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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023102095
(43)【公開日】2023-07-24
(54)【発明の名称】電池の製造設備および電池の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01M 50/169 20210101AFI20230714BHJP
H01M 10/04 20060101ALI20230714BHJP
H01M 50/176 20210101ALI20230714BHJP
【ＦＩ】
H01M50/169
H01M10/04 Z
H01M50/176
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022002457
(22)【出願日】2022-01-11
(71)【出願人】
【識別番号】000152675
【氏名又は名称】コマツＮＴＣ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001807
【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】義本 明広
【テーマコード（参考）】
5H011
5H028
【Ｆターム（参考）】
5H011AA09
5H011DD13
5H011DD26
5H011FF02
5H011FF04
5H011JJ29
5H028AA07
5H028BB00
5H028BB05
5H028BB15
5H028BB17
5H028CC08
(57)【要約】
【課題】生産性を向上させつつ溶接品質を良好なものとする電池の製造設備を提供する。
【解決手段】複数の構成部品間の溶接部位をレーザ溶接する二次電池１の製造設備である。構成部品としてのバッテリケース２を傾斜させて保持する一対の傾斜保持部９，９と、少なくとも一対の第一，第二レール間で傾斜保持部９，９に治具６をレールに沿わせて搬送する搬送機構と、一対の第一レール，第二レール間に設けられてバッテリケース２の溶接経路５に沿って溶接部位をレーザ溶接するレーザ溶接機１５とを備える。傾斜保持部９は、ホルダ部の傾斜した当接面間にて二次電池１をレーザ溶接機に向けて挟持する。
【選択図】図５
【解決手段】複数の構成部品間の溶接部位をレーザ溶接する二次電池１の製造設備である。構成部品としてのバッテリケース２を傾斜させて保持する一対の傾斜保持部９，９と、少なくとも一対の第一，第二レール間で傾斜保持部９，９に治具６をレールに沿わせて搬送する搬送機構と、一対の第一レール，第二レール間に設けられてバッテリケース２の溶接経路５に沿って溶接部位をレーザ溶接するレーザ溶接機１５とを備える。傾斜保持部９は、ホルダ部の傾斜した当接面間にて二次電池１をレーザ溶接機に向けて挟持する。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電池を構成する複数の構成部品をレーザ溶接する電池の製造設備であって、
前記構成部品を保持する複数の治具と、
少なくとも一対のレールを有して、前記複数の治具を前記レールに沿わせて搬送する搬送機構と、
前記一対のレール間に設けられて、前記複数の構成部品間の溶接部位をレーザ溶接するレーザ溶接機と、を備えて、
前記治具は、前記構成部品を前記レーザ溶接機に向けて傾けて保持する傾斜保持部を有して、
前記レーザ溶接機は、前記一対のレールのそれぞれに沿って搬送された前記溶接部位をレーザ照射範囲内に収めること、を特徴とする電池の製造設備。
前記構成部品を保持する複数の治具と、
少なくとも一対のレールを有して、前記複数の治具を前記レールに沿わせて搬送する搬送機構と、
前記一対のレール間に設けられて、前記複数の構成部品間の溶接部位をレーザ溶接するレーザ溶接機と、を備えて、
前記治具は、前記構成部品を前記レーザ溶接機に向けて傾けて保持する傾斜保持部を有して、
前記レーザ溶接機は、前記一対のレールのそれぞれに沿って搬送された前記溶接部位をレーザ照射範囲内に収めること、を特徴とする電池の製造設備。
【請求項2】
前記一対のレールは、何れか一方の搬送方向に前記治具を搬送する第一レールと、
前記第一レールと平行に設けられて前記治具を反対方向に搬送する第二レールと、を有し、
前記第一レールにおける前記治具の搬送方向終端と、前記第二レールにおける前記治具の搬送方向始端との間に設けられて前記第一レールから搬送された前記治具を前記第二レールへ循環させる折り返し部を設けて、
前記折り返し部は、折り返しの際、前記治具の方向を同じ方向に維持したまま折り返す折り返し機構を有すること、を特徴とする請求項１に記載の電池の製造設備。
前記第一レールと平行に設けられて前記治具を反対方向に搬送する第二レールと、を有し、
前記第一レールにおける前記治具の搬送方向終端と、前記第二レールにおける前記治具の搬送方向始端との間に設けられて前記第一レールから搬送された前記治具を前記第二レールへ循環させる折り返し部を設けて、
前記折り返し部は、折り返しの際、前記治具の方向を同じ方向に維持したまま折り返す折り返し機構を有すること、を特徴とする請求項１に記載の電池の製造設備。
【請求項3】
前記傾斜保持部には、前記レールを間に挟んで両側にそれぞれ前記構成部品を保持するホルダ部が設けられていること、を特徴とする請求項１または２に記載の電池の製造設備。
【請求項4】
前記傾斜保持部には、前記レールを間に挟んで両側にそれぞれ前記構成部品を傾斜させて挟持する当接面を有する傾斜ホルダ部が設けられていること、を特徴とする請求項１または２に記載の電池の製造設備。
【請求項5】
前記構成部品は、有底筒体のバッテリケースと、前記バッテリケースの開口部を塞ぐ蓋体と、を有し、
前記溶接部位は、前記開口部周縁と、前記蓋体の外周縁との間に設けられることを特徴とする請求項１～４のうち何れか一項に記載の電池の製造設備。
前記溶接部位は、前記開口部周縁と、前記蓋体の外周縁との間に設けられることを特徴とする請求項１～４のうち何れか一項に記載の電池の製造設備。
【請求項6】
前記構成部品は、有底筒体のバッテリケースの開口部を塞ぐ蓋体と、前記蓋体の端子孔に挿通される端子と、を有し、
前記溶接部位は、前記端子孔の上面側開口部の周縁と、前記蓋体から突設された前記端子の周縁と、の間に設けられることを特徴とする請求項１～５のうち何れか一項に記載の電池の製造設備。
前記溶接部位は、前記端子孔の上面側開口部の周縁と、前記蓋体から突設された前記端子の周縁と、の間に設けられることを特徴とする請求項１～５のうち何れか一項に記載の電池の製造設備。
【請求項7】
溶接部位を有する複数の構成部品をそれぞれ治具で保持して平行な一対のレールに沿わせて搬送する搬送工程と、
前記一対のレール間に配置された前記治具の傾斜保持部をレーザ溶接機に向けて傾斜させた状態で前記構成部品間の前記溶接部位をレーザ照射範囲内に収めてレーザ溶接するレーザ溶接工程と、
前記治具を同じ方向に維持したまま、前記一対のレール間で移動させて前記構成部品を循環させる折り返し工程と、
を備えることを特徴とする電池の製造方法。
前記一対のレール間に配置された前記治具の傾斜保持部をレーザ溶接機に向けて傾斜させた状態で前記構成部品間の前記溶接部位をレーザ照射範囲内に収めてレーザ溶接するレーザ溶接工程と、
前記治具を同じ方向に維持したまま、前記一対のレール間で移動させて前記構成部品を循環させる折り返し工程と、
を備えることを特徴とする電池の製造方法。
【請求項8】
