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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】P2023074123
(43)【公開日】2023-05-29
(54)【発明の名称】電池の製造装置および電池の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01M 50/169 20210101AFI20230522BHJP
【ＦＩ】
H01M50/169
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021186903
(22)【出願日】2021-11-17
(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】臼沢 太一
(72)【発明者】
【氏名】前花 英一
【テーマコード（参考）】
5H011
【Ｆターム（参考）】
5H011AA09
5H011BB03
5H011DD13
5H011DD26
(57)【要約】
【課題】ケースと蓋体とを溶接する際に生じるヒューム等の拡散をより抑制することができる電池の製造装置および電池の製造方法を提供する。
【解決手段】
有底筒体のバッテリケース２の上面４に形成された開口部５を塞ぐ蓋体３を設けた電池の製造装置１０である。製造装置１０は、溶接ステージ１２を設けた装置本体１１と、バッテリケース２を治具１３で保持して溶接ステージ１２に搬送する搬送機構１４と、を備える。製造装置１０は、開口部５の溶接部位に蓋体３をレーザ溶接するレーザ溶接部１５と、装置本体１１に設けられて溶接部位に向けて不活性ガスを噴出する噴出孔１７を有する噴射装置１６と、噴出孔１７よりも上方で、不活性ガスを捕集して排気する排気口１８と、噴出孔１７と治具１３との間に空気を導入する大気開放口１９と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】
有底筒体のバッテリケース２の上面４に形成された開口部５を塞ぐ蓋体３を設けた電池の製造装置１０である。製造装置１０は、溶接ステージ１２を設けた装置本体１１と、バッテリケース２を治具１３で保持して溶接ステージ１２に搬送する搬送機構１４と、を備える。製造装置１０は、開口部５の溶接部位に蓋体３をレーザ溶接するレーザ溶接部１５と、装置本体１１に設けられて溶接部位に向けて不活性ガスを噴出する噴出孔１７を有する噴射装置１６と、噴出孔１７よりも上方で、不活性ガスを捕集して排気する排気口１８と、噴出孔１７と治具１３との間に空気を導入する大気開放口１９と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
有底筒体のバッテリケースの上面に形成された開口部を塞ぐ蓋体を設けた電池の製造装置であって、
溶接ステージを設けた装置本体と、
前記バッテリケースを治具で保持して前記溶接ステージに搬送する搬送機構と、
前記開口部を塞ぐ蓋体を溶接部位においてレーザ溶接するレーザ溶接部と、
前記装置本体に設けられて前記溶接部位に向けてガスを噴出する噴出孔を有する噴射装置と、
前記噴出孔よりも上方で、ガスを排気する排気口と、
前記噴出孔と前記治具との間に空気を導入する大気開放口と、を備えることを特徴とする電池の製造装置。
溶接ステージを設けた装置本体と、
前記バッテリケースを治具で保持して前記溶接ステージに搬送する搬送機構と、
前記開口部を塞ぐ蓋体を溶接部位においてレーザ溶接するレーザ溶接部と、
前記装置本体に設けられて前記溶接部位に向けてガスを噴出する噴出孔を有する噴射装置と、
前記噴出孔よりも上方で、ガスを排気する排気口と、
前記噴出孔と前記治具との間に空気を導入する大気開放口と、を備えることを特徴とする電池の製造装置。
【請求項2】
前記噴出孔は、前記バッテリケースの上面に沿わせてガスを水平に噴出させることを特徴とする請求項１に記載の電池の製造装置。
【請求項3】
