端面が延びる方向に直交する方向に、上記第１突出部を切断した第１切断面の断面積をＳ１とし、溶接前の前記封口部材で上記ケース本体部材の上記開口を閉塞した状態で、上記ケース本体部材の上記開口端面に重なる上記封口部材の前記周縁部のうち、上記第２突出部を除いた部分の厚みをＣ、上記開口端面が延びる方向に直交する方向に、上記第２突出部を切断した第２切断面の断面積をＳ２としたとき、下記式（１）で与えられる前記突出部の突出量比率Ｘが、０．０５≦Ｘ≦０．５の関係を満たす電池の製造方法とすると良い。
（数２）
Ｘ＝（Ｓ１＋Ｓ２）／（Ｂ×Ｃ）・・・（１）
【００１７】
ケース本体部材の第１突出部及び封口部材の第２突出部が小さすぎると、溶接ビードを厚くして、ケース本体部材と封口部材とを十分強固に溶接することができない虞がある。反対に、第１突出部及び第２突出部が大きすぎると、ケース本体部材の開口端部及び封口部材の周縁部を適切に溶融することが困難となり、却って、溶接強度が低下してしまう虞がある。
【００１８】
これに対し、本発明の製造方法では、ケース本体部材及び封口部材として、突出部の突出量比率Ｘ＝（Ｓ１＋Ｓ２）／（Ｂ×Ｃ）が、０．０５≦Ｘ≦０．５の関係を満たすものを用いて、ケース本体部材と封口部材を溶接する。これにより、従来の手法（特許文献１，２参照）に比べて、ケース本体部材と封口部材の溶接強度を、確実に高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明の実施例１及び変形例１〜４について、図１〜図１７を参照しつつ説明する。
（実施例１）
本実施例１の電池１は、図１に示すように、略直方体形状の角型密閉式のリチウムイオン二次電池である。この電池１は、電極体１０と、これを収容する電池ケース２０と、正極端子９１と、負極端子９２とを備えている。この電池１は、例えば、電気自動車やハイブリッドカー用の駆動電源として用いられる。なお、電池１は、溶接構造体に相当する。
【００２０】
このうち、電極体１５０は、シート状の正極板１１、負極板１２、及びセパレータ１３を捲回してなる扁平型の捲回体である。この電極体１５０のうち、正極板１１の一部のみが渦巻状に重なる正極捲回部が、正極端子９１に電気的に接続され、負極板１２の一部のみが渦巻状に重なる負極捲回部が、負極端子９２に電気的に接続されている。
【００２１】
電池ケース２０は、アルミニウム製のケース本体部材３０とアルミニウム製の封口部材４０とが、溶接により一体とされた電池ケースである。具体的には、図２に示すように、ケース本体部材３０と封口部材４０は、ケース本体部材３０の第１外面３１（側面に相当する）と封口部材４０の第２外面４１（外周端面に相当する）を面一として、ケース本体部材３０及び封口部材４０由来の金属（アルミニウム）からなる溶接部５２を介して、互いに結合している。
【００２２】
特に、本実施例１の電池１では、図２に示すように、溶接部５２が、ケース本体部材３０の第１外面３１及び封口部材４０の第２外面４１から突出している。これにより、溶接ビードの厚みＹが、ケース本体部材３０のうち第１外面３１を含む側壁部３４の厚みよりも厚くなっている。このため、ケース本体部材３０と封口部材４０とが強固に溶接されている。
【００２３】
次に、本実施例１にかかる電池の製造方法について説明する。
まず、アルミニウム製のケース本体部材３０と、アルミニウム製の封口部材４０を用意する。溶接前のケース本体部材３０は、図３及び図４に示すように、略矩形有底筒状をなし、電極体１０を自身の内部に収容可能とする開口３０Ｓを構成している。さらに、このケース本体部材３０は、第１外面３１（側面に相当）から突出し、開口端面３２に沿って延びる略矩形環状の第１突出部３５を有している。このケース本体部材３０は、例えば、アルミニウム板を深絞り成型することで得ることができる。
【００２４】