前記レーザ溶接工程は、前記レーザ溶接機の両側に搬送されたそれぞれの前記構成部品の溶接部位を片側ずつ交互に溶接することを特徴とする請求項７に記載の電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電池の製造設備および電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の電池の製造設備および電池の製造方法としては、電池を保持する治具を搬送装置により循環させるものが知られている。
このようなものでは、溶接工程の前工程で循環型の搬送装置により治具を移動させる（たとえば特許文献１等参照）。前工程ではバッテリケースの内部に電解液等が注入されて上面の開口に蓋体が被せられて組付けられる。そして、前工程の後で行われる溶接工程において開口周縁に蓋体がレーザ溶接されてバッテリケースは、密閉される。
このようなものでは、溶接工程の前工程で循環型の搬送装置により治具を移動させる（たとえば特許文献１等参照）。前工程ではバッテリケースの内部に電解液等が注入されて上面の開口に蓋体が被せられて組付けられる。そして、前工程の後で行われる溶接工程において開口周縁に蓋体がレーザ溶接されてバッテリケースは、密閉される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平９－１２２９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
このような従来の電池の製造設備および電池の製造方法では、同一製造ライン上のレーザ溶接を行うレーザ溶接機の数量を削減して装置コストの増大を抑制することにより電池の製造コストを低減させることができる。
しかしながら、たとえば一台のレーザ溶接機で離間して設定された複数箇所の溶接部位をレーザ溶接する場合、蓋体から突設されたターミナル等の構成部品に遮られてレーザ光が到達しない溶接部位が発生する。このため、所望の溶接品質を維持するためには、さらなる改善が求められている。
そこで、本発明は、生産性を向上させつつ溶接品質を良好なものとする電池の製造設備および電池の製造方法を提供することを目的とする。
しかしながら、たとえば一台のレーザ溶接機で離間して設定された複数箇所の溶接部位をレーザ溶接する場合、蓋体から突設されたターミナル等の構成部品に遮られてレーザ光が到達しない溶接部位が発生する。このため、所望の溶接品質を維持するためには、さらなる改善が求められている。
そこで、本発明は、生産性を向上させつつ溶接品質を良好なものとする電池の製造設備および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】
【0005】
本発明の電池の製造設備は、電池を構成する複数の構成部品をレーザ溶接する電池の製造設備である。製造設備は、構成部品を保持する複数の治具と、少なくとも一対のレールを有して、複数の治具をレールに沿わせて搬送する搬送機構とを備える。電池の製造設備は、一対のレール間に設けられて構成部品間に位置する溶接部位をレーザ溶接するレーザ溶接機を備える。また、治具は、構成部品をレーザ溶接機に向けて傾斜させた状態で保持する傾斜保持部を有する。そして、レーザ溶接機は、一対のレールのそれぞれに沿って搬送された構成部品間の溶接部位をレーザ照射範囲内に収めること、を特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、生産性を向上させつつ溶接品質を良好なものとする電池の製造設備および電池の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本発明の実施形態の電池の製造設備および電池の製造方法で、全体の構成を説明する上面図である。
【図2】実施形態の電池の製造設備で製造される二次電池の構成を説明する斜視図である。
【図3】実施形態１の電池の製造設備で二次電池を傾斜させて保持する傾斜保持部を両側に一対設けた治具の構成を説明する斜視図である。
【図4】実施形態１の電池の製造方法で溶接順序を説明する模式的な上面図である。
【図5】電池の製造方法でレーザ溶接機と、溶接部位との位置関係を説明する模式的な端面図である。
【図6】実施形態１の電池の製造工程を治具の進行順序に沿って説明するフローチャートである。
【図7】実施形態２の電池の製造設備で、二次電池を傾斜させて保持するホルダ部を水平な傾斜保持部に設けた治具の構成を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明の電池の製造設備および電池の製造方法の実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。また、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図１～６は、本発明の基本的な実施形態１の電池の製造設備１０および製造方法を示している。
図１～６は、本発明の基本的な実施形態１の電池の製造設備１０および製造方法を示している。
【0009】
製造設備１０は、図１に示すように周状に連設されたレール部と、レール部に沿って二次電池（電池）１を保持した複数の治具６を循環させて搬送する搬送機構１７と、を有している。実施形態１の搬送機構１７は、環状に接続された第一～第四レール１１～１４を有するレール部に沿って各治具６を個別に搬送することができる。
【0010】
［電池の構成］
実施形態１の製造設備１０によって製造される電池は、図２に示すような二次電池１である。二次電池１は、有底筒体のバッテリケース２と、バッテリケース２の内部に収容される正極と負極とをセパレータを介して積層した電極体等の電池構成要素と、バッテリケース２の上面に開口形成された開口部４を覆う蓋体３とを有している。
実施形態１では、バッテリケース２および蓋体３をレーザ溶接される構成部品としている。しかしながら、これに限らずたとえば、蓋体３およびこの蓋体３にレーザ溶接される各電極（または電極を構成する一対の+，－端子）３ａを構成部品としてもよい。
このうち、蓋体３は、平面視略長方形の板状に形成されている。また、蓋体３は、長手方向に所定寸法離間させて後述する一対の電極３ａ，３ａを有している。また、蓋体３は、開口部４の周囲との間には全周にわたり溶接経路５が形成されている。
実施形態１の製造設備１０によって製造される電池は、図２に示すような二次電池１である。二次電池１は、有底筒体のバッテリケース２と、バッテリケース２の内部に収容される正極と負極とをセパレータを介して積層した電極体等の電池構成要素と、バッテリケース２の上面に開口形成された開口部４を覆う蓋体３とを有している。
実施形態１では、バッテリケース２および蓋体３をレーザ溶接される構成部品としている。しかしながら、これに限らずたとえば、蓋体３およびこの蓋体３にレーザ溶接される各電極（または電極を構成する一対の+，－端子）３ａを構成部品としてもよい。
このうち、蓋体３は、平面視略長方形の板状に形成されている。また、蓋体３は、長手方向に所定寸法離間させて後述する一対の電極３ａ，３ａを有している。また、蓋体３は、開口部４の周囲との間には全周にわたり溶接経路５が形成されている。
【0011】
実施形態１では、溶接部位としての溶接経路５に沿ってレーザ溶接が行われる。バッテリケース２の上面側の開口部４の内周縁には全周にわたり蓋体３の外周縁がレーザ溶接される。これにより開口部４が蓋体３により塞がれて正極と負極とをセパレータを介して積層した電極体等の電池構成要素をバッテリケース２内に収容した状態で二次電池1は密閉される。
【0012】
［治具］
製造設備１０は、二次電池１の構成部品としてのバッテリケース２または蓋体３を保持する複数の治具６を有している。