前記大気開放口は、前記治具の側面に沿って大気を導入する導入路と連通し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装置。
【請求項4】
前記導入路は、前記治具と前記噴射装置との間に形成される隙間を有することを特徴とする請求項３に記載の電池の製造装置。
【請求項5】
溶接部位を有するバッテリケースを治具で保持して装置本体の溶接ステージに搬送する搬送工程と、
溶接部位に向けてガスを噴出する噴出工程と、
前記噴出したガスに巻き込まれる空気を導入する導入工程と、
溶接部位をレーザ溶接するレーザ溶接工程と、
前記ガスと空気に含まれるヒュームを捕集して排気する排気工程と、を備えることを特徴とする電池の製造方法。
溶接部位に向けてガスを噴出する噴出工程と、
前記噴出したガスに巻き込まれる空気を導入する導入工程と、
溶接部位をレーザ溶接するレーザ溶接工程と、
前記ガスと空気に含まれるヒュームを捕集して排気する排気工程と、を備えることを特徴とする電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電池の製造装置および電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の電池の製造装置としては、内部に電解液等が注入された有底角筒形のバッテリケースの上面に形成される開口に電池蓋体を被せてレーザ溶接により密閉するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第５８４９８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
レーザ溶接を行う際、溶接箇所の周囲にヒューム、煤、スパッタ等（以下、ヒューム等とも記す）が拡散する。拡散したヒューム等は溶接箇所の周囲に付着して電池の外観品質を低下させてしまう。
このため、従来の電池の製造装置は、バッテリケースと電池蓋体とをレーザ溶接する際、溶接箇所に供給される不活性ガスとともにヒューム等を捕集して拡散しないように排気している。
しかしながら、このような構成であっても充分にヒューム等を捕集できず溶接箇所の周囲に不良生成物として付着してしまう場合があり、さらなる改善が求められている。
そこで、本発明は、ケースと蓋体とを溶接する際に生じるヒューム等の拡散をより抑制することができる電池の製造装置および電池の製造方法を提供することを目的とする。
このため、従来の電池の製造装置は、バッテリケースと電池蓋体とをレーザ溶接する際、溶接箇所に供給される不活性ガスとともにヒューム等を捕集して拡散しないように排気している。
しかしながら、このような構成であっても充分にヒューム等を捕集できず溶接箇所の周囲に不良生成物として付着してしまう場合があり、さらなる改善が求められている。
そこで、本発明は、ケースと蓋体とを溶接する際に生じるヒューム等の拡散をより抑制することができる電池の製造装置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装置は、有底筒体のバッテリケースの上面に形成された開口部を塞ぐ蓋体を設けた電池の製造装置であって、溶接ステージを設けた装置本体と、バッテリケースを治具で保持して溶接ステージに搬送する搬送機構と、開口部を塞ぐ蓋体を溶接部位においてレーザ溶接するレーザ溶接部と、装置本体に設けられて溶接部位に向けてガスを噴出する噴出孔を有する噴射装置と、噴出孔よりも上方で、ガスを排気する排気口と、噴出孔と治具との間に空気を導入する大気開放口と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、ケースと蓋体とを溶接する際に生じるヒューム等の拡散をより抑制することができる電池の製造装置および電池の製造方法が提供される。
【0007】
詳しくは、大気開放口を介して導入された空気は、噴出されたガスの噴流による巻き込み効果によって巻き込まれて連れまわる。このため、溶接部位で生じたヒューム等は、ガスに加えて充分な空気量で捕集されて排気口から排気される。したがって、溶接部位の周囲に不良生成物が付着する虞が減少して、外観品質を向上させることができる。
