JP7611112B2

JP7611112B2 - 密閉型電池の製造方法

Info

Publication number: JP7611112B2
Application number: JP2021163434A
Authority: JP
Inventors: 徹哉榊原
Original assignee: Prime Planet Energy and Solutions Inc
Current assignee: Prime Planet Energy and Solutions Inc
Priority date: 2021-10-04
Filing date: 2021-10-04
Publication date: 2025-01-09
Anticipated expiration: 2041-10-04
Also published as: JP2023054527A; CN115922073A; US12614824B2; US20230105125A1

Description

本発明は、密閉型電池の製造方法に関する。

特許文献１には、注液口を有する電池ケースと、注液口を封止する封止栓と、を備える密閉型電池の製造方法が開示されている。具体的には、注液工程において、注液口を通じて電池ケースの内部に電解液を注入する。その後、溶接工程において、封止栓で注液口を塞いだ状態で、電池ケースと封止栓との円環状の被溶接部に対して、レーザビームを線状に走査しつつ照射して、電池ケースと封止栓とを溶接する。この溶接工程では、まず、キーホール溶接によって、電池ケースと封止栓との円環状の被溶接部の周方向一部を溶接し、その後、熱伝導溶接によって、被溶接部の残りの周方向一部を溶接する。

特開２０１６－１４３６５６号公報

ところで、電池ケースと封止栓との被溶接部の表面には、電池ケースや封止栓の製造時に使用した油（例えば、プレス油）や、注液工程において電池ケース内に注入した電解液が付着していることがある。これに対し、前述の溶接工程では、被溶接部に対し、まず、キーホール溶接を行っている。キーホール溶接は、電解液や油に起因するボイド（ブローホール）が発生し易いため、前述の溶接工程では、キーホール溶接を行った溶接部に多数のボイドが生じる虞があった。また、熱伝導溶接では、十分な溶け込み深さを得ることができないため、熱伝導溶接によって溶接した部位では、溶接強度が不十分になる虞があった。このため、前述の製造方法では、電池ケースと封止栓とを強固に接合することができない虞があった。

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、電池ケースと封止栓とを強固に接合することができる密閉型電池の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、注液口を有する電池ケースと、前記注液口を封止する封止栓と、を備える密閉型電池の製造方法において、前記注液口を通じて前記電池ケースの内部に電解液を注入する注液工程と、前記注液工程の後、前記封止栓で前記注液口を塞いだ状態で、前記電池ケースと前記封止栓との被溶接部に対してレーザビームを線状に走査しつつ照射して、前記電池ケースと前記封止栓とを溶接する溶接工程と、を備え、前記レーザビームは、前記被溶接部の表面に存在する前記電解液及び油を蒸発させ得る第１ビームで、前記被溶接部のうち前記第１ビームの照射によって前記電解液及び前記油の少なくとも一部が除去された除去部をキーホール溶接する第２ビームを囲むビームプロファイルを有する密閉型電池の製造方法である。

上述の製造方法のレーザ溶接工程では、レーザビームとして、電池ケースと封止栓との被溶接部の表面に存在する電解液及び油（油分）を蒸発させ得る第１ビームと、被溶接部のうち第１ビームの照射によって電解液の少なくとも一部及び油の少なくとも一部が除去された除去部をキーホール溶接する第２ビームと、を一体的に含むビームプロファイルを有するレーザビームを用いて、電池ケースと封止栓とをレーザ溶接する。

具体的には、電池ケースと封止栓との被溶接部（レーザ照射予定部）に対して第１ビームを線状に照射して、被溶接部の表面に存在する電解液及び油を蒸発させてゆくと共に、被溶接部のうち第１ビームの照射によって電解液の少なくとも一部及び油の少なくとも一部が除去された（蒸発により消失した）除去部に対して第２ビームを線状に照射して、当該除去部をキーホール溶接してゆく。このように、電解液の少なくとも一部及び油の少なくとも一部が除去された被溶接部に対して第２ビームを照射して、電池ケースと封止栓とをキーホール溶接することで、電解液及び油に起因するボイドの発生を低減することができると共に、溶け込み深さの深い溶接をすることができる。従って、電池ケースと封止栓とを強固に接合することができる。

