特開 2024-130461 蓄電デバイスの製造方法

(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】P2024130461

(43)【公開日】2024-09-30

(54)【発明の名称】蓄電デバイスの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/169 20210101AFI20240920BHJP

   H01M 50/588 20210101ALI20240920BHJP

   H01M 50/591 20210101ALI20240920BHJP

   H01G 11/84 20130101ALI20240920BHJP

【ＦＩ】

H01M50/169

H01M50/588

H01M50/591

H01G11/84

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023040202

(22)【出願日】2023-03-15

(71)【出願人】

【識別番号】520184767

【氏名又は名称】プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100117606

【弁理士】

【氏名又は名称】安部 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100121186

【弁理士】

【氏名又は名称】山根 広昭

(74)【代理人】

【識別番号】100130605

【弁理士】

【氏名又は名称】天野 浩治

(72)【発明者】

【氏名】山本 晴彦

【テーマコード（参考）】

5E078

5H011

5H043

【Ｆターム（参考）】

5E078AB02

5E078AB06

5E078HA21

5E078HA23

5E078HA25

5E078LA07

5E078LA08

5H011AA09

5H011DD13

5H011DD26

5H011KK02

5H043AA19

5H043HA17

5H043HA36

5H043KA22D

5H043LA12

(57)【要約】

【課題】レーザ溶接時に発生し得る熱影響を抑制し得る技術を提供する。
【解決手段】ここに開示される蓄電デバイスの製造方法は、開口１２ｈを有する有底のケース本体１２と、樹脂部材が装着された封口板１４と、電極体２０とを準備すること、電極体２０をケース本体１２の内部に収容し、封口板１４をケース本体１２の開口１２ｈに装着すること、封口板１４の外表面１４ａにおいて、上記樹脂部材と封口板１４の周縁部１４ｃとの間に遮蔽部を設けること、および、上記遮蔽部を設けた状態で、封口板１４の周縁部１４ｃに沿ってレーザ光ＬＡを照射し、ケース本体１２と封口板１４とをレーザ溶接することを含む。さらに、非酸化性ガスと酸化性ガスとを含むアシストガスＡＧを少なくとも上記遮蔽部の周囲の封口板１４の周縁部１４ｃに供給し、アシストガスＡＧが供給されている部分にレーザ光ＬＡを照射することを含む。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄電デバイスの製造方法であって、
開口を有する有底のケース本体と、樹脂部材が装着された封口板と、電極体とを準備すること；
前記電極体を前記ケース本体の内部に収容し、前記封口板を前記ケース本体の前記開口に装着すること；
前記封口板の外表面において、前記樹脂部材と前記封口板の周縁部との間に遮蔽部を設けること；および、
前記遮蔽部を設けた状態で、前記封口板の周縁部に沿ってレーザ光を照射し、前記ケース本体と前記封口板とをレーザ溶接すること；
を含み、
ここで、非酸化性ガスと酸化性ガスとを含むアシストガスを少なくとも前記遮蔽部の周囲の前記封口板の周縁部に供給し、前記アシストガスが供給されている部分にレーザ光を照射する、
蓄電デバイスの製造方法。

【請求項2】

前記アシストガスにおける酸化性ガスの割合が、５ｖｏｌ％以上である、請求項１に記載の製造方法。

【請求項3】

前記アシストガスにおける酸化性ガスの割合が、１０ｖｏｌ％以下である、請求項２に記載の製造方法。

【請求項4】

前記遮蔽部が着脱可能な部材である、請求項１に記載の製造方法。

【請求項5】

前記レーザ溶接の後、前記遮蔽部を前記封口板の外表面から取り除くことを含む、請求項４に記載の製造方法。

【請求項6】

前記遮蔽部から離れた位置における前記封口板の前記周縁部に前記アシストガスよりも酸化性ガスの割合が低いガスを供給し、当該ガスが供給されている部分にレーザ光を照射する、請求項１～５のいずれか一項に記載の製造方法。