【0008】
また、排気口にヒューム等を含むガスや空気が集められて、一箇所に捕集（集塵）される。このため、メンテナンス作業性が良好である。
そして、ガスと空気の流れ方向が一致する。このため、製造装置は、溶接により生じるプルームを所望の方向へ容易に偏向させて、レーザ溶接光の吸収および散逸を防止できる。したがってさらに溶接品質が良好である。
そして、ガスと空気の流れ方向が一致する。このため、製造装置は、溶接により生じるプルームを所望の方向へ容易に偏向させて、レーザ溶接光の吸収および散逸を防止できる。したがってさらに溶接品質が良好である。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の実施形態の電池の製造装置および電池の製造方法で、全体の構成を説明する斜視図である。
【図2】本実施形態の電池の製造装置で、要部の構成を説明する斜視図である。
【図7】本実施形態の電池の製造装置で、空気の流れを示す模式的な断面図である。
【図8】本実施形態の電池の製造方法で、工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の電池の製造装置および電池の製造方法の一実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。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は、本発明の基本的な実施形態の電池の製造装置１０を示している。
製造装置１０によって製造される電池は、主に二次電池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電解液等の電池要素と、蓋体３とを有している。
バッテリケース２は、上面４に開口部５が開口形成されている。開口部５は、蓋体３の外周縁とほぼ同じ大きさで溶接部位としての周縁５ａ（図４参照）を環状に設けている。
そして、蓋体３の外周縁が開口部５の周縁５ａに対して略全周でレーザ溶接される。これにより、バッテリケース２の開口部５は蓋体３で塞がれて内部に充填された電解液が漏出しないように密閉される。
図１は、本発明の基本的な実施形態の電池の製造装置１０を示している。
製造装置１０によって製造される電池は、主に二次電池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電解液等の電池要素と、蓋体３とを有している。
バッテリケース２は、上面４に開口部５が開口形成されている。開口部５は、蓋体３の外周縁とほぼ同じ大きさで溶接部位としての周縁５ａ（図４参照）を環状に設けている。
そして、蓋体３の外周縁が開口部５の周縁５ａに対して略全周でレーザ溶接される。これにより、バッテリケース２の開口部５は蓋体３で塞がれて内部に充填された電解液が漏出しないように密閉される。
【0011】
本実施形態の電池の製造装置１０は、溶接ステージ１２を設けた装置本体１１と、バッテリケース２を治具１３により保持して溶接ステージ１２に搬送する搬送機構１４と、を備える。また、製造装置１０は、レーザ溶接部１５と、図示しない制御部と、を備えている。制御部は、後述する溶接工程におけるレーザ溶接や吸排気、或いは、搬送工程における治具１３の移動等を制御する。
装置本体１１は、左，右一対の吸排気ブロック１１ａ，１１ｂと、これらの吸排気ブロック１１ａ，１１ｂの間に設けられる溶接ステージ１２と、を有している。溶接ステージ１２には、搬送機構１４の一部であるレール部１４ａが吸排気ブロック１１ａ，１１ｂと、平行に敷設されている。
装置本体１１は、左，右一対の吸排気ブロック１１ａ，１１ｂと、これらの吸排気ブロック１１ａ，１１ｂの間に設けられる溶接ステージ１２と、を有している。溶接ステージ１２には、搬送機構１４の一部であるレール部１４ａが吸排気ブロック１１ａ，１１ｂと、平行に敷設されている。
【0012】
治具１３には、上面側を開放する保持凹部１３ｂ（図３参照）が形成されている。保持凹部１３ｂには、バッテリケース２が上面４を上方に向けて保持されている。保持状態では、開口部５の周縁５ａが治具１３の上面１３ｃより上方へ突出している（図４参照）。