なお、第１ビームは、電解液及び油（油分）を蒸発させ得る出力密度を有するレーザビームである。この第１ビームには、被溶接部の溶接形態が熱伝導溶接になる出力密度（キーホール溶接になる出力密度よりも低い）を有するレーザビームも含まれる。

上述の製造方法のレーザ溶接工程では、レーザビームとして、第１ビームで第２ビームを囲むビームプロファイルを有するレーザビームを用いて、電池ケースと封止栓とをレーザ溶接する。具体的には、例えば、第２ビームからなる平面視円形状の中央部分と、この中央部分を囲む第１ビームからなる平面視円環状のリング部分と、によって構成されるビームプロファイルを有するレーザビームを用いる。

このようなレーザビームを、電池ケースと封止栓との被溶接部に対して線状に走査しつつ照射することで、第２ビーム（中央部分）に先行して第１ビーム（リング部分）の一部を被溶接部に照射してゆくことができる。これにより、第１ビーム（リング部分）を被溶接部に対して線状に照射して、被溶接部の表面から電解液及び油を除去してゆくと共に、被溶接部のうち第１ビーム（リング部分）の照射によって電解液の少なくとも一部及び油の少なくとも一部が除去された除去部に対して、第２ビーム（中央部分）を線状に照射して、電池ケースと封止栓とをキーホール溶接してゆくことができる。

実施形態にかかる密閉型電池の斜視図である。実施形態にかかる注液工程を説明する図である。実施形態にかかる密閉型電池の製造方法の流れを示すフローチャートである。実施形態にかかるレーザビームプロファイルを示す図である。実施形態にかかる溶接工程を説明する図である。図５のＢ－Ｂ断面図である。実施形態にかかる溶接工程を説明する他の図である。実施形態にかかるレーザ溶接装置の概略図である。図５のＣ部拡大図である。レーザビームによる電解液除去試験の結果を示す図である。レーザビームによる油除去試験の結果を示す図である。

＜実施形態＞
次に、実施形態にかかる密閉型電池の製造方法について説明する。なお、本実施形態では、密閉型電池としてリチウムイオン二次電池１を製造する例について説明する。図１は、実施形態にかかるリチウムイオン二次電池１の斜視図である。図２は、リチウムイオン二次電池１の製造工程である注液工程を説明する図であり、リチウムイオン二次電池１の製造工程である組み付け工程を終えた組み付け構造体１Ａの断面図を示している。

リチウムイオン二次電池１は、電池ケース１０と、電池ケース１０の内部に収容された電極体２０と、正極端子５０と、負極端子６０とを備える（図２参照）。電池ケース１０は、矩形箱形状のケース本体部１１と、ケース本体部１１の開口を閉塞する蓋部１３とを備える。電池ケース１０の蓋部１３には、注液口１３ｈが形成されている。また、蓋部１３には、注液口１３ｈを封止する封止栓１５が溶接されている。電極体２０を構成する正極板２１には、正極端子５０の接続部５２が接合されている。また、電極体２０を構成する負極板３１には、負極端子６０の接続部６２が接合されている。

以下、リチウムイオン二次電池１の製造方法について詳細に説明する。図３は、リチウムイオン二次電池１の製造方法の流れを示すフローチャートである。まず、ステップＳ１（組み付け工程）において、リチウムイオン二次電池１の構成部品を組み付けて、組み付け構造体１Ａを作製する。具体的には、正極板２１と負極板３１とセパレータ（図示なし）を捲回することによって、電極体２０を作製する（図２参照）。また、蓋部１３に、正極端子５０と負極端子６０を組み付ける。

その後、電極体２０を構成する正極板２１に正極端子５０の接続部５２を接合する。さらに、電極体２０を構成する負極板３１に負極端子６０の接続部６２を接合する。その後、ケース本体部１１の内部に電極体２０を収容すると共に、蓋部１３によってケース本体部１１の開口を閉塞し、この状態で、蓋部１３とケース本体部１１を溶接する。これにより、ケース本体部１１と蓋部１３とが接合されて、電池ケース１０になると共に、組み付け構造体１Ａが作製される（図２参照）。