図３に示すように、各治具６は、循環治具７と、循環治具７の左，右両側に配置されてそれぞれバッテリケース２，２を保持する傾斜保持部９，９と、を有している。
製造設備１０は、二次電池１の構成部品としてのバッテリケース２または蓋体３を保持する複数の治具６を有している。
図３に示すように、各治具６は、循環治具７と、循環治具７の左，右両側に配置されてそれぞれバッテリケース２，２を保持する傾斜保持部９，９と、を有している。
【0013】
このうち、傾斜保持部９，９は、所定の角度α（たとえばα＝約１５度）で外側方に向けて側縁端を下降させて傾けられた状態で、循環治具７の左，右側辺からそれぞれ一体に突設されて固定されている。
また、各傾斜保持部９，９には、凹状のホルダ部８，８が設けられている。そして、ホルダ部８は、それぞれバッテリケース２を所定の高さ位置まで没入させて所定の高さ位置に保持することができる。
バッテリケース２は、循環治具７の上面に対して所定角度αで傾けられて傾斜保持部９の上面側とほぼ同じ高さ位置に蓋体３が位置するように保持される。このため、蓋体３の外周縁および開口部４間の溶接部位は、レーザ溶接機１５に正対するように傾斜された状態で配置される。したがって溶接部位には、レーザ溶接機１５からのレーザ光がほぼ垂直に照射される。これにより、溶接部位のそれぞれ箇所は、ほぼ均等にレーザ溶接可能となる。
また、各傾斜保持部９，９には、凹状のホルダ部８，８が設けられている。そして、ホルダ部８は、それぞれバッテリケース２を所定の高さ位置まで没入させて所定の高さ位置に保持することができる。
バッテリケース２は、循環治具７の上面に対して所定角度αで傾けられて傾斜保持部９の上面側とほぼ同じ高さ位置に蓋体３が位置するように保持される。このため、蓋体３の外周縁および開口部４間の溶接部位は、レーザ溶接機１５に正対するように傾斜された状態で配置される。したがって溶接部位には、レーザ溶接機１５からのレーザ光がほぼ垂直に照射される。これにより、溶接部位のそれぞれ箇所は、ほぼ均等にレーザ溶接可能となる。
【0014】
［ホルダ部］
図３に示すように、実施形態１の傾斜保持部９は、バッテリケース２または蓋体３を傾斜状態で保持するホルダ部８を有している。
ホルダ部８には、治具６の幅方向に対となる保持片が設けられている。保持片
の少なくとも一方は、対向する他方の保持片に対して近接離反方向へ移動可能に形成されている。
たとえば、ホルダ部８の一対の保持片間を拡開させてバッテリケース２または蓋体３を保持片間に投入する。そして、ホルダ部８は、対向する保持片間を近接方向に移動させて、蓋体３の両側面に幅方向から各保持片を当接させる。
これにより、バッテリケース２または蓋体３は、ホルダ部８内の所望の位置にて保持片により両側から挟持されて保持される。
図３に示すように、実施形態１の傾斜保持部９は、バッテリケース２または蓋体３を傾斜状態で保持するホルダ部８を有している。
ホルダ部８には、治具６の幅方向に対となる保持片が設けられている。保持片
の少なくとも一方は、対向する他方の保持片に対して近接離反方向へ移動可能に形成されている。
たとえば、ホルダ部８の一対の保持片間を拡開させてバッテリケース２または蓋体３を保持片間に投入する。そして、ホルダ部８は、対向する保持片間を近接方向に移動させて、蓋体３の両側面に幅方向から各保持片を当接させる。
これにより、バッテリケース２または蓋体３は、ホルダ部８内の所望の位置にて保持片により両側から挟持されて保持される。
【0015】
なお、図２に示すような二次電池１は、バッテリケース２の幅方向外寸法と比して蓋体３の幅方向外寸法が同等かあるいは、やや小さく設定されているものが知られている。このため、実施形態１のホルダ部８は、対向する保持片間を近接方向に移動させる移動量を変更して、バッテリケース２または蓋体３の幅方向外寸寸法に対応させることができる。
このように、実施形態１では、同一のホルダ部８を用いて寸法や形状が相違する構成部品を両側から挟持して保持することができる。したがって、ホルダ部８を有する治具６を共通の設備として使用することが可能となり設備コストの増大を抑制できる。
このように、実施形態１では、同一のホルダ部８を用いて寸法や形状が相違する構成部品を両側から挟持して保持することができる。したがって、ホルダ部８を有する治具６を共通の設備として使用することが可能となり設備コストの増大を抑制できる。
【0016】
［レール部］
図１に示す実施形態１のレール部は、周状に接続されている。レール部は、少なくとも一対の第一レール１１および第二レール１２と、第一レール１１および第二レール１２の間に略直交して設けられる第三レール１３および第四レール１４と、を有している。
図１に示す実施形態１のレール部は、周状に接続されている。レール部は、少なくとも一対の第一レール１１および第二レール１２と、第一レール１１および第二レール１２の間に略直交して設けられる第三レール１３および第四レール１４と、を有している。
【0017】
このうち、第一レール１１は、待機している治具６を第一レール１１に沿わせてＲ方向へ搬送する投入待機ステージ３０を有している。また、第一レール１１は、投入待機ステージ３０から治具６が搬送されるＲ方向へ順次、電池搭載ステージ４０、高さ計測調整ステージ５０を所定の間隔で有している。
第二レール１２は、治具６を第二レール１２に沿わせてＬ方向へ搬送する。第二レール１２は、治具６が搬送されるＬ方向に順次、電池排出ステージ６０および、清掃ステージ７０を所定の間隔で有している。
実施形態１の第一レール１１と第二レール１２とは所定間隔を置いて平行に配置される。そして、第二レール１２が治具６を搬送するＬ方向は、第一レール１１が治具６を搬送するＲ方向に対して１８０度反対向きとなるように設定されている。
第二レール１２は、治具６を第二レール１２に沿わせてＬ方向へ搬送する。第二レール１２は、治具６が搬送されるＬ方向に順次、電池排出ステージ６０および、清掃ステージ７０を所定の間隔で有している。
実施形態１の第一レール１１と第二レール１２とは所定間隔を置いて平行に配置される。そして、第二レール１２が治具６を搬送するＬ方向は、第一レール１１が治具６を搬送するＲ方向に対して１８０度反対向きとなるように設定されている。
【0018】
さらに、第三レール１３は、第一レール１１の終端１１ａから第二レール１２の始端１２ａに向けて電池を搭載した治具６をＷ方向へ搬送する。
また、第四レール１４は、第二レール１２の終端１２ｂから第一レール１１の始端１１ｂに向けて電池を搭載していない治具６をＷＲ方向へ搬送して投入待機ステージ３０に戻す。そして、第四レール１４が治具６を搬送するＷＲ方向は、第三レール１３が治具６を搬送するＷ方向に対して１８０度反対向きとなるように設定されている。
また、第四レール１４は、第二レール１２の終端１２ｂから第一レール１１の始端１１ｂに向けて電池を搭載していない治具６をＷＲ方向へ搬送して投入待機ステージ３０に戻す。そして、第四レール１４が治具６を搬送するＷＲ方向は、第三レール１３が治具６を搬送するＷ方向に対して１８０度反対向きとなるように設定されている。
【0019】
［レーザ溶接ステージ］
実施形態１の製造設備１０は、第一レール１１と第二レール１２とによって挟まれる略中間位置で、第三レール１３側に近接して溶接ステージ１６を有している。溶接ステージ１６は、後述するレーザ溶接機１５を備えている。レーザ溶接機１５は、一定のレーザ照射範囲Ｓ内に位置する溶接部位をレーザ溶接可能に構成されている。