また、本実施形態の製造装置１０は、図４に示すように、治具１３の側面１３ａと上面１３ｃとが交差する角部に面取り部１３ｄが形成されている。
また、本実施形態の製造装置１０は、図４に示すように、治具１３の側面１３ａと上面１３ｃとが交差する角部に面取り部１３ｄが形成されている。
【0013】
搬送機構１４は、左右対称に設けられた吸排気ブロック１１ａ，１１ｂ間に溶接ステージ１２の前工程のステージからバッテリケース２を保持した治具１３を搬送するレール部１４ａと、レール部１４ａに摺接するスライダ１４ｂとを有している。
そして、制御部の制御により搬送機構１４が動作すると、スライダ１４ｂに搭載された治具１３は、レール部１４ａに沿って各工程のステージ間を移動する。
そして、制御部の制御により搬送機構１４が動作すると、スライダ１４ｂに搭載された治具１３は、レール部１４ａに沿って各工程のステージ間を移動する。
【0014】
搬送機構１４では、レール部１４ａに沿って治具１３が吸排気ブロック１１ａ，１１ｂ間に搬入されて溶接ステージ１２に到達する。
治具１３とともに溶接ステージ１２に搬入されたバッテリケース２は、レーザ溶接部１５の下方に配置されて、溶接部位である上面４の開口部５を上方に向けて停止する。
治具１３とともに溶接ステージ１２に搬入されたバッテリケース２は、レーザ溶接部１５の下方に配置されて、溶接部位である上面４の開口部５を上方に向けて停止する。
【0015】
溶接ステージ１２には、上方から吸排気ブロック１１ａ，１１ｂの間に向けてレーザ光１５ａを照射するレーザ溶接部１５が設けられている。
レーザ溶接部１５は、吸排気ブロック１１ａ，１１ｂの間に搬送された治具１３に保持されたバッテリケース２の上面４に向けてレーザ照射を行う。レーザ照射は、制御部によりレーザ光１５ａの照射エネルギおよび照射位置が調整される。これにより、溶接部位である開口部５の周縁５ａに蓋体３がレーザ溶接される。
レーザ溶接部１５は、吸排気ブロック１１ａ，１１ｂの間に搬送された治具１３に保持されたバッテリケース２の上面４に向けてレーザ照射を行う。レーザ照射は、制御部によりレーザ光１５ａの照射エネルギおよび照射位置が調整される。これにより、溶接部位である開口部５の周縁５ａに蓋体３がレーザ溶接される。
【0016】
また、図２に示すように、製造装置１０は、噴射装置１６を備えている。噴射装置１６は、装置本体１１の吸排気ブロック１１ａ，１１ｂにそれぞれ噴射装置１６に接続されるジョイント部１６ａを介して噴出孔１７を有している。噴出孔１７は、各吸排気ブロック１１ａ，１１ｂの対向面に開口形成されている。
本実施形態の噴出孔１７は、長手方向を水平に沿わせたスリット状に形成されている。噴出孔１７の長手方向の長さ寸法は、吸排気ブロック１１ａ，１１ｂの略全幅で溶接部位全体に向けてガスとしての不活性ガスを噴出するように構成されている。
本実施形態の噴出孔１７は、長手方向を水平に沿わせたスリット状に形成されている。噴出孔１７の長手方向の長さ寸法は、吸排気ブロック１１ａ，１１ｂの略全幅で溶接部位全体に向けてガスとしての不活性ガスを噴出するように構成されている。
【0017】
そして、図３に示すように、噴射装置１６は、対向面１１ｃ，１１ｄの反対側の背面から供給される不活性ガス（Ｎ２ガス等）をバッテリケース２の上面４に平行に沿うように開口部５の周縁５ａに向けて水平に噴出する。本実施形態では、対向する二つの噴出孔１７，１７から上面４を挟むように噴出される。噴出孔１７は、高さ位置が治具１３の上面１３ｃと同じまたはやや高い位置となるように設定されている（図４参照）。
本実施形態の製造装置１０では、各吸排気ブロック１１ａ，１１ｂの噴出孔１７から噴出した不活性ガスが治具１３の上面１３ｃに沿って水平に直進する。そして、蓋体３がレーザ光１５ａによりレーザ溶接される開口部５の周縁５ａに不活性ガスが横方向から当接するように構成されている。