次に、ステップＳ２（注液工程）において、図２に示すように、組み付け構造体１Ａの蓋部１３の注液口１３ｈを通じて、電池ケース１０の内部に電解液ＥＳを注入する。なお、本実施形態の電解液ＥＳは、溶媒として有機溶媒（例えば、エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとジメチルカーボネート）を有し、溶質としてＬｉＰＦ₆を有する非水電解液である。その後、ステップＳ３（溶接工程）において、封止栓１５で注液口１３ｈを塞いだ状態で、電池ケース１０の蓋部１３と封止栓１５とをレーザ溶接する。なお、注液口１３ｈは、円筒状の孔であり、封止栓１５は、平面視円形状の部材である。本実施形態では、蓋部１３及び封止栓１５は、アルミニウム製である。

ここで、本実施形態の溶接工程について詳細に説明する。図８は、本実施形態で使用するレーザ溶接装置１００の概略図である。レーザ溶接装置１００は、ファイバーレーザ発振器１１０とヘッドユニット１２０を備える。ファイバーレーザ発振器１１０とヘッドユニット１２０は、ファイバーケーブル１３０によって接続されている。ファイバーレーザ発振器１１０は、第１ビームＬＢ１を発生させる第１レーザモジュール１１３と、第１レーザモジュール１１３に電力を供給する第１電源１１１と、第２ビームＬＢ２を発生させる第２レーザモジュール１１４と、第２レーザモジュール１１４に電力を供給する第２電源１１２とを備える。このファイバーレーザ発振器１１０は、第１ビームＬＢ１と第２ビームＬＢ２とを組み合わせたレーザビームＬＢを発射する。

具体的には、ファイバーレーザ発振器１１０は、図４に示すように、第１ビームＬＢ１で第２ビームＬＢ２を囲むビームプロファイルを有するレーザビームＬＢを発生させて、このレーザビームＬＢをヘッドユニット１２０に向けて発射する。より具体的には、レーザビームＬＢは、第２ビームＬＢ２からなる平面視円形状の中央部分と、この中央部分を囲む第１ビームＬＢ１からなる平面視円環状のリング部分と、によって構成されるビームプロファイルを有する（図４参照）。本実施形態では、ファイバーレーザ発振器１１０として、コヒーレント社製のHighLighit FL4000CSM-ARMを用いている。

ヘッドユニット１２０は、公知のヘッドユニット（光学ヘッド）であり、ファイバーレーザ発振器１１０から発射されたレーザビームＬＢを、電池ケース１０の蓋部１３と封止栓１５との被溶接部ＷＰに対して線状に走査しつつ照射して、電池ケース１０の蓋部１３と封止栓１５とを溶接する。なお、被溶接部ＷＰは、平面視円環状をなしている。従って、本実施形態では、レーザビームＬＢによって、電池ケース１０の蓋部１３と封止栓１５とを円環状に全周溶接する。

ところで、蓋部１３と封止栓１５との被溶接部ＷＰの表面には、蓋部１３及び封止栓１５の製造時に使用した油（例えば、プレス油）や、注液工程において電池ケース１０内に注入した電解液ＥＳが付着していることがある。

これに対し、本実施形態のレーザビームＬＢのうち第１ビームＬＢ１は、被溶接部ＷＰの表面に存在する電解液ＥＳ及び油（油分）を蒸発させ得る出力密度（Ｗ／ｍｍ²）を有する。また、第２ビームＬＢ２は、被溶接部ＷＰの溶接形態がキーホール溶接となる出力密度（Ｗ／ｍｍ²）を有する。なお、本実施形態では、第１ビームＬＢ１の出力密度を、被溶接部ＷＰの溶接形態が熱伝導溶接となる出力密度（キーホール溶接となる出力密度よりも低い）としている。詳細には、レーザビームＬＢは、被溶接部ＷＰの表面に存在する電解液ＥＳ及び油を蒸発させ得る第１ビームＬＢ１と、被溶接部ＷＰのうち第１ビームＬＢ１の照射によって電解液ＥＳ及び油の少なくとも一部が除去された除去部ＣＰをキーホール溶接する第２ビームＬＢ２と、を含むビームプロファイルを有する。