実施形態１の製造設備１０は、第一レール１１と第二レール１２とによって挟まれる略中間位置で、第三レール１３側に近接して溶接ステージ１６を有している。溶接ステージ１６は、後述するレーザ溶接機１５を備えている。レーザ溶接機１５は、一定のレーザ照射範囲Ｓ内に位置する溶接部位をレーザ溶接可能に構成されている。
【0020】
図３に示すように、搬送機構１７は、略コ字状の摺動面を対向させて各第一レール１１～第四レール１４の上面に跨るスライダ１７ａを複数有している。スライダ１７ａは、それぞれ下方から治具６を支持するとともに、各第一レール１１～第四レール１４の長手方向に向けて摺動面を摺接させながら搬送されて各治具６を個別に循環させる。
また、搬送機構１７は、第一レール１１または、第二レール１２に沿って治具６を搬送する。そして、搬送機構１７は、図１に示す溶接ステージ１６のスキャンエリア内に電池が到達すると、治具６を第一レール１１または、第二レール１２の上で一旦停止させる。
これにより、溶接ステージ１６に設けられたレーザ溶接機１５は、電池の構成部品間に位置する溶接部位をレーザ照射範囲Ｓ内に収めてレーザ溶接することが可能となる。
また、搬送機構１７は、第一レール１１または、第二レール１２に沿って治具６を搬送する。そして、搬送機構１７は、図１に示す溶接ステージ１６のスキャンエリア内に電池が到達すると、治具６を第一レール１１または、第二レール１２の上で一旦停止させる。
これにより、溶接ステージ１６に設けられたレーザ溶接機１５は、電池の構成部品間に位置する溶接部位をレーザ照射範囲Ｓ内に収めてレーザ溶接することが可能となる。
【0021】
図１に示す実施形態１の搬送機構１７は、投入待機ステージ３０、電池搭載ステージ４０、計測調整ステージ５０、電池排出ステージ６０、清掃ステージ７０のそれぞれに治具６を搬送する。
搬送機構１７は、投入待機ステージ３０、電池搭載ステージ４０、計測調整ステージ５０、電池排出ステージ６０、清掃ステージ７０を経て循環により再び投入待機ステージ３０に治具６を戻す。そして、搬送機構１７は、各投入待機ステージ３０等に治具６が到達すると各第一レール１１～第四レール１４の上の何れかの箇所で治具６を一旦停止させることができる。
搬送機構１７は、投入待機ステージ３０、電池搭載ステージ４０、計測調整ステージ５０、電池排出ステージ６０、清掃ステージ７０を経て循環により再び投入待機ステージ３０に治具６を戻す。そして、搬送機構１７は、各投入待機ステージ３０等に治具６が到達すると各第一レール１１～第四レール１４の上の何れかの箇所で治具６を一旦停止させることができる。
【0022】
［折り返し機構］
図１に示す実施形態１の電池の製造設備は、第一レール１１における治具６の搬送方向Ｒの終端１１ａと、第二レール１２における治具６の搬送方向Ｌの始端１２ａとの間に、折り返し部２０が設けられている。折り返し部２０には、第一レール１１の終端１１ａと、第二レール１２の始端１２ａとの間の二か所の接続部にてそれぞれ略直交するように第三レール１３が設けられている。これにより、第三レール１３は、第一レール１１から搬送された治具６を第二レール１２へ続けて搬送することができる。
図１に示す実施形態１の電池の製造設備は、第一レール１１における治具６の搬送方向Ｒの終端１１ａと、第二レール１２における治具６の搬送方向Ｌの始端１２ａとの間に、折り返し部２０が設けられている。折り返し部２０には、第一レール１１の終端１１ａと、第二レール１２の始端１２ａとの間の二か所の接続部にてそれぞれ略直交するように第三レール１３が設けられている。これにより、第三レール１３は、第一レール１１から搬送された治具６を第二レール１２へ続けて搬送することができる。
【0023】
さらに、第二レール１２の終端１２ｂと第一レール１１の始端１１ｂの間には、折り返し部２０Ｒが設けられている。折り返し部２０Ｒには、第二レール１２の終端１２ｂと第一レール１１の始端１１ｂとの間の二か所の接続部にてそれぞれ略直交するように第四レール１４が設けられている。これにより、第四レール１４は、第二レール１２から第一レール１１へ二次電池１を搭載していない複数の治具６を続けて搬送して投入待機ステージ３０に戻すことができる。
【0024】
これらの折り返し部２０，２０Ｒは、折り返し機構をそれぞれ有している。折り返し機構は、治具６を折り返す際、治具６の方向を同じ方向に維持したまま、すなわち、治具６の向きを変えることなく、第一レール１１および第二レール１２間でそれぞれ折り返すことができる。
【0025】
実施形態１の折り返し機構は、図３に示す各第一レール１１～第四レール１４の上を移動するスライダ１７ａのほぼ中央に鉛直方向へ向けて回動軸（図示せず）を有している。
スライダ１７の回動軸は、治具６を下方から回動可能に支持している。治具６は、製造される電池の構成部品を着脱可能に保持している。そして、折り返し機構はスライダ１７ａが各第一レール１１～第四レール１４が直交する各接続部に到達すると、スライダ１７ａに対して治具６を鉛直の回動軸を回動中心として９０度回動させる。
スライダ１７の回動軸は、治具６を下方から回動可能に支持している。治具６は、製造される電池の構成部品を着脱可能に保持している。そして、折り返し機構はスライダ１７ａが各第一レール１１～第四レール１４が直交する各接続部に到達すると、スライダ１７ａに対して治具６を鉛直の回動軸を回動中心として９０度回動させる。
【0026】
実施形態１の折り返し部２０は、第一レール１１と第三レール１３との間、および第三レール１３と第二レール１２との間がそれぞれ９０度相違する進行方向に接続されている。
搬送機構１７は、治具６を第一レール１１から第三レール１３に移動する際、スライダ１７ａの向きが９０度回転すると、折り返し機構は、治具６をスライダ１７ａの回転方向（図１中左廻り方向）と反対方向（図１中右廻り方向）に９０度で回転させる。また、治具６を第三レール１３から第二レール１２に移動する際、スライダ１７ａの向きが９０度回転すると、折り返し機構は治具６をスライダ１７ａの回転方向と反対方向に９０度回転させる。よって折返し機構は治具６の方向を同じ方向に維持したまま、治具６を折り返し部２０にて第一レールから第二レールへ移動させる。
折り返し部２０Ｒは、第二レール１２と第四レール１４との間、および第四レール１４と第一レール１１との間がそれぞれ９０度相違する進行方向に接続されている。そして、それぞれのレールの接続部分で搬送機構１７が折り返し部２０と同様に治具６の方向を同じ方向に維持したまま、治具６を折返し部２０Ｒにて第二レール１２から第一レール１１へ移動させることができる。
【0027】
すなわち、実施形態１の搬送機構１７は、第一レール１１および第二レール１２間で第二レール１２または第四レール１４を通過させて治具６を移動させる。
折り返し機構は、各折り返し部２０，２０Ｒでスライダ１７ａの回転方向と反対の方向に１８０度、治具６を回転させる。
これにより、搬送方向Ｒ，Ｌが１８０度異なる第一レール１１および第二レール１２間を移動しても治具６は、同じ方向に維持されたまま、各第一レール１１～第四レール１４に沿って電池を搬送することができる。
折り返し機構は、各折り返し部２０，２０Ｒでスライダ１７ａの回転方向と反対の方向に１８０度、治具６を回転させる。
これにより、搬送方向Ｒ，Ｌが１８０度異なる第一レール１１および第二レール１２間を移動しても治具６は、同じ方向に維持されたまま、各第一レール１１～第四レール１４に沿って電池を搬送することができる。
【0028】
［レーザ照射範囲］
図４に示すように、実施形態１のレーザ溶接機１５は、一対の第一レール１１，第二レール１２間で、かつ第三レール１３に近接して設けられている。