本実施形態の製造装置１０では、各吸排気ブロック１１ａ，１１ｂの噴出孔１７から噴出した不活性ガスが治具１３の上面１３ｃに沿って水平に直進する。そして、蓋体３がレーザ光１５ａによりレーザ溶接される開口部５の周縁５ａに不活性ガスが横方向から当接するように構成されている。
【0018】
そして、図３に示すように、製造装置１０は、噴出孔１７と治具１３との間に空気を導入する大気開放口１９を備えている。
大気開放口１９は、治具１３の側面１３ａに沿って大気を導入する導入路２０と連通している。導入路２０は、治具１３と噴射装置１６との間に形成される隙間２１を有している。また、本実施形態の大気開放口１９は、大気に開放されて、外部の空気は、大気開放口１９、導入路２０を介して隙間２１から噴出孔１７の前方まで導入される。
大気開放口１９は、治具１３の側面１３ａに沿って大気を導入する導入路２０と連通している。導入路２０は、治具１３と噴射装置１６との間に形成される隙間２１を有している。また、本実施形態の大気開放口１９は、大気に開放されて、外部の空気は、大気開放口１９、導入路２０を介して隙間２１から噴出孔１７の前方まで導入される。
【0019】
隙間２１は、所定の大きさとなるように設定されている。本実施形態の隙間２１は、所定の大きさに設定されている。図４に示すように例えば隙間２１の大きさａは、ａ＝数～数十ｍｍに設定され、さらに好ましくは、ａ＝約３ｍｍ程度に設定されている。このため、治具１３がレール部１４ａに沿って吸排気ブロック１１ａ，１１ｂ間の溶接ステージ１２に搬入される際、噴出孔１７，１７周辺に治具１３が干渉しない。
また、導入路２０の最下流側の断面形状が縮小形状（テーパ形状）の流路になっている。このように、縮小形状の流路により導入路２０では流れの滞留が防止される。
すなわち、冶具１３との隙間２１からは不活性ガスの流れによる巻き込み効果による受動的な流れを発生させる。このため、噴流等を発生させる機器を追加する必要がなく、製造コストの上昇が抑制される。
また、導入路２０の最下流側の断面形状が縮小形状（テーパ形状）の流路になっている。このように、縮小形状の流路により導入路２０では流れの滞留が防止される。
すなわち、冶具１３との隙間２１からは不活性ガスの流れによる巻き込み効果による受動的な流れを発生させる。このため、噴流等を発生させる機器を追加する必要がなく、製造コストの上昇が抑制される。
【0020】
さらに、図３に示すように、各吸排気ブロック１１ａ，１１ｂには、排気口１８がそれぞれ備えられている。
排気口１８は、吸排気ブロック１１ａ，１１ｂの対向面１１ｃ，１１ｄにそれぞれ集塵開口１８ａ，１８ｂを有している。集塵開口１８ａ，１８ｂは、それぞれの噴射装置１６，１６の噴出孔１７，１７よりも上方に開口形成されている。
集塵開口１８ａ，１８ｂは、対向面１１ｃ，１１ｄの反対側の背面１１ｅ，１１ｆから排気される排気ダクト１８ｃ，１８ｄ（図1参照）にそれぞれ連通している。そして、排気口１８は、集塵開口１８ａ，１８ｂから不活性ガスを捕集して巻き上げられたヒューム等を集塵し、背面１１ｅ，１１ｆから排気ダクト１８ｃ，１８ｄを介して排気する。
排気口１８は、吸排気ブロック１１ａ，１１ｂの対向面１１ｃ，１１ｄにそれぞれ集塵開口１８ａ，１８ｂを有している。集塵開口１８ａ，１８ｂは、それぞれの噴射装置１６，１６の噴出孔１７，１７よりも上方に開口形成されている。
集塵開口１８ａ，１８ｂは、対向面１１ｃ，１１ｄの反対側の背面１１ｅ，１１ｆから排気される排気ダクト１８ｃ，１８ｄ（図1参照）にそれぞれ連通している。そして、排気口１８は、集塵開口１８ａ，１８ｂから不活性ガスを捕集して巻き上げられたヒューム等を集塵し、背面１１ｅ，１１ｆから排気ダクト１８ｃ，１８ｄを介して排気する。
【0021】
次に本実施形態の電池の製造装置１０を用いた製造方法の作用効果を図８のフローチャートに沿って説明する。
図１に示すように、製造装置１０は、制御部の制御により搬送機構１４を動作させて、図８の製造工程を開始する。ステップＳ１では、治具１３をレール部１４ａに沿わせて溶接工程の溶接ステージ１２まで移動させる。
治具１３には、溶接部位としての開口部５を有するバッテリケース２が保持されている。