従って、本実施形態の溶接工程では、電池ケース１０の蓋部１３と封止栓１５との被溶接部ＷＰの表面に存在する電解液ＥＳ及び油（油分）を蒸発させ得る第１ビームＬＢ１と、被溶接部ＷＰのうち第１ビームＬＢ１の照射によって電解液ＥＳの少なくとも一部及び油の少なくとも一部が除去された除去部ＣＰをキーホール溶接する第２ビームＬＢ２と、を含むビームプロファイルを有するレーザビームＬＢを用いて、電池ケース１０の蓋部１３と封止栓１５をレーザ溶接する（図５～図９参照）。

具体的には、平面視円環状の被溶接部ＷＰ（レーザ照射予定部）に対して第１ビームＬＢ１を線状に照射して、被溶接部ＷＰの表面に存在する電解液ＥＳ及び油（油分）を蒸発させてゆくと共に、被溶接部ＷＰのうち第１ビームＬＢ１の照射によって電解液ＥＳの少なくとも一部及び油の少なくとも一部が除去された（蒸発により消失した）除去部ＣＰの少なくとも一部に対して第２ビームＬＢ２を線状に照射して、除去部ＣＰの少なくとも一部をキーホール溶接してゆく。なお、図９には、被溶接部ＷＰに照射されたレーザビームＬＢのビームプロファイルの平面図を示しており、図９に示すレーザビームＬＢによる除去部ＣＰを破線のハッチングで示している。また、図９では、レーザビームＬＢ（第１ビームＬＢ１及び第２ビームＬＢ２）の走査方向をＤＳとして示している。

より具体的に説明すると、前述のように、レーザビームＬＢは、第１ビームＬＢ１で第２ビームＬＢ２を囲むビームプロファイルを有している。詳細には、レーザビームＬＢは、第２ビームＬＢ２からなる平面視円形状の中央部分と、この中央部分を囲む第１ビームＬＢ１からなる平面視円環状のリング部分と、によって構成されるビームプロファイルを有している（図４参照）。このようなレーザビームＬＢを、被溶接部ＷＰに対して線状に走査しつつ照射することで、第２ビームＬＢ２（中央部分）に先行して、第１ビームＬＢ１（リング部分）の一部を被溶接部ＷＰに照射してゆくことができる（図５及び図９参照）。

これにより、第１ビームＬＢ１（リング部分）を被溶接部ＷＰに対して線状に照射して、被溶接部ＷＰの表面から電解液ＥＳ及び油を除去してゆくと共に、被溶接部ＷＰのうち第１ビームＬＢ１（リング部分）の照射によって電解液ＥＳの少なくとも一部及び油の少なくとも一部が除去された除去部ＣＰの一部（具体的には、第２ビームＬＢ２が照射されている部位に対して走査方向ＤＳに位置する部位。例えば、図９に示すレーザビームＬＢによる除去部ＣＰにおいてはクロスハッチングで示す部位）に対して、第２ビームＬＢ２（中央部分）を線状に照射して、電池ケース１０の蓋部１３と封止栓１５をキーホール溶接してゆくことができる。

このように、電解液ＥＳの少なくとも一部及び油の少なくとも一部が除去された被溶接部ＷＰに対して第２ビームＬＢ２を照射して、電池ケース１０の蓋部１３と封止栓１５とをキーホール溶接することで、電解液ＥＳ及び油に起因するボイド（溶接熱によって電解液ＥＳまたは油から生じたガスによって形成されるボイド）の発生を低減することができると共に、溶け込み深さの深い溶接をすることができる。従って、電池ケース１０の蓋部１３と封止栓１５を強固に接合することができる。