図５に示すように、レーザ溶接機１５は、レーザ照射範囲Ｓの上方位置に配置されて、ガルバノスキャナからなるガルバノスキャナ機構を走査手段として有している。これにより、レーザ溶接機１５は、ガルバノスキャナによって照射するレーザ光を高精度かつ高速で走査させて一定のスキャンエリアを走査可能としている。
図４に示すように、実施形態１のレーザ溶接機１５は、一対の第一レール１１，第二レール１２間で、かつ第三レール１３に近接して設けられている。
図５に示すように、レーザ溶接機１５は、レーザ照射範囲Ｓの上方位置に配置されて、ガルバノスキャナからなるガルバノスキャナ機構を走査手段として有している。これにより、レーザ溶接機１５は、ガルバノスキャナによって照射するレーザ光を高精度かつ高速で走査させて一定のスキャンエリアを走査可能としている。
【0029】
スキャンエリアは、一対の第一レール１１，第二レール１２のそれぞれに沿って搬送される内側のバッテリケース２の溶接部位Ａ，Ｂがレーザ照射範囲Ｓ内に収まるように設定されている。なお、実施形態１のレーザ溶接機１５では、理解を容易化する為、スキャンエリアの範囲をレーザ照射範囲Ｓとほぼ同様として説明する。
【0030】
また、バッテリケース２の開口部４を塞ぐ蓋体３およびこの蓋体３にレーザ溶接される各電極（または電極を構成するそれぞれの、+，－端子）３ａを構成部品とする場合がある。この場合、電極３ａの端子部分が挿通される端子孔の上面側開口部の周縁と、蓋体３から突設された各電極３ａの外周縁との間に実施形態１の溶接経路５に相当する溶接部位が設定される。そしてレーザ溶接機１５は、設定されたこれらの溶接部位を所望の形状にレーザ溶接することができる。
【0031】
次に、実施形態１の電池の製造工程について図１～図５を参照しつつ、図６のフローチャートの順序に沿って説明する。
実施形態１の電池の製造方法は、図1に示す治具６を第一レール１１に沿わせて投入待機ステージ３０から電池搭載ステージ４０へ搬送する。
電池搭載ステージ４０では、溶接部位を有する複数のバッテリケース２がそれぞれ治具６で保持される（ケース保持工程：Ｓ１）。
この際、図３に示すように、治具６は、循環治具７の左，右側辺に傾斜保持部９，９をそれぞれ一体に設けている。傾斜保持部９，９は、所定の角度α（たとえばα＝約１５度）でそれぞれ外側方に向けて側縁端を下降させて循環治具７に固定されている。
このため、各傾斜保持部９，９は、凹状のホルダ部８，８に所定の高さ位置まで没入させて、一対の保持片間にそれぞれバッテリケース２を挟持する。バッテリケース２は傾斜保持部９の上面側の傾斜に伴って所定の傾斜角度αで保持される。
また、蓋体３は、バッテリケース２の開口部４（図２参照）を塞ぐように組付けられる。これにより、蓋体３の外周縁と開口部４の周囲との間に溶接部位としての溶接経路５が環状に設定される。
実施形態１の電池の製造方法は、図1に示す治具６を第一レール１１に沿わせて投入待機ステージ３０から電池搭載ステージ４０へ搬送する。
電池搭載ステージ４０では、溶接部位を有する複数のバッテリケース２がそれぞれ治具６で保持される（ケース保持工程：Ｓ１）。
この際、図３に示すように、治具６は、循環治具７の左，右側辺に傾斜保持部９，９をそれぞれ一体に設けている。傾斜保持部９，９は、所定の角度α（たとえばα＝約１５度）でそれぞれ外側方に向けて側縁端を下降させて循環治具７に固定されている。
このため、各傾斜保持部９，９は、凹状のホルダ部８，８に所定の高さ位置まで没入させて、一対の保持片間にそれぞれバッテリケース２を挟持する。バッテリケース２は傾斜保持部９の上面側の傾斜に伴って所定の傾斜角度αで保持される。
また、蓋体３は、バッテリケース２の開口部４（図２参照）を塞ぐように組付けられる。これにより、蓋体３の外周縁と開口部４の周囲との間に溶接部位としての溶接経路５が環状に設定される。
【0032】
そして、平行な一対の第一レール１１または第二レール１２に沿わせて各電池の構成部品を保持した治具６を反対の搬送方向Ｌ，Ｒへ向けて搬送する（搬送工程：Ｓ２）。
搬送工程では、搬送機構１７が投入待機ステージ３０にて待機している治具６を第一レール１１に沿わせてＲ方向へ搬送する。
搬送工程では、搬送機構１７が投入待機ステージ３０にて待機している治具６を第一レール１１に沿わせてＲ方向へ搬送する。
【0033】
電池搭載ステージ４０では、搬入された治具６の傾斜保持部９，９の各ホルダ部８，８に二次電池１を構成するバッテリケース２が投入されて保持される。実施形態１の電池搭載ステージ４０では、バッテリケース２の内部に正極と負極とをセパレータを介して積層した電極体等の電池構成要素が挿入されて上面の開口部４に蓋体３が被せられる。
【0034】
高さ計測調整ステージ５０に治具６が搬送されると、主に開口部４の内周縁に沿って周状に形成される溶接部位としての溶接経路５の高さ位置が調整される。この高さ調整がレーザ溶接工程の前工程で行われる。これにより溶接品質および溶接速度を向上させることが出来る。
【0035】
次に、溶接ステージ１６にてレーザ溶接機１５を用いたバッテリケース２の密封が行われる（レーザ溶接工程Ａ：Ｓ３）。すなわち、図４に示す第一レール１１，第二レール１２間に配置されたレーザ溶接機１５を用いて溶接部位Ａがレーザ溶接される。実施形態１の製造設備１０では、それぞれの二次電池１の溶接部位Ａ，Ｂがレーザ照射範囲Ｓ内に収められる。
図５に示すように一対の第一，第二レール１１，１２によって搬送される治具６には、バッテリケース２を保持する傾斜保持部９が循環治具７と一体となるように傾斜して設けられている。
傾斜保持部９のうち、内側（レーザ溶接機１５側）のホルダ部８に保持されているバッテリケース２は、ケース上面側に設定された溶接経路５を傾斜保持部９の傾斜に伴わせて所定の角度αで内向きに傾斜させている。
図５に示すように一対の第一，第二レール１１，１２によって搬送される治具６には、バッテリケース２を保持する傾斜保持部９が循環治具７と一体となるように傾斜して設けられている。
傾斜保持部９のうち、内側（レーザ溶接機１５側）のホルダ部８に保持されているバッテリケース２は、ケース上面側に設定された溶接経路５を傾斜保持部９の傾斜に伴わせて所定の角度αで内向きに傾斜させている。
【0036】
まず、片側の第一レール１１を移動する治具６ｄ～６ｆは、保持する電池の溶接部位Ａがそれぞれレーザ照射範囲Ｓ内に収まる。次に、図２に示す各バッテリケース２上面にそれぞれの蓋体３が溶接経路５に沿ってレーザ溶接される。
溶接経路５は、レーザ照射範囲Ｓ内でレーザ溶接される際、レーザ溶接機１５の照射口に正対している。このため、レーザ溶接機１５から照射されたレーザ光は、傾斜配置されたバッテリケース２の溶接経路５にほぼ垂直に均等に照射されてレーザ溶接が行われる。このため、実施形態１の電池の製造設備１０は、生産性を向上させつつ溶接品質を良好なものとすることができる。
溶接経路５は、レーザ照射範囲Ｓ内でレーザ溶接される際、レーザ溶接機１５の照射口に正対している。このため、レーザ溶接機１５から照射されたレーザ光は、傾斜配置されたバッテリケース２の溶接経路５にほぼ垂直に均等に照射されてレーザ溶接が行われる。このため、実施形態１の電池の製造設備１０は、生産性を向上させつつ溶接品質を良好なものとすることができる。
【0037】
また、図１に示す折り返し部２０では、治具６を同じ方向に維持したまま、回転させることなく、第一レール１１から第二レール１２間で移動させてバッテリケース２を循環させる（折り返し工程：Ｓ４）。
【0038】
たとえば、第二レール１２の搬送方向Ｌが第一レール１１の搬送方向Ｒに対して１８０度反対に向いていても各治具６ａ～６ｃの方向は、第一レール１１を搬送される各治具６ｄ～６ｆの方向と同一方向に維持される。