図１に示すように、製造装置１０は、制御部の制御により搬送機構１４を動作させて、図８の製造工程を開始する。ステップＳ１では、治具１３をレール部１４ａに沿わせて溶接工程の溶接ステージ１２まで移動させる。
治具１３には、溶接部位としての開口部５を有するバッテリケース２が保持されている。
【0022】
ステップＳ２では、図３に示すように、各噴射装置１６は、噴出孔１７から開口部５の周縁５ａ（図４参照）に向けて不活性ガスを上面に沿うように噴出する（噴出工程）。
ステップＳ３では、大気開放口１９からは、噴出した不活性ガスに巻き込まれる空気が導入路２０を通過して下方から上方へ導入される（導入工程）。
大気開放口１９を介して導入された空気は、図４に示すように隙間２１を通過して噴出されて不活性ガスに巻き込まれて連れまわる。図５および図６に示すように、治具１３の上面１３ｃに沿って平行に通過した導入空気を含む不活性ガスは、開口部５の周縁５ａに到達して、上方へ巻き上げられる。このうち、図５は、不活性ガス噴出流速に対する流れ場の流速の比率を示している。
そして、ステップＳ４では、開口部５の周縁５ａと蓋体３との接合部分にレーザ溶接部１５のレーザ光１５ａが真上から照射されてレーザ溶接される（レーザ溶接工程）。
ステップＳ３では、大気開放口１９からは、噴出した不活性ガスに巻き込まれる空気が導入路２０を通過して下方から上方へ導入される（導入工程）。
大気開放口１９を介して導入された空気は、図４に示すように隙間２１を通過して噴出されて不活性ガスに巻き込まれて連れまわる。図５および図６に示すように、治具１３の上面１３ｃに沿って平行に通過した導入空気を含む不活性ガスは、開口部５の周縁５ａに到達して、上方へ巻き上げられる。このうち、図５は、不活性ガス噴出流速に対する流れ場の流速の比率を示している。
そして、ステップＳ４では、開口部５の周縁５ａと蓋体３との接合部分にレーザ溶接部１５のレーザ光１５ａが真上から照射されてレーザ溶接される（レーザ溶接工程）。
【0023】
周縁５ａと蓋体３との接合部分にて生じたヒューム等は、不活性ガスに加えて大気開放口１９を介して導入された充分な空気量で捕集される。
これにより、ステップＳ５では、不活性ガスと空気に含まれるヒューム等は、効率良く集塵されて図５に示すように排気口１８の各集塵開口１８ａ，１８ｂを介して排気される（排気工程）。
したがって、溶接部位の周囲に不良生成物が付着する虞が減少して、外観品質を向上させることができる。
これにより、ステップＳ５では、不活性ガスと空気に含まれるヒューム等は、効率良く集塵されて図５に示すように排気口１８の各集塵開口１８ａ，１８ｂを介して排気される（排気工程）。
したがって、溶接部位の周囲に不良生成物が付着する虞が減少して、外観品質を向上させることができる。
【0024】
また、排気口１８にヒューム等を含む不活性ガスや空気が集められて、一箇所に捕集（集塵）される。このため、メンテナンス作業性が良好である。
そして、図６に示すように、不活性ガスと大気開放口１９を介して導入された空気の流れ方向が一致する。このため、溶接により生じたプルームは、所望の方向へ容易に偏向する。これにより、レーザ溶接の際にレーザ光線の吸収および散逸を防ぐことができる。
そして、図６に示すように、不活性ガスと大気開放口１９を介して導入された空気の流れ方向が一致する。このため、溶接により生じたプルームは、所望の方向へ容易に偏向する。これにより、レーザ溶接の際にレーザ光線の吸収および散逸を防ぐことができる。
【0025】
例えば、図７に示すように、治具１３と噴出孔１７を形成する装置本体１１とを相対移動可能な別部材で構成することができる。このため、治具１３を搬送移動させることが出来、前工程のステージ等、別ステージでバッテリケース２に電解液の注入や蓋体３等の組付けを行える。したがって、溶接ステージ１２では、組付け作業が減少してレーザ溶接部１５の妨げとならず、治具１３の上方の空間効率を向上させることができる。
【0026】
また、溶接ステージ１２では、治具１３と噴出孔１７との間の隙間２１が形成される。
大気開放口１９からの空気は、隙間２１から導出されて噴出孔１７から噴出された不活性ガスの噴流による巻き込み効果で吹き出し流れに巻き込まれて連れまわる。