溶接前の封口部材４０は、図５及び図６に示すように、略矩形板状をなし、正極端子９１が挿通可能な正極端子挿通孔４５Ｈと負極端子９２が挿通可能な負極端子挿通孔４６Ｈとを有している。さらに、この封口部材４０は、その全周にわたって、第２外面４１（外周端面に相当）から突出する略矩形環状の第２突出部４５を有している。この封口部材４０は、例えば、アルミニウム板をプレス成型することで得ることができる。
なお、本実施例１では、ケース本体部材３０が第１部材に、封口部材４０が第２部材に相当する。
【００２５】
次に、電極体１５０のうち、正極板１１の正極捲回部に正極端子９１を溶接し、負極板１２の負極捲回部に負極端子９２を溶接する。次いで、封口部材４０の正極端子挿通孔４５Ｈに正極端子９１を挿通すると共に、負極端子挿通孔４６Ｈに負極端子９２を挿通する。その後、正極シール部材９３により正極端子９１と正極端子挿通孔４５Ｈとの間を気密にシールすると共に、負極シール部材９４により負極端子９２と負極端子挿通孔４６Ｈとの間を気密にシールする。
【００２６】
次いで、図７に示すように、電極体１０をケース本体部材３０の内部に収容すると共に、封口部材４０でケース本体部材３０の開口３０Ｓを閉塞する。具体的には、図８，図９に示すように、封口部材４０の周縁部４３をケース本体部材３０の開口端面３２に重ねて、封口部材４０でケース本体部材３０の開口３０Ｓを閉塞する。このとき、ケース本体部材３０にかかる環状の第１外面３１（側面に相当する）と封口部材４０にかかる環状の第２外面４１（外周端面に相当する）とが面一となり、第１外面３１と第２外面４１との間に、第１突出部３５及び第２突出部４５からなる突出部２５が形成される。
【００２７】
ここで、図８に示すように、溶接前のケース本体部材３０において、開口３０Ｓを構成する開口端部３３のうち第１突出部３５を除いた部分３６の厚みをＢ（ｍｍ）、開口端面３２が延びる方向に直交する方向に、第１突出部３５を切断した第１切断面３５Ｓの断面積をＳ１（ｍｍ2）とする。さらに、溶接前の封口部材４０でケース本体部材３０の開口３０Ｓを閉塞した状態で、ケース本体部材３０の開口端面３２に重なる封口部材４０の周縁部４３のうち、第２突出部４５を除いた部分４６の厚みをＣ（ｍｍ）、開口端面３２が延びる方向に直交する方向に、第２突出部４５を切断した第２切断面４５Ｓの断面積をＳ２（ｍｍ2）とする。
【００２８】
このとき、本実施例１では、下記式（１）で与えられる突出部２５の突出量比率Ｘが、０．０５≦Ｘ≦０．５の関係を満たす。詳細には、Ｂ＝１．０、Ｓ１＝０．１５、Ｃ＝１．０、Ｓ２＝０．１５で、Ｘ＝０．３０となる。
（数３）
Ｘ＝（Ｓ１＋Ｓ２）／（Ｂ×Ｃ）・・・（１）
【００２９】
次に、溶接工程に進み、ケース本体部材３０と封口部材４０を溶接する。具体的には、図９に示すように、上述のように、封口部材４０でケース本体部材３０の開口３０Ｓを閉塞した状態で、レーザ溶接機８０を用いて、第１突出部３５及び第２突出部４５からなる突出部２５にレーザビームＬＢを照射する。このレーザビームＬＢの照射は、環状をなす突出部２５の全周にわたって行う。これにより、図２に示すように、突出部２５を溶接部５２の一部として、ケース本体部材３０と封口部材４０を溶接することができる。
【００３０】
本実施例１では、溶接部５２（溶接ビード）の厚みＹが１．０７ｍｍとなり、第１外面３１を含む側壁部３４の厚み（開口端部３３のうち第１突出部３５を除いた部分３６の厚みＢに一致する、図８参照）よりも厚くすることができた。
また、本実施例１では、溶接前のケース本体部材として、第１外面３１から突出する第１突出部３５を有するケース本体部材３０を用い、溶接前の封口部材として、第２外面４１から突出する第２突出部４５を有する封口部材４０を用いて、ケース本体部材３０と封口部材４０を溶接した。これにより、ケース本体部材３０と封口部材４０に、バランス良く溶接部５２（溶接ビード）を形成することができるので、ケース本体部材３０と封口部材４０を強固に溶接することができる。