各治具６ａ～６ｃは、それぞれ保持する二次電池１のバッテリケース２に形成された開口部周縁の溶接部位Ｂをそれぞれレーザ照射範囲Ｓ内に収める。そして、片側ずつ蓋体３が溶接経路５に沿って傾斜配置されたバッテリケース２上面にレーザ溶接される（レーザ溶接工程Ｂ：Ｓ５）。
各治具６ａ～６ｃは、それぞれ保持する二次電池１のバッテリケース２に形成された開口部周縁の溶接部位Ｂをそれぞれレーザ照射範囲Ｓ内に収める。そして、片側ずつ蓋体３が溶接経路５に沿って傾斜配置されたバッテリケース２上面にレーザ溶接される（レーザ溶接工程Ｂ：Ｓ５）。
【0039】
そして、バッテリケース２が蓋体３により密封された二次電池１は、電池排出ステージ６０で排出される（バッテリ排出工程：Ｓ６）。
ホルダ部８が空となった治具６は、清掃ステージ７０で清掃される（清掃工程：Ｓ７）。清掃された治具６は、第三レール１３と略同様の構造の折り返し機構を有する折り返し部２０Ｒにより第四レール１４の連結部分で折り返される（折り返し工程：Ｓ８）。これによりホルダ部８が空の治具６は、清掃ステージ７０から、投入待機ステージ３０に戻りレールに沿った循環を繰返すことができる。
ホルダ部８が空となった治具６は、清掃ステージ７０で清掃される（清掃工程：Ｓ７）。清掃された治具６は、第三レール１３と略同様の構造の折り返し機構を有する折り返し部２０Ｒにより第四レール１４の連結部分で折り返される（折り返し工程：Ｓ８）。これによりホルダ部８が空の治具６は、清掃ステージ７０から、投入待機ステージ３０に戻りレールに沿った循環を繰返すことができる。
【0040】
図４に示すように、実施形態１の電池の製造設備１０は、レーザ溶接機１５が一対の第一レール１１，第二レール１２を間に挟んで設けられている。二次電池１は、レーザ溶接機１５の両側に設けられた一対の第一レール１１，第二レール１２に沿って搬送される治具６により内向きに傾斜した状態で保持されている。
このため、レーザ溶接工程では、図５に示す二次電池１の構成部品間の溶接部位Ａ，Ｂに正対するレーザ溶接機１５から照射された斜めのレーザ光があたかも真上からほぼ垂直に照射される。
実施形態１の製造設備１０は、図２に示す二次電池１のバッテリケース２の開口部周縁および蓋体３の外周縁間の溶接経路５に沿ってレーザ溶接機１５からのレーザ光がほぼ均等に照射される。このため、実施形態１の製造設備１０は、溶接部位の直上にレーザ溶接機１５を配置するものと同様に溶接品質を良好なものとすることができる。
このため、レーザ溶接工程では、図５に示す二次電池１の構成部品間の溶接部位Ａ，Ｂに正対するレーザ溶接機１５から照射された斜めのレーザ光があたかも真上からほぼ垂直に照射される。
実施形態１の製造設備１０は、図２に示す二次電池１のバッテリケース２の開口部周縁および蓋体３の外周縁間の溶接経路５に沿ってレーザ溶接機１５からのレーザ光がほぼ均等に照射される。このため、実施形態１の製造設備１０は、溶接部位の直上にレーザ溶接機１５を配置するものと同様に溶接品質を良好なものとすることができる。
【0041】
実施形態１のレーザ溶接工程は、レーザ溶接機１５の両側に搬送されたそれぞれのバッテリケース２を片側ずつ交互に溶接する。
たとえば、第二レール１２では、治具６ａの二次電池１のレーザ溶接が終了すると、治具６ａがスキャンエリアから図中左の搬送方向Ｌへ移動される。この際、治具６ｂ，６ｃは第二レール１２に沿ってそれぞれ次のステージ等に向けて図中左の搬送方向Ｌへ移動する。
この間にすでに第一レール１１では、治具６ｅの二次電池１が前工程から図中右の搬送方向Ｒへ移動してスキャンエリア内に到達している（図４中、溶接部位Ａ参照）。このため、レーザ溶接機１５は、連続させてレーザ光の照射をレーザ照射範囲Ｓ内に位置する治具６ａ，６ｅに保持されている二次電池１に対して行える。したがって、レーザ溶接機１５は、レーザ光を照射しない休止時間を短縮できる。
たとえば、第二レール１２では、治具６ａの二次電池１のレーザ溶接が終了すると、治具６ａがスキャンエリアから図中左の搬送方向Ｌへ移動される。この際、治具６ｂ，６ｃは第二レール１２に沿ってそれぞれ次のステージ等に向けて図中左の搬送方向Ｌへ移動する。
この間にすでに第一レール１１では、治具６ｅの二次電池１が前工程から図中右の搬送方向Ｒへ移動してスキャンエリア内に到達している（図４中、溶接部位Ａ参照）。このため、レーザ溶接機１５は、連続させてレーザ光の照射をレーザ照射範囲Ｓ内に位置する治具６ａ，６ｅに保持されている二次電池１に対して行える。したがって、レーザ溶接機１５は、レーザ光を照射しない休止時間を短縮できる。
【0042】
治具６ｅの二次電池１のレーザ溶接中に治具６ｂの二次電池１は、図中左の搬送方向Ｌへ移動してスキャンエリア内に到達している（図４中、溶接部位Ｂ参照）。このため、治具６ｅの二次電池１と連続させてレーザ溶接機１５によるレーザ照射範囲Ｓ内に反対側の治具６ｂの二次電池１を収めてレーザ溶接出来、レーザ溶接機１５が休止している時間を短縮できる。
【0043】
第一レール１１にて治具６ｅの二次電池１のレーザ溶接が終了すると、治具６ｅがスキャンエリアから図中右の搬送方向Ｒへ移動される。この際、治具６ｄ，６ｆは第一レール１１に沿ってそれぞれ次のステージ等に向けて図中右の搬送方向Ｒへ移動する。
この間にすでに第二レール１２では、スキャンエリア内に治具６ｃの二次電池１が到達する。これらの上記工程をレールに沿った循環移動中に繰り返すことにより製造設備１０は、連続させてレーザ溶接機１５によるレーザ光の照射をレーザ照射範囲Ｓ内に位置する二次電池１に対して行えて休止時間を短縮できる。
この間にすでに第二レール１２では、スキャンエリア内に治具６ｃの二次電池１が到達する。これらの上記工程をレールに沿った循環移動中に繰り返すことにより製造設備１０は、連続させてレーザ溶接機１５によるレーザ光の照射をレーザ照射範囲Ｓ内に位置する二次電池１に対して行えて休止時間を短縮できる。
【0044】
そして、図１に示す搬送機構１７は、折り返し機構を用いることにより治具６の方向を同じ方向に維持したまま、折り返し部２０で折り返して、第一レール１１から第二レール１２へ移動させて循環させることが出来る。
図３に示すように治具６には、第一レール１１または第二レール１２を間に挟んで循環治具７の両側にそれぞれバッテリケース２を保持するホルダ部８が設けられている。このため、単一のレーザ溶接機１５を用いても休止時間を短縮させた連続的なレーザ光の照射が可能となる。したがって、この製造方法では、レーザ溶接により生じる従来の高速化の妨げを容易に解消できる。
図３に示すように治具６には、第一レール１１または第二レール１２を間に挟んで循環治具７の両側にそれぞれバッテリケース２を保持するホルダ部８が設けられている。このため、単一のレーザ溶接機１５を用いても休止時間を短縮させた連続的なレーザ光の照射が可能となる。したがって、この製造方法では、レーザ溶接により生じる従来の高速化の妨げを容易に解消できる。
【0045】
図７～８は、本発明の実施形態２の電池の製造設備および製造方法を示している。なお、実施形態２では、図１～６に示す実施形態１の電池の製造設備１０および製造方法と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明を省略して相違する部分を中心に説明する。
【0046】
図７に示す実施形態２では、実施形態１の治具６の循環治具７の左，右両側に配置される傾斜保持部９，９（図３参照）に代えて、治具２６が循環治具２７の左，右両側から、循環治具２７の上面側と略面一に水平方向へ延設される一対の傾斜保持部２９，２９を有している。
これらの傾斜保持部２９，２９には、それぞれ外側に所定の角度αで傾斜して二次電池1を構成する構成部品を保持するホルダ部２８，２８が設けられている。