図７は、本実施形態の溶接工程におけるレーザビームＬＢの走査経路を示す図である。本実施形態では、図７において実線で示すように、まず、平面視円環状の被溶接部ＷＰの外側に位置する第１位置Ｐ１からレーザビームＬＢの照射を開始して、被溶接部ＷＰに含まれる第２位置Ｐ２に達するまで、直線状にレーザビームＬＢを走査する。引き続き、被溶接部ＷＰの第２位置Ｐ２から第３位置Ｐ３まで、被溶接部ＷＰの半周にわたって、円弧状にレーザビームＬＢを走査し、その後、レーザビームＬＢの照射を一旦停止する。

次いで、図７において破線で示すように、被溶接部ＷＰの外側に位置する第４位置Ｐ４からレーザビームＬＢの照射を開始して、被溶接部ＷＰの第３位置Ｐ３に達するまで、直線状にレーザビームＬＢを走査する。引き続き、被溶接部ＷＰの第３位置Ｐ３から第２位置Ｐ２まで、被溶接部ＷＰの残り半周にわたって、円弧状にレーザビームＬＢを走査して、溶接工程を終了する。このような走査経路でレーザビームＬＢを照射することで、被溶接部ＷＰの全周にわたって、第２ビームＬＢ２（中央部分）に先行して第１ビームＬＢ１（リング部分）の一部を照射してゆくことができる（図５及び図９参照）。これにより、電池ケース１０の蓋部１３と封止栓１５を全周溶接する。

なお、本実施形態では、第１ビームＬＢ１の出力密度（Ｗ／ｍｍ²）を、被溶接部ＷＰの溶接形態が熱伝導溶接となる出力密度（例えば、３５７４～２５０１５Ｗ／ｍｍ²の範囲内の値としている。また、第２ビームＬＢ２の出力密度（Ｗ／ｍｍ²）を、被溶接部ＷＰの溶接形態がキーホール溶接となる出力密度（例えば、２６８０２Ｗ／ｍｍ²以上の値）としている。なお、本実施形態のファイバーレーザ発振器１１０は、第１ビームＬＢ１の出力密度の値と第２ビームＬＢ２の出力密度の値を、所定範囲内で独立して調節（変更）することができる。従って、本実施形態の溶接工程では、第１ビームＬＢ１で溶融させた被溶接部ＷＰに対して第２ビームＬＢ２（キーホール溶接となる出力密度を有する）を照射して、被溶接部ＷＰをキーホール溶接する。このようにすることで、溶け込み深さの深い溶接をすることができるので、電池ケース１０の蓋部１３と封止栓１５を強固に接合することができる。

＜レーザビームによる電解液除去試験＞
次に、レーザビームの照射による電解液除去試験について説明する。まず、アルミニウム製の平板を用意し、この平板の表面に電解液ＥＳを塗布する。その後、レーザビームを照射する前に、平板の表面のうち電解液ＥＳを塗布した塗布面（以下、電解液塗布面ともいう）についてＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分光器）の定量分析を行い、Ｐ（リン）成分の割合（ｗｔ％）を測定した。なお、Ｐ（リン）は、電解液ＥＳに含まれる成分である。この測定値を、Ｒｅｆとして図１０に示す。その後、第２ビームＬＢ２（中央部分）の出力密度を０とし、第１ビームＬＢ１（リング部）の出力密度を様々な値に設定したレーザ溶接装置１００を用いて、電解液塗布面に対して第１ビームＬＢ１を線状に走査しつつ照射した。

なお、本試験では、第１ビームＬＢ１の出力密度（Ｗ／ｍｍ²）の値を、３５７４、７１４７、１０７２１、１４２９４、１７８６８、２１４４２、２５０１５、２６８０２の８種類としている。このうちの２６８０２（Ｗ／ｍｍ²）は、被溶接部ＷＰの溶接形態がキーホール溶接となる出力密度であり、その他の値は、被溶接部ＷＰの溶接形態が熱伝導溶接となる出力密度である。その後、上記のように出力密度が異なる各々の第１ビームＬＢ１を照射した面について、ＥＤＳの定量分析を行い、Ｐ成分の割合（ｗｔ％）を測定した。この結果を図１０に示す。なお、Ｐ成分は電解液ＥＳに含まれる成分であるため、Ｐ成分の測定値（ｗｔ％）がＲｅｆよりも小さい場合には、電解液ＥＳの少なくとも一部を除去する（蒸発させる）効果があるといえる。