【００３１】
次いで、図示しない注液口を通じて、電池ケース２０の内部に所定量の電解液を注入する。その後、この注液口を封止することで、本実施例１の電池１が完成する（図１参照）。
【００３２】
（耐圧試験）
次に、上述のようにして製造した電池１について、耐圧試験を行った。具体的には、電池ケース２０の側壁部３４に微小な貫通孔を穿孔し、この貫通孔を通じて、外部から電池ケース２０の内部に油を注入してゆく。このようにして、電池１の内圧を徐々に上昇させてゆき、電池ケース２０が破裂した（具体的には、溶接部５２に亀裂が生じた）ときの電池１の内圧（耐圧）を測定した。この結果を図１０示す。なお、図１０のサンプル１０が、本実施例１の電池１に相当する。
【００３３】
また、図１０に示すように、本実施例１の電池１（サンプル１０）と比較して、突出量比率Ｘの値、または、ケース本体部材３０と封口部材４０との間の隙間Ｄ（図８参照）を異ならせて製造した、１７種類の電池を用意した。これらの電池について、本実施例１の電池１と同様にして耐圧試験を行った。これらの結果を図１０に示す。
【００３４】
なお、サンプル１〜３は、比較例にかかる電池であり、第１突出部を有しないケース本体部材と第２突出部を有しない封口部材（突出部を有しないケース本体部材と封口部材）を溶接して作製した電池である。一方、サンプル４〜１８は、本発明の実施例にかかる電池であり、上述の実施例１と同様に、第１突出部３５を有するケース本体部材３０と第２突出部４５を有する封口部材４０（突出部２５を有するケース本体部材３０と封口部材４０）を溶接して作製した電池である。
【００３５】
また、隙間Ｄを０．１ｍｍとして製造した電池（サンプル５，８，１１，１４，１７）とは、溶接前の封口部材４０でケース本体部材３０を閉塞したときに、ケース本体部材３０と封口部材４０との間に隙間Ｄが０．１ｍｍだけ生じてしまい、この状態で、ケース本体部材３０と封口部材４０をレーザ溶接した電池である。隙間Ｄを０．２ｍｍとして製造した電池（サンプル６，９，１２，１５，１８）についても、これと同様である。
【００３６】
まず、隙間Ｄを０ｍｍとして製造した電池（サンプル１，４，７，１０，１３，１６）の結果を比較する。
サンプル１（突出部を有しないケース本体部材と封口部材を溶接して作製した電池）では、耐圧が３．９ＭＰａであった。これに対し、サンプル４，７，１０，１３（突出部を有するケース本体部材と封口部材を溶接して作製した電池）では、耐圧がそれぞれ、４．０ＭＰａ，４．１ＭＰａ，４．２ＭＰａ，４．０ＭＰａとなり、サンプル１の耐圧を上回った。なお、サンプル４，７，１０，１３の電池は、突出量比率Ｘを、それぞれ、０．０５，０．１０，０．３０，０．５０として製造している（図１０参照）。
【００３７】
この結果より、突出部を有するケース本体部材と封口部材を溶接する電池の製造方法（本発明にかかる電池の製造方法）は、突出部を有しないケース本体部材と封口部材を溶接する製法（従来の製法）に比べて、ケース本体部材と封口部材との溶接を強固にすることができるといえる。その理由は、本実施例の製造方法によれば、従来の製法に比べて、突出部２５をなしていた金属の分だけ、溶接部５２のビード厚さＹを厚くすることができるからである。実際に、図１０に示すように、サンプル１では、ビード厚さＹが０．９７ｍｍであったのに対し、サンプル４，７，１０，１３では、ビード厚さＹが、それぞれ、０．９８ｍｍ，１．０２ｍｍ，１．０７ｍｍ，１．００ｍｍとなり、サンプル１よりも厚くなった。
【００３８】
ところが、サンプル１６の電池では、サンプル１の電池と同等の耐圧（３．９ＭＰａ）となった。すなわち、サンプル１６の電池とサンプル１の電池では、ケース本体部材と封口部材の溶接強度が同程度であった。これは、サンプル１６では、突出量比率Ｘの値が０．７０と大きいため、すなわち、突出部２５が大きすぎるため、ケース本体部材３０の開口端部３３及び封口部材４０の周縁部４３を適切に溶融することができなかったためと考えられる。このため、サンプル１６の電池では、サンプル１の電池に比べて、溶接部５２のビード厚さＹが薄くなってしまった（図１０参照）。