これらの傾斜保持部２９，２９には、それぞれ外側に所定の角度αで傾斜して二次電池1を構成する構成部品を保持するホルダ部２８，２８が設けられている。
【0047】
ホルダ部２８は、所定の角度αで外側方に向けて傾けられた上面部２８ａを有している。
図に示すように上面部２８ａには、少なくとも長辺側の対向する一対の保持片２８ｂ，２８ｃがそれぞれ設けられている。各保持片２８ｂ，２８ｃには、少なくとも何れか一方が近接，離反方向に移動するように構成されている。
実施形態２の傾斜保持部２９と保持片２８ｂとの間には、アクチュエータ２８ｆが水平方向へ伸縮可能に配置されている。アクチュエータ２８ｆは、伸縮により保持片２８ｃを保持片２８ｂ方向へ近接，離反させるように構成されている。
図に示すように上面部２８ａには、少なくとも長辺側の対向する一対の保持片２８ｂ，２８ｃがそれぞれ設けられている。各保持片２８ｂ，２８ｃには、少なくとも何れか一方が近接，離反方向に移動するように構成されている。
実施形態２の傾斜保持部２９と保持片２８ｂとの間には、アクチュエータ２８ｆが水平方向へ伸縮可能に配置されている。アクチュエータ２８ｆは、伸縮により保持片２８ｃを保持片２８ｂ方向へ近接，離反させるように構成されている。
【0048】
また、保持片２８ｂ，２８ｃには、ホルダ部２８に収容された二次電池1のバッテリケース２を両側から挟持する当接面２８ｄ，２８ｅが形成されている。当接面２８ｄ，２８ｅは、所定の角度αで外側方に向けてお互いに平行となるように傾けられて形成されている。
これにより、バッテリケース２または蓋体３は、ホルダ部８内の所望の位置にて保持片により両側から挟持されて保持される。
そして、それぞれバッテリケース２を上面部２８ａとほぼ面一となる所定の高さ位置まで没入させて、上面部２８ａと同じ傾斜角度αで二次電池1を傾けた状態で保持することができる。
これにより、バッテリケース２または蓋体３は、ホルダ部８内の所望の位置にて保持片により両側から挟持されて保持される。
そして、それぞれバッテリケース２を上面部２８ａとほぼ面一となる所定の高さ位置まで没入させて、上面部２８ａと同じ傾斜角度αで二次電池1を傾けた状態で保持することができる。
【0049】
このように構成された実施形態２の治具２６は、実施形態1の作用効果に加えてさらにホルダ部２８の各保持片２８ｂ，２８ｃに形成された当接面２８ｄ，２８ｅが所定の角度αで構成部品を傾斜させて保持する。
このため、構成部品間の溶接部位は、レーザ溶接機１５に正対するように傾斜された状態で配置される。したがって溶接部位にレーザ溶接機１５からのレーザ光をほぼ垂直に照射してほぼ均等にレーザ溶接可能となる。
このため、構成部品間の溶接部位は、レーザ溶接機１５に正対するように傾斜された状態で配置される。したがって溶接部位にレーザ溶接機１５からのレーザ光をほぼ垂直に照射してほぼ均等にレーザ溶接可能となる。
【0050】
なお、実施形態２の傾斜保持部２９は、構成部品をレーザ溶接機１５に向けて傾けて保持するものであれば、どのように構成されていてもよい。たとえば、ホルダ部８および傾斜保持部９を一体としたまま、循環治具7に対する接続角度を可変させるようにしてもよい。この場合、さらに傾斜角度αの設定の自由度を向上させることができる。
他の構成および作用効果については実施形態１と同様であるので説明を省略する。
他の構成および作用効果については実施形態１と同様であるので説明を省略する。
【0051】
上述してきたように、実施形態１，２の電池の製造設備１０および製造方法は、生産性を向上させつつ溶接品質を良好なものとすることができる、といった実用上有益な作用効果を発揮することができる。
詳しくは、実施形態１，２の電池の製造設備１０は、レーザ溶接機１５を一台として生産性を向上させつつ、レーザ溶接機１５を設置するスペースを縮小することができる。また、図５に示すようにレーザ溶接機１５から斜めに照射されたレーザ光は、位置が異なる複数の溶接部位にほぼ垂直に照射されて、溶接品質を良好なものとすることができる。
さらに、レーザ溶接機１５の数量を二台等、複数として増大させることなく、単数等に抑制することができる。このため、ガルバノスキャナ等を有する高価なレーザ溶接機１５を用いても台数が半減して機器コストを減少させることができる。
詳しくは、実施形態１，２の電池の製造設備１０は、レーザ溶接機１５を一台として生産性を向上させつつ、レーザ溶接機１５を設置するスペースを縮小することができる。また、図５に示すようにレーザ溶接機１５から斜めに照射されたレーザ光は、位置が異なる複数の溶接部位にほぼ垂直に照射されて、溶接品質を良好なものとすることができる。
さらに、レーザ溶接機１５の数量を二台等、複数として増大させることなく、単数等に抑制することができる。このため、ガルバノスキャナ等を有する高価なレーザ溶接機１５を用いても台数が半減して機器コストを減少させることができる。
【0052】
また、レーザ溶接機１５に付随するチラー（冷却水循環装置）および各主配管、配線等の数量も減少させることができる。そして、カメラを用いた画像処理システムまたは位置補正機構、シールドガス機能、集塵システム等の溶接品質を向上させるための機器コストを減少させることができる。
さらに、レーザ溶接機１５等のランニングコストおよびメンテナンスコストも半減させることができる。
このため、実施形態１，２の製造設備１０は、少ない数量のレーザ溶接機１５を用いて生産性を向上させつつ溶接品質を良好なものとすることができる。
さらに、レーザ溶接機１５等のランニングコストおよびメンテナンスコストも半減させることができる。
このため、実施形態１，２の製造設備１０は、少ない数量のレーザ溶接機１５を用いて生産性を向上させつつ溶接品質を良好なものとすることができる。
【0053】
また、各治具６の両側に設けられたホルダ部８がそれぞれバッテリケース２を保持している。
このため、重量バランスが良好で、一基の治具６で二個の二次電池１を安定させて搬送出来る。そして、レーザ溶接機１５は、左，右一対の傾斜保持部９，９にそれぞれ保持された各二次電池１の構成部品間の溶接部位に正対する。このため、レーザ溶接機１５は、良好なレーザ照射精度で溶接部位をレーザ溶接でき、さらに溶接品質を向上させることができる。
このため、重量バランスが良好で、一基の治具６で二個の二次電池１を安定させて搬送出来る。そして、レーザ溶接機１５は、左，右一対の傾斜保持部９，９にそれぞれ保持された各二次電池１の構成部品間の溶接部位に正対する。このため、レーザ溶接機１５は、良好なレーザ照射精度で溶接部位をレーザ溶接でき、さらに溶接品質を向上させることができる。
【0054】
たとえば、バッテリケース２，２を保持する傾斜保持部９，９が循環治具７の左，右側辺に回動軸を介してそれぞれ回動可能に接続されていてもよい。これにより、電池搭載ステージ４０にて二次電池１の構成部品が投入される際には、傾斜保持部９の上位面を略水平に位置させる。これによりホルダ部８に構成部品を投入する際、あるいは構成部品同士を組付ける際の作業性が良好である。
【0055】
そして、溶接ステージ１６にてレーザ溶接されるまでに溶接部位は、傾斜保持部９と共に回動軸を回動中心として傾けられる。このため、溶接部位は、レーザ溶接機１５に正対して溶接の品質を向上させることができる。
このように、製造設備１０および製造設備１０を用いた製造方法では、レーザ溶接の品質を所定以上に保持しつつさらに製造効率を向上させて目標とされる単位時間あたりの生産量を達成可能である。
このように、製造設備１０および製造設備１０を用いた製造方法では、レーザ溶接の品質を所定以上に保持しつつさらに製造効率を向上させて目標とされる単位時間あたりの生産量を達成可能である。