そして、不活性ガスは、空気とともに噴出孔１７と同じ対向面の上方に位置する排気口１８から排気される。この際、溶接部位で生じたヒューム等は、不活性ガスに加えて充分な空気量で捕集されて上昇して排気口１８から排気される。
したがって、溶接部位の周囲に不良生成物が付着する虞が減少して、外観品質を向上させることができる。
また、図７に示すように、製造装置１０は、真上から下方に向けてレーザ溶接部１５から照射されるレーザ溶接光の吸収および散逸を防止できる。よって、レーザ溶接部１５から照射されるレーザ光１５ａの位置や角度の自由度が向上する。このため、さらに溶接品質が良好である。
このように本実施形態の電池の製造装置および電池の製造方法によれば、二次電池１のバッテリケース２と蓋体３とを溶接する際に生じるヒューム等の拡散をより抑制することができる。
大気開放口１９からの空気は、隙間２１から導出されて噴出孔１７から噴出された不活性ガスの噴流による巻き込み効果で吹き出し流れに巻き込まれて連れまわる。
そして、不活性ガスは、空気とともに噴出孔１７と同じ対向面の上方に位置する排気口１８から排気される。この際、溶接部位で生じたヒューム等は、不活性ガスに加えて充分な空気量で捕集されて上昇して排気口１８から排気される。
したがって、溶接部位の周囲に不良生成物が付着する虞が減少して、外観品質を向上させることができる。
また、図７に示すように、製造装置１０は、真上から下方に向けてレーザ溶接部１５から照射されるレーザ溶接光の吸収および散逸を防止できる。よって、レーザ溶接部１５から照射されるレーザ光１５ａの位置や角度の自由度が向上する。このため、さらに溶接品質が良好である。
このように本実施形態の電池の製造装置および電池の製造方法によれば、二次電池１のバッテリケース２と蓋体３とを溶接する際に生じるヒューム等の拡散をより抑制することができる。
【0027】
また、本実施形態の製造装置１０は、図４に示すように、治具１３の側面１３ａと上面１３ｃとが交差する角部に面取り部１３ｄが形成されている。
図６に示すように、噴出孔１７から噴出した不活性ガスに巻き込まれる空気が導入路２０から隙間２１を通過する際、さらに円滑に導入される。このため、より充分な空気量を得やすく、ヒューム等を捕集する効率を向上させることができる。
図６に示すように、噴出孔１７から噴出した不活性ガスに巻き込まれる空気が導入路２０から隙間２１を通過する際、さらに円滑に導入される。このため、より充分な空気量を得やすく、ヒューム等を捕集する効率を向上させることができる。
【0028】
さらに、本実施形態の製造装置１０は、隙間２１が所定の大きさに設定されている。このため、レール部１４ａに沿って吸排気ブロック１１ａ，１１ｂ間の溶接ステージ１２に搬入される際、噴出孔１７，１７周辺に治具１３が干渉しない。
また、冶具１３と噴射装置１６との間に一定の隙間２１を設けている。これにより噴出孔１７から噴出する不活性ガスの噴流による巻き込み効果を用いて外部にヒュームが漏れないようにすることができる。
したがって、円滑に治具１３ごと各ステージ間を移動させることができる。しかも、本実施形態の製造装置１０は、干渉を防止する隙間２１を設定することにより空気の導入路２０が各吸排気ブロック１１ａ，１１ｂと治具１３との間に形成される。
このため、別途、空気通路を形成する必要が無く、エアポンプ等の動力源も不要である。したがって、製造装置１０の構成を簡略化することができる。
また、冶具１３と噴射装置１６との間に一定の隙間２１を設けている。これにより噴出孔１７から噴出する不活性ガスの噴流による巻き込み効果を用いて外部にヒュームが漏れないようにすることができる。
したがって、円滑に治具１３ごと各ステージ間を移動させることができる。しかも、本実施形態の製造装置１０は、干渉を防止する隙間２１を設定することにより空気の導入路２０が各吸排気ブロック１１ａ，１１ｂと治具１３との間に形成される。
このため、別途、空気通路を形成する必要が無く、エアポンプ等の動力源も不要である。したがって、製造装置１０の構成を簡略化することができる。
【0029】