図１０に示すように、第１ビームＬＢ１の出力密度を、被溶接部ＷＰの溶接形態が熱伝導溶接となる３５７４～２５０１５（Ｗ／ｍｍ²）の範囲内の値とした場合には、Ｐ成分の測定値（ｗｔ％）がＲｅｆよりも小さくなった。一方、第１ビームＬＢ１の出力密度の値を、被溶接部ＷＰの溶接形態がキーホール溶接となる２６８０２（Ｗ／ｍｍ²）とした場合には、Ｐ成分の測定値（ｗｔ％）がＲｅｆよりも大きくなった。この結果より、出力密度が３５７４～２５０１５（Ｗ／ｍｍ²）の範囲内の値である第１ビームＬＢ１は、被溶接部ＷＰの表面に存在する電解液ＥＳを蒸発させ得る第１ビームであるといえる。また、被溶接部ＷＰの溶接形態が熱伝導溶接となる出力密度を有する第１ビームＬＢ１は、被溶接部ＷＰの表面に存在する電解液ＥＳを蒸発させ得る第１ビームであるといえる。

また、電解液ＥＳを塗布した平板のうち、出力密度が異なる各々の第１ビームＬＢ１を照射した部位について、ＣＴによる断面撮影を行って、当該部位に含まれるボイドの数を調査した。なお、本試験では、直径が０．０５ｍｍ以上の空洞をボイドとみなして、その個数をカウントしている。その結果を「電解液塗布ボイド数」として、表１に示す。

表１に示すように、被溶接部ＷＰの溶接形態が熱伝導溶接となる出力密度を有する第１ビームＬＢ１を照射した部位では、ボイドが発生していなかった。一方、被溶接部ＷＰの溶接形態がキーホール溶接となる出力密度を有する第１ビームＬＢ１を照射した部位では、多数のボイドが発生していた。この結果より、表面に電解液ＥＳが存在している被溶接部ＷＰに対し、被溶接部ＷＰの表面に存在する電解液ＥＳを蒸発させ得るレーザビーム（第１ビームＬＢ１）を照射することなく、溶接形態がキーホール溶接となる出力密度を有するレーザビーム（第２ビームＬＢ２）を被溶接部ＷＰに照射した場合は、溶接部に多数のボイド（ブローホール）が発生する虞があるといえる。

＜レーザビームによる油除去試験＞
次に、レーザビームの照射による油除去試験について説明する。前述の電解液除去試験と同様に、アルミニウム製の平板を用意し、この平板の表面にプレス油を塗布する。その後、レーザビームを照射する前に、平板の表面のうちプレス油を塗布した塗布面（以下、油塗布面ともいう）についてＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分光器）の定量分析を行い、Ｃ（炭素）の割合（ｗｔ％）を測定した。なお、Ｃ（炭素）は、プレス油に含まれる成分である。この測定値を、Ｒｅｆとして図１１に示す。その後、第２ビームＬＢ２（中央部分）の出力密度を０とし、第１ビームＬＢ１（リング部）の出力密度を様々な値に設定したレーザ溶接装置１００を用いて、油塗布面に対して第１ビームＬＢ１を線状に走査しつつ照射した。

なお、本試験でも、第１ビームＬＢ１の出力密度（Ｗ／ｍｍ²）の値を、３５７４、７１４７、１０７２１、１４２９４、１７８６８、２１４４２、２５０１５、２６８０２の８種類としている。その後、上記のように出力密度が異なる各々の第１ビームＬＢ１を照射した面について、ＥＤＳの定量分析を行い、Ｃ成分の割合（ｗｔ％）を測定した。この結果を図１１に示す。なお、Ｃ成分はプレス油に含まれる成分であるため、Ｃ成分の測定値（ｗｔ％）がＲｅｆよりも小さい場合には、プレス油の少なくとも一部を除去する（蒸発させる）効果があるといえる。