【0056】
以上、本発明について、実施形態１，２に基づいて説明したが、本発明は、実施形態１，２に記載した構成に限定されるものではない。本発明は、実施形態１，２に記載した構成を適宜組み合わせ乃至選択することを含め、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成変更することができるものである。また、実施形態１，２の構成の一部について、追加、削除、若しくは他の構成の追加・置換をすることが可能である。上記実施形態１，２に対して可能な変形は、たとえば、以下のようなものである。
【0057】
すなわち、実施形態１，２の製造設備１０の治具６は、バッテリケース２，２を保持する傾斜保持部９，９が循環治具７に一体に固定されている。
しかしながら治具６の構成は、特にこれに限らない。たとえば、循環治具７の左，右側辺に傾斜保持部９，９が回動軸を介してそれぞれ左，右先端側を上下に移動させるように回動可能に接続されていてもよい。
この場合、電池搭載ステージ４０で傾斜保持部９に設けられたホルダ部８に構成部品が投入された後、それぞれの傾斜保持部９，９を回動させて左，右側辺から所定の角度αで外側方に向けて側縁端を下降させる。これにより溶接ステージ１６にてレーザ溶接されるまでに傾斜保持部９に保持されている構成部品はレーザ溶接機１５に向けて正対するように傾けられる。そして、構成部品の溶接部位がレーザ溶接機１５のレーザ光によりほぼ垂直にレーザ溶接されるように構成されていてもよい。
しかしながら治具６の構成は、特にこれに限らない。たとえば、循環治具７の左，右側辺に傾斜保持部９，９が回動軸を介してそれぞれ左，右先端側を上下に移動させるように回動可能に接続されていてもよい。
この場合、電池搭載ステージ４０で傾斜保持部９に設けられたホルダ部８に構成部品が投入された後、それぞれの傾斜保持部９，９を回動させて左，右側辺から所定の角度αで外側方に向けて側縁端を下降させる。これにより溶接ステージ１６にてレーザ溶接されるまでに傾斜保持部９に保持されている構成部品はレーザ溶接機１５に向けて正対するように傾けられる。そして、構成部品の溶接部位がレーザ溶接機１５のレーザ光によりほぼ垂直にレーザ溶接されるように構成されていてもよい。
【0058】
また、図３に示す実施形態１の治具６は、循環治具７の左，右側辺に傾斜保持部９，９が所定の角度α（たとえばα＝約１５度）で固定されている。しかしながら、循環治具７および傾斜保持部９間を接続する角度αは特にこれに限らない。
たとえば、循環治具７に接続される傾斜保持部９の角度をα＝約１度～６０度、好ましくは、約５度～４５度、さらに好ましくは約１０度～２０度の範囲内に設定してもよい。
すなわち、少なくともレーザ溶接工程にて構成部品の溶接部位に対してほぼ垂直にレーザ光を溶接部位に照射できればよく、どのような角度αで循環治具７の左，右側辺に各傾斜保持部９，９が接続されていてもよい。
たとえば、傾斜保持部９，２９は、構成部品をレーザ溶接機１５に向けて傾けて保持するものであれば、どのように構成されていてもよい。たとえば、治具６の循環治具７および傾斜保持部９を一体としたまま、上面部をすべて傾斜させてもよい。すなわち構成部品がレーザ溶接機１５に向けて傾けてホルダ部８，２８が保持するものであれば、実施形態１，２の構成に限らず、傾斜保持部およびホルダ部の形状、数量および電池の構成部品を保持する機構やあるいは傾斜させる機構がどのようなものであってもよい。
たとえば、循環治具７に接続される傾斜保持部９の角度をα＝約１度～６０度、好ましくは、約５度～４５度、さらに好ましくは約１０度～２０度の範囲内に設定してもよい。
すなわち、少なくともレーザ溶接工程にて構成部品の溶接部位に対してほぼ垂直にレーザ光を溶接部位に照射できればよく、どのような角度αで循環治具７の左，右側辺に各傾斜保持部９，９が接続されていてもよい。
たとえば、傾斜保持部９，２９は、構成部品をレーザ溶接機１５に向けて傾けて保持するものであれば、どのように構成されていてもよい。たとえば、治具６の循環治具７および傾斜保持部９を一体としたまま、上面部をすべて傾斜させてもよい。すなわち構成部品がレーザ溶接機１５に向けて傾けてホルダ部８，２８が保持するものであれば、実施形態１，２の構成に限らず、傾斜保持部およびホルダ部の形状、数量および電池の構成部品を保持する機構やあるいは傾斜させる機構がどのようなものであってもよい。
【0059】
さらに、実施形態１，２のレーザ溶接機１５は、一対の第一レール１１，第二レール１２間に設けられている。三本以上の複数本のレールが配置されている場合であってもよい。すなわち、少なくとも何れか一対のレール間にレーザ溶接機１５が設けられていればよい。
さらに、レーザ溶接機１５の形状、数量および型式が特に限定されるものではない。
さらに、レーザ溶接機１５の形状、数量および型式が特に限定されるものではない。
【0060】
そして、実施形態１，２の折り返し部２０，２０Ｒには、スライダ１７ａに対して治具６を鉛直の回動軸を回動中心として９０度回動させる折り返し機構が設けられている。しかしながら折り返し機構の構成は、特にこれに限らない。たとえば、折り返しの際、治具６の方向を同じ方向に維持したまま折り返す機構であれば、どのような構成の折り返し機構であってもよい。
【0061】
さらに、複数の構成部品として実施形態１，２では、図２に示すように二次電池１のバッテリケース２とバッテリケース２の開口部４を塞ぐ蓋体３とを示して説明してきたが特にこれに限らない。
たとえば構成部品が有底筒体のバッテリケース２の開口部４を塞ぐ蓋体３と、蓋体３に開口形成された端子孔３ｈに挿通する端子３ｄと、によって構成されていてもよい。この場合、蓋体３および端子３ｄとの間に位置する溶接部位がレーザ溶接機１５と正対してレーザ溶接される。
すなわち、電池を構成する構成部品であれば、他のどのような電池の構成部品であってもよく、構成部品の数量、形状または、材質が特に限定されるものではない。
たとえば構成部品が有底筒体のバッテリケース２の開口部４を塞ぐ蓋体３と、蓋体３に開口形成された端子孔３ｈに挿通する端子３ｄと、によって構成されていてもよい。この場合、蓋体３および端子３ｄとの間に位置する溶接部位がレーザ溶接機１５と正対してレーザ溶接される。
すなわち、電池を構成する構成部品であれば、他のどのような電池の構成部品であってもよく、構成部品の数量、形状または、材質が特に限定されるものではない。
【0062】
そして、実施形態１，２では、溶接部位として周状の溶接経路５を設定して開口部４の全周縁をレーザ溶接しているが特にこれに限らない。たとえば蓋体３および端子３ｄとの間に位置する溶接部位をレーザ溶接するものでは、少なくとも一か所以上、好ましくは、対角に位置する一対に構成部品間をレーザ溶接すればよい。すなわち、溶接部位は、環状または、スポット状等どのような形状のものであってもよく、レーザ溶接される溶接部位の数量、形状または、組合せが特に限定されるものではない。
【符号の説明】
【0063】
１ 二次電池（電池）
２ バッテリケース（構成部品の一つ）
３ 蓋体（構成部品の一つ）
６ 治具
９ 傾斜保持部
１０ 製造設備
１１，１２ 第一，第二レール（一対のレール）
１５ レーザ溶接機
１７ 搬送機構
Ｓ レーザ照射範囲
２ バッテリケース（構成部品の一つ）
３ 蓋体（構成部品の一つ）
６ 治具
９ 傾斜保持部
１０ 製造設備
１１，１２ 第一，第二レール（一対のレール）
１５ レーザ溶接機
１７ 搬送機構
Ｓ レーザ照射範囲
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】