図９は、実施形態の変形例１の電池の製造装置で、実施形態の図４に相当する部分の断面図である。なお、実施形態と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して、相違点を中心に説明する。
図９に示す治具２３は、導入路３０を形成する側面２３ａに水平な段差部２４が形成されている。このため、大気開放口２９と隙間２１とを連通する導入路３０は、略Ｌ字状となるように形成されている。
図９に示す治具２３は、導入路３０を形成する側面２３ａに水平な段差部２４が形成されている。このため、大気開放口２９と隙間２１とを連通する導入路３０は、略Ｌ字状となるように形成されている。
【0030】
このように構成された電池の製造装置では、大気開放口２９を介して導入された空気は、図９に示すように隙間２１を通過して噴出孔１７から水平に噴出された不活性ガスに巻き込まれて連れまわる。このため、不活性ガスに加えて大気開放口２９を介して導入された充分な空気量で接合部分にて生じるヒューム等が捕集される。
他の構成及び作用効果については、実施形態と同一であるので説明を省略する。
他の構成及び作用効果については、実施形態と同一であるので説明を省略する。
【0031】
図１０は、実施形態の変形例２の電池の製造装置で、実施形態の図４に相当する部分の断面図である。なお、実施形態と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して、相違点を中心に説明する。
図１０に示す治具３３は、水平な段差部３４と側面３３ａとの入隅にガイド斜面３５が形成されている。
他の構成及び作用効果については、実施形態および変形例１と同一であるので説明を省略する。
図１０に示す治具３３は、水平な段差部３４と側面３３ａとの入隅にガイド斜面３５が形成されている。
他の構成及び作用効果については、実施形態および変形例１と同一であるので説明を省略する。
【0032】
このように構成された電池の製造装置では、大気開放口３９を介して水平に導入された空気は、図１０に示すようにガイド斜面３５が形成されている導入路４０に沿って垂直に上昇する。そして、空気は隙間２１を通過して噴出孔１７から水平に噴出された不活性ガスに巻き込まれて連れまわる。
他の構成及び作用効果については、実施形態と同一であるので説明を省略する。
他の構成及び作用効果については、実施形態と同一であるので説明を省略する。
【0033】
以上、本発明について、実施形態に基づいて説明したが、本発明は、前記実施形態に記載した構成に限定されるものではない。本発明は、前記実施形態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、前記実施形態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。
【0034】
本実施形態の搬送機構１４は、レール部１４ａを有していてバッテリケース２を治具１３に保持させた状態でレール部１４ａに沿わせて溶接ステージ１２にまで搬送するように構成している。しかしながら、本発明は、特にこれに限らない。例えばレール部１４ａがなくても、自走する台車を用いて、治具１３が保持したバッテリケース２を溶接ステージ１２にまで搬送する等、どのような搬送機構であってもよい。すなわち、搬送機構は、バッテリケース２を治具で保持して溶接ステージに搬送するものであればよく、形状、数量および動力が特に限定されるものではない。
【符号の説明】
【0035】
１ 二次電池（電池）
２ バッテリケース
３ 蓋体
４ 上面
５ 開口部
１１ 装置本体
１２ 溶接ステージ
１３ 治具
１４ 搬送機構
１５ レーザ溶接部
１６ 噴射装置
１７ 噴出孔
１８ 排気口
１９ 大気開口部
２ バッテリケース
３ 蓋体
４ 上面
５ 開口部
１１ 装置本体
１２ 溶接ステージ
１３ 治具
１４ 搬送機構
１５ レーザ溶接部
１６ 噴射装置
１７ 噴出孔
１８ 排気口
１９ 大気開口部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】