【００３９】
また、隙間Ｄを０．１ｍｍとして製造した電池（サンプル２，５，８，１１，１４，１７）の結果を比較検討すると、サンプル２（Ｘ＝０として製造した電池）では、耐圧が２．９ＭＰａであった。これに対し、サンプル５，８，１１，１４（０．０５≦Ｘ≦０．５として製造した電池）では、耐圧が、それぞれ、３．０ＭＰａ，３．５ＭＰａ，３．７ＭＰａ，３．２ＭＰａとなり、サンプル２の耐圧を上回った。ところが、サンプル１７（Ｘ＝０．７として製造した電池）では、耐圧が２．８ＭＰａとなり、サンプル２の電池の耐圧（２．９ＭＰａ）を下回ってしまった。
【００４０】
また、隙間Ｄを０．２ｍｍとして製造した電池（サンプル３，６，９，１２，１５，１８）の結果を比較検討すると、サンプル３（Ｘ＝０として製造した電池）では、耐圧が１．８ＭＰａであった。これに対し、サンプル６，９，１２，１５（０．０５≦Ｘ≦０．５として製造した電池）では、耐圧が、それぞれ、２．０ＭＰａ，３．０ＭＰａ，３．１ＭＰａ，２．０ＭＰａとなり、サンプル３の耐圧を上回った。ところが、サンプル１８（Ｘ＝０．７として製造した電池）では、サンプル３の電池と同等の耐圧（１．８ＭＰａ）となった。
以上の結果より、電池を製造（ケース本体部材と封口部材を溶接）する場合、突出量比率Ｘが０．０５≦Ｘ≦０．５の関係を満たしているのが好ましいといえる。
【００４１】
（変形例１）
本変形例１の電池１００は、図１に示すように、実施例１の電池１と比較して、電池ケース（ケース本体部材と封口部材）のみが異なり、その他については同様である。詳細には、本変形例１では、溶接前のケース本体部材及び封口部材として、ケース本体部材１３０及び封口部材１４０を用いて溶接した点が異なり、その他については実施例１と同様にして製造している。従って、ここでは、製造方法を中心に説明する。
【００４２】
まず、アルミニウム製のケース本体部材１３０と、アルミニウム製の封口部材１４０を用意する。溶接前のケース本体部材１３０は、実施例１のケース本体部材３０と異なり、第１外面１３１（側面に相当）から突出する第１突出部を有していない（図１１参照）。一方、溶接前の封口部材１４０は、実施例１の封口部材４０と同様に、その全周にわたって、第２外面１４１（外周端面に相当）から突出する略矩形環状の第２突出部１４５を有している（図１１参照）。
【００４３】
次いで、電極体１０をケース本体部材１３０の内部に収容すると共に、封口部材１４０でケース本体部材１３０の開口１３０Ｓを閉塞する。具体的には、図１１に示すように、封口部材１４０の周縁部１４３をケース本体部材１３０の開口端面１３２に重ねて、封口部材１４０でケース本体部材１３０の開口１３０Ｓを閉塞する。このとき、ケース本体部材１３０にかかる第１外面１３１（側面に相当する）と封口部材１４０にかかる第２外面１４１（外周端面に相当する）とが面一となり、第１外面１３１と第２外面１４１との間に、第２突出部１４５からなる突出部１２５が形成される。
【００４４】
このとき、本変形例１でも、実施例１と同様に、下記式（１）で与えられる突出部１２５の突出量比率Ｘが、０．０５≦Ｘ≦０．５の関係を満たしている。但し、本比較例１では、式（１）において、Ｓ１＝０となる。例えば、Ｂ＝１．０、Ｓ１＝０、Ｃ＝１．０、Ｓ２＝０．２０のとき、Ｘ＝０．２０となる。
（数４）
Ｘ＝（Ｓ１＋Ｓ２）／（Ｂ×Ｃ）・・・（１）
【００４５】
次に、溶接工程に進み、図１１に示すように、上述のように、封口部材１４０でケース本体部材１３０の開口１３０Ｓを閉塞した状態で、レーザ溶接機８０を用いて、第２突出部１４５からなる突出部１２５にレーザビームＬＢを照射する。このレーザビームＬＢの照射は、環状をなす突出部１２５の全周にわたって行う。これにより、図２に示すように、突出部１２５を溶接部１５２の一部として、ケース本体部材１３０と封口部材１４０を溶接することができる。