図１１に示すように、本試験では、第１ビームＬＢ１の出力密度を、３５７４～２６８０２（Ｗ／ｍｍ²）の範囲内のいずれの値とした場合でも、Ｃ成分の測定値（ｗｔ％）がＲｅｆよりも小さくなり、プレス油の少なくとも一部を除去できる効果が確認された。従って、本試験と前述の電解液除去試験の結果より、出力密度が３５７４～２５０１５（Ｗ／ｍｍ²）の範囲内の値である第１ビームＬＢ１は、被溶接部ＷＰの表面に存在する電解液ＥＳ及び油を蒸発させ得る第１ビームであるといえる。また、被溶接部ＷＰの溶接形態が熱伝導溶接となる出力密度を有する第１ビームＬＢ１は、被溶接部ＷＰの表面に存在する電解液ＥＳ及び油を蒸発させ得る第１ビームであるといえる。

また、プレス油を塗布した平板のうち、出力密度が異なる各々の第１ビームＬＢ１を照射した部位について、ＣＴによる断面撮影を行って、当該部位に含まれるボイドの数を調査した。なお、本試験では、直径が０．０５ｍｍ以上の空洞をボイドとみなして、その個数をカウントしている。その結果を「油塗布ボイド数」として、表１に示す。

表１に示すように、被溶接部ＷＰの溶接形態が熱伝導溶接となる出力密度を有する第１ビームＬＢ１を照射した部位では、ボイドが発生していなかった。一方、被溶接部ＷＰの溶接形態がキーホール溶接となる出力密度を有する第１ビームＬＢ１を照射した部位では、多数のボイドが発生していた。従って、本試験と前述の電解液除去試験の結果より、表面に電解液ＥＳまたは油が存在している被溶接部ＷＰに対し、被溶接部ＷＰの表面に存在する電解液ＥＳ及び油を蒸発させ得るレーザビーム（第１ビームＬＢ１）を照射することなく、溶接形態がキーホール溶接となる出力密度を有するレーザビーム（第２ビームＬＢ２）を被溶接部ＷＰに照射した場合は、溶接部に多数のボイド（ブローホール）が発生する虞があるといえる。

以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は前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いうまでもない。例えば、実施形態では、レーザビームＬＢを、第１ビームＬＢ１で第２ビームＬＢ２を囲むビームプロファイルとしたが、ビームプロファイルは、被溶接部ＷＰの表面に存在する電解液ＥＳ及び油を蒸発させ得る第１ビームＬＢ１と、被溶接部ＷＰのうち第１ビームＬＢ１の照射によって電解液ＥＳ及び油の少なくとも一部が除去された除去部ＣＰをキーホール溶接する第２ビームＬＢ２と、を含むビームプロファイルであれば、いずれのビームプロファイルであっても良い。

１リチウムイオン二次電池（密閉型電池）
１０電池ケース
１３蓋部
１３ｈ注液口
１５封止栓
１００レーザ溶接装置
１１０ファイバーレーザ発振器
１２０ヘッドユニット
ＣＰ除去部
ＤＳ走査方向
ＥＳ電解液
ＬＢレーザビーム
ＬＢ１第１ビーム
ＬＢ２第２ビーム
ＷＰ被溶接部

Claims

注液口を有する電池ケースと、前記注液口を封止する封止栓と、を備える
密閉型電池の製造方法において、
前記注液口を通じて前記電池ケースの内部に電解液を注入する注液工程と、
前記注液工程の後、前記封止栓で前記注液口を塞いだ状態で、前記電池ケースと前記封止栓との被溶接部に対してレーザビームを線状に走査しつつ照射して、前記電池ケースと前記封止栓とを溶接する溶接工程と、を備え、
前記レーザビームは、
前記被溶接部の表面に存在する前記電解液及び油を蒸発させ得る第１ビームで、前記被溶接部のうち前記第１ビームの照射によって前記電解液及び前記油の少なくとも一部が除去された除去部をキーホール溶接する第２ビームを囲むビームプロファイルを有する
密閉型電池の製造方法。