【００４６】
次いで、図示しない注液口を通じて、電池ケース１２０の内部に所定量の電解液を注入する。その後、この注液口を封止することで、本変形例１の電池１００が完成する（図１参照）。
【００４７】
このように製造した本比較例１の電池１００では、比較例１〜３の電池に比べて、溶接部１５２のビード厚さＹを厚くすることができる。従って、本比較例１の電池１００は、比較例１〜３の電池よりも、ケース本体部材と封口部材との溶接強度が高くなり、耐圧性能が高くなる。このことから、本比較例１の製造方法によれば、突出部を有しないケース本体部材と封口部材を溶接する製法（従来の製法）に比べて、ケース本体部材と封口部材との溶接を強固にすることができるといえる。
【００４８】
（変形例２）
本変形例２の電池２００は、図１に示すように、実施例１の電池１と比較して、電池ケース（ケース本体部材と封口部材）のみが異なり、その他については同様である。詳細には、本変形例２では、溶接前のケース本体部材及び封口部材として、ケース本体部材２３０及び封口部材２４０を用いて溶接した点が異なり、その他については実施例１と同様にして製造している。従って、ここでは、製造方法を中心に説明する。
【００４９】
まず、アルミニウム製のケース本体部材２３０と、アルミニウム製の封口部材２４０を用意する。溶接前のケース本体部材２３０は、実施例１のケース本体部材３０と同様に、その全周にわたって、第１外面２３１（側面に相当）から突出する略矩形環状の第１突出部２３５を有している（図１２参照）。一方、溶接前の封口部材２４０は、実施例１の封口部材４０と異なり、第２外面２４１（側面に相当）から突出する第２突出部を有していない（図１２参照）。
【００５０】
次いで、電極体１０をケース本体部材２３０の内部に収容すると共に、封口部材２４０でケース本体部材２３０の開口２３０Ｓを閉塞する。具体的には、図１２に示すように、封口部材２４０の周縁部２４３をケース本体部材２３０の開口端面２３２に重ねて、封口部材２４０でケース本体部材２３０の開口２３０Ｓを閉塞する。このとき、ケース本体部材２３０にかかる第１外面２３１（側面に相当する）と封口部材２４０にかかる第２外面２４１（外周端面に相当する）とが面一となり、第１外面２３１と第２外面２４１との間に、第１突出部２３５からなる突出部２２５が形成される。
【００５１】
このとき、本変形例２でも、実施例１と同様に、下記式（１）で与えられる突出部２２５の突出量比率Ｘが、０．０５≦Ｘ≦０．５の関係を満たしている。但し、本比較例２では、式（１）において、Ｓ２＝０となる。例えば、Ｂ＝１．０、Ｓ１＝０．２０、Ｃ＝１．０、Ｓ２＝０のとき、Ｘ＝０．２０となる。
（数５）
Ｘ＝（Ｓ１＋Ｓ２）／（Ｂ×Ｃ）・・・（１）
【００５２】
次に、溶接工程に進み、図１２に示すように、上述のように、封口部材２４０でケース本体部材２３０の開口２３０Ｓを閉塞した状態で、レーザ溶接機８０を用いて、第１突出部２３５からなる突出部２２５にレーザビームＬＢを照射する。このレーザビームＬＢの照射は、環状をなす突出部２２５の全周にわたって行う。これにより、図２に示すように、突出部２２５を溶接部２５２の一部として、ケース本体部材２３０と封口部材２４０を溶接することができる。
【００５３】
次いで、図示しない注液口を通じて、電池ケース２２０の内部に所定量の電解液を注入する。その後、この注液口を封止することで、本変形例２の電池２００が完成する（図１参照）。
【００５４】
このように製造した本比較例２の電池２００でも、比較例１〜３の電池に比べて、溶接部２５２のビード厚さＹを厚くすることができる。従って、本比較例２の電池２００は、比較例１〜３の電池よりも、ケース本体部材と封口部材との溶接強度が高くなり、耐圧性能が高くなる。このことから、本比較例２の製造方法によれば、突出部を有しないケース本体部材と封口部材を溶接する製法（従来の製法）に比べて、ケース本体部材と封口部材との溶接を強固にすることができるといえる。
【００５５】
（変形例３）
本変形例３の電池３００は、図１に示すように、実施例１の電池１と比較して、電池ケース（ケース本体部材と封口部材）のみが異なり、その他については同様である。詳細には、本変形例３では、溶接前のケース本体部材及び封口部材として、ケース本体部材３３０及び封口部材３４０を用いて溶接した点が異なり、その他については実施例１と同様にして製造している。従って、ここでは、製造方法を中心に説明する。
【００５６】
まず、アルミニウム製のケース本体部材３３０と、アルミニウム製の封口部材３４０を用意する。溶接前のケース本体部材３３０は、実施例１のケース本体部材３０と同様に、その全周にわたって、第１外面３３１（側面に相当）から突出する環状の第１突出部３３５を有している（図１３参照）。但し、この第１突出部３３５は、実施例１の第１突出部３５と形状が異なっている。具体的には、第１突出部３３５では、開口端面３３２が延びる方向に直交する方向に切断した第１切断面３３５Ｓが、三角形状をなしている（図１３参照）。
【００５７】
溶接前の封口部材３４０も、実施例１の封口部材４０と同様に、その全周にわたって、第２外面３４１（外周端面に相当）から突出する環状の第２突出部３４５を有している（図１３参照）。但し、この第２突出部３４５も、実施例１の第２突出部４５と形状が異なっている。具体的には、第２突出部３４５でも、開口端面３３２が延びる方向に直交する方向に切断した第２切断面３４５Ｓが、三角形状をなしている（図１３参照）。
【００５８】
次いで、電極体１０をケース本体部材３３０の内部に収容すると共に、封口部材３４０でケース本体部材３３０の開口３３０Ｓを閉塞する。具体的には、図１３に示すように、封口部材３４０の周縁部３４３をケース本体部材３３０の開口端面３３２に重ねて、封口部材３４０でケース本体部材３３０の開口３３０Ｓを閉塞する。このとき、ケース本体部材３３０にかかる第１外面３３１（側面に相当する）と封口部材３４０にかかる第２外面３４１（外周端面に相当する）とが面一となり、第１外面３３１と第２外面３４１との間に、第１突出部３３５及び第２突出部３４５からなる突出部３２５が形成される。
【００５９】
このとき、本変形例３でも、実施例１と同様に、下記式（１）で与えられる突出部３２５の突出量比率Ｘが、０．０５≦Ｘ≦０．５の関係を満たしている。例えば、Ｂ＝１．０、Ｓ１＝０．１０、Ｃ＝１．０、Ｓ２＝０．１０のとき、Ｘ＝０．２０となる。
（数６）
Ｘ＝（Ｓ１＋Ｓ２）／（Ｂ×Ｃ）・・・（１）
【００６０】
次に、溶接工程に進み、図１２に示すように、上述のように、封口部材３４０でケース本体部材３３０の開口３３０Ｓを閉塞した状態で、レーザ溶接機８０を用いて、第１突出部３３５及び第２突出部３４５からなる突出部３２５にレーザビームＬＢを照射する。このレーザビームＬＢの照射は、環状をなす突出部３２５の全周にわたって行う。これにより、図２に示すように、突出部３２５を溶接部３５２の一部として、ケース本体部材３３０と封口部材３４０を溶接することができる。
【００６１】
次いで、図示しない注液口を通じて、電池ケース３２０の内部に所定量の電解液を注入する。その後、この注液口を封止することで、本変形例３の電池３００が完成する（図１参照）。
【００６２】
このように製造した本比較例３の電池３００でも、比較例１〜３の電池に比べて、溶接部３５２のビード厚さＹを厚くすることができる。従って、本比較例３の電池３００は、比較例１〜３の電池よりも、ケース本体部材と封口部材との溶接強度が高くなり、耐圧性能が高くなる。このことから、本比較例３の製造方法によれば、突出部を有しないケース本体部材と封口部材を溶接する製法（従来の製法）に比べて、ケース本体部材と封口部材との溶接を強固にすることができるといえる。
【００６３】
（変形例４）
本変形例４の電池４００は、図１４に示すように、実施例１の電池１と比較して、電池ケース（ケース本体部材と封口部材）のみが異なり、その他については同様である。詳細には、本変形例４では、溶接前のケース本体部材及び封口部材として、ケース本体部材４３０及び封口部材４４０を用いて溶接した点が異なり、その他については実施例１と同様にして製造している。従って、ここでは、製造方法を中心に説明する。
【００６４】
まず、アルミニウム製のケース本体部材４３０と、アルミニウム製の封口部材４４０を用意する。溶接前のケース本体部材４３０は、その全周にわたって、第１外面４３１（外周上端面に相当）から突出する環状の第１突出部４３５を有している（図１７参照）。溶接前の封口部材４４０は、その全周にわたって、第２外面４４１（上面に相当）から突出する環状の第２突出部４４５を有している（図１７参照）。図１７と図９を比較するとわかるように、本変形例４では、実施例１と比べて、ケース本体部材における第１突出部の位置及びその突出方向が異なると共に、封口部材における第２突出部の位置及びその突出方向が異なっている。
【００６５】
次いで、図１６に示すように、電極体１０をケース本体部材４３０の内部に収容すると共に、封口部材４４０でケース本体部材４３０の開口４３０Ｓを閉塞する。具体的には、図１７に示すように、封口部材４４０の周縁部４４３をケース本体部材４３０の開口端面４３２に重ねて、封口部材４４０でケース本体部材４３０の開口４３０Ｓを閉塞する。このとき、ケース本体部材４３０にかかる第１外面４３１（外周上端面に相当する）と封口部材４４０にかかる第２外面４４１（上面に相当する）とが面一となり、第１外面４３１と第２外面４４１との間に、第１突出部４３５及び第２突出部４４５からなる突出部４２５が形成される。
【００６６】
このとき、本変形例４でも、実施例１と同様に、下記式（１）で与えられる突出部４２５の突出量比率Ｘが、０．０５≦Ｘ≦０．５の関係を満たしている。例えば、Ｂ＝１．０、Ｓ１＝０．１０、Ｃ＝１．０、Ｓ２＝０．１０のとき、Ｘ＝０．２０となる。
（数７）
Ｘ＝（Ｓ１＋Ｓ２）／（Ｂ×Ｃ）・・・（１）
【００６７】
次に、溶接工程に進み、図１７に示すように、上述のように、封口部材４４０でケース本体部材４３０の開口４３０Ｓを閉塞した状態で、レーザ溶接機８０を用いて、第１突出部４３５及び第２突出部４４５からなる突出部４２５にレーザビームＬＢを照射する。このレーザビームＬＢの照射は、環状をなす突出部４２５の全周にわたって行う。これにより、図１５に示すように、突出部４２５を溶接部４５２の一部として、ケース本体部材４３０と封口部材４４０を溶接することができる。
【００６８】
次いで、図示しない注液口を通じて、電池ケース４２０の内部に所定量の電解液を注入する。その後、この注液口を封止することで、本変形例４の電池４００が完成する（図１４参照）。
【００６９】
このように製造した本比較例４の電池４００でも、比較例１〜３の電池に比べて、溶接部４５２のビード厚さＹを厚くすることができる。従って、本比較例４の電池４００は、比較例１〜３の電池よりも、ケース本体部材と封口部材との溶接強度が高くなり、耐圧性能が高くなる。このことから、本比較例３の製造方法によれば、突出部を有しないケース本体部材と封口部材を溶接する製法（従来の製法）に比べて、ケース本体部材と封口部材との溶接を強固にすることができるといえる。
【００７０】
以上において、本発明を実施例１及び変形例１〜４に即して説明したが、本発明は上述の実施例等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いうまでもない。
【００７１】
例えば、実施例１及び変形例１〜４では、レーザ溶接により第１部材（ケース本体部材３０等）と第２部材（封口部材４０等）とを溶接した。しかしながら、第１部材と第２部材との溶接の手法は、電子ビーム溶接など、エネルギービームを照射する溶接手法であればいずれの溶接手法を採用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】実施例１及び変形例１〜３にかかる電池の斜視図である。
【図２】実施例１及び変形例１〜３にかかるケース本体部材と封口部材との溶接部の拡大断面図であり、図１のＡ−Ａ矢視断面の部分拡大図に相当する。
【図３】実施例１にかかるケース本体部材の上面図である。
【図４】実施例１にかかるケース本体部材の断面図であり、図３のＢ−Ｂ矢視断面図に相当する。
【図５】実施例１にかかる封口部材の側面図である。
【図６】実施例１にかかる封口部材の上面図である。
【図７】実施例１にかかるケース本体部材と封口部材とを溶接する前の電池の斜視図である。
【図８】実施例１にかかるケース本体部材の第１突出部と封口部材の第２突出部の拡大断面図であり、図７のＣ−Ｃ矢視断面の部分拡大図に相当する。
【図９】実施例１にかかる溶接工程を説明する説明図である。
【図１０】耐圧試験の結果を示す表である。
【図１１】変形例１にかかる溶接工程を説明する説明図である。
【図１２】変形例２にかかる溶接工程を説明する説明図である。
【図１３】変形例３にかかる溶接工程を説明する説明図である。
【図１４】変形例４にかかる電池４００の斜視図である。
【図１５】変形例４にかかるケース本体部材と封口部材との溶接部の拡大断面図であり、図１４のＤ−Ｄ矢視断面の部分拡大図に相当する。
【図１６】変形例４にかかるケース本体部材と封口部材とを溶接する前の電池の斜視図である。
【図１７】変形例４にかかるケース本体部材の第１突出部と封口部材の第２突出部の拡大断面図であり、図１６のＥ−Ｅ矢視断面の部分拡大図に相当する。
【符号の説明】
【００７３】
１，１００，２００，３００，４００  電池（溶接構造体）
１０  電極体
１１  正極板
１２  負極板
１３  セパレータ
２０，１２０，２２０、３２０，４２０  ケース部材
２５，１２５，２２５，３２５，４２５  突出部
３０，１３０，２３０，３３０，４３０  ケース本体部材（第１部材）
３０Ｓ，１３０Ｓ，２３０Ｓ，３３０Ｓ，４３０Ｓ  開口
３１，１３１，２３１，３３１，４３１  第１外面
３２，１３２，２３２，３３２，４３２  開口端面
３３，１３３，２３３，３３３，４３３  開口端部
３５，２３５，３３５，４３５  第１突出部
３６，１３６，２３６，３３６，４３６  開口端部のうち第１突出部を除いた部分
３５Ｓ，２３５Ｓ，３３５Ｓ，４３５Ｓ  第１切断面
４０，１４０，２４０，３４０，４４０  封口部材（第２部材）
４１，１４１，２４１，３４１，４４１  第２外面
４３，１４３，２４３，３４３，４４３  周縁部
４５，１４５，３４５，４４５  第２突出部
４５Ｓ，１４５Ｓ，３４５Ｓ，４４５Ｓ  第２切断面
４６，１４６，２４６，３４６，４４６  周縁部のうち第２突出部を除いた部分
５２，１５２、２５２，３５２，４５２  溶接部
ＬＢ  レーザビーム（エネルギービーム）
【図１】
2009146645.tif 000003
【図２】
2009146645.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2009146645.tif 000007
【図６】
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【図７】
2009146645.tif 000009
【図８】
2009146645.tif 000010
【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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