【請求項7】

前記アシストガスよりも酸化性ガスの割合が低い前記ガスが、非酸化性ガスで構成されている、請求項６に記載の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電デバイスの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電極体と、該電極体を収容するケース本体と、ケース本体の開口を封口する封口体とを備える蓄電デバイスが知られている。上記したケース本体と封口板とは、例えばレーザ溶接などで溶接されて密閉される。例えば、特開２０１３－５４９６４号公報には、ケース本体と封口板との合わせ目（レーザ溶接される部分）と、封口板の外面と端子とを隔てる樹脂部材との間に遮蔽部が設けられた電池が開示されている。かかる技術によれば、レーザ溶接のレーザ光の反射光等に起因する当該樹脂部材の変色（光による焼け、焦げ等）を抑制する、とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３－５４９６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、樹脂部材の周囲に遮蔽部を設けた場合においても当該遮蔽部が黒く汚れる場合がある。遮蔽部が黒く汚れることで、レーザ溶接の熱が遮蔽部に吸収され易くなり、伝熱により樹脂部材にも熱影響が生じ得る。

【0005】

そこで、本開示では、レーザ溶接時に発生し得る熱影響を抑制し得る技術を提供することを主な目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

ここに開示される技術の一態様は、蓄電デバイスの製造方法であって、開口を有する有底のケース本体と、樹脂部材が装着された封口板と、電極体とを準備すること、上記電極体を上記ケース本体の内部に収容し、上記封口板を上記ケース本体の上記開口に装着すること、上記封口板の外表面において、上記樹脂部材と上記封口板の周縁部との間に遮蔽部を設けること、および、上記遮蔽部を設けた状態で、上記封口板の周縁部に沿ってレーザ光を照射し、上記ケース本体と上記封口板とをレーザ溶接することを含む。さらに、非酸化性ガスと酸化性ガスとを含むアシストガスを少なくとも上記遮蔽部の周囲の上記封口板の周縁部に供給し、上記アシストガスが供給されている部分にレーザ光を照射することを含む。

【0007】

かかる構成によれば、酸化性ガスを含むアシストガスを用いているため、レーザ溶接によって生じる遮蔽部への付着物の黒色が、非酸化性ガスを使用した場合よりも薄くなる。これにより、レーザ光ＬＡの反射光が付着物ＡＤに吸収されにくくなり、付着物および遮蔽部が高温になることが抑制される。この結果、遮蔽部と接する又は近接する樹脂部材への熱影響を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、一実施形態に係る電池を模式的に示す斜視図である。

【図2】図２は、一実施形態に係る電池の内部構造を模式的に示す図である。

【図3】図３は、電極体の構成を模式的に示す図である。

【図4】図４は、図１の平面図である。

【図5】図５は、一実施形態に係る蓄電デバイスの製造方法について説明するためのフローチャート図である。

【図6】図６は、遮蔽工程Ｓ３０を説明するための模式的な斜視図である。

【図7】図７は、遮蔽工程Ｓ３０を説明するための模式的な平面図である。

【図8】図８は、溶接工程Ｓ４０を説明するための図７のVIII－VIII線に沿う模式的な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、ここで開示される技術の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって、ここで開示される技術の実施に必要な事柄（例えば、ここに開示される技術を特徴付けない蓄電デバイスの一般的な構成および製造プロセス（例えば、注液工程、充電工程等）等）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。ここで開示される技術は、本明細書に開示されている内容と、当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。なお、各図面は模式的に描かれており、寸法関係（長さ、幅、厚み等）は実際の寸法関係を必ずしも反映するものではない。また、以下に説明する図面において、同じ作用を奏する部材、部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略または簡略化することがある。

【0010】

本明細書において、数値範囲を「Ａ～Ｂ（ここでＡ、Ｂは任意の数値）」と記載している場合は、「Ａ以上Ｂ以下」を意味すると共に、「Ａを超えてＢ未満」、「Ａを超えてＢ以下」、および「Ａ以上Ｂ未満」の意味を包含する。

【0011】

本明細書において、「蓄電デバイス」とは、電解質を介して一対の電極（正極および負極）の間で電荷担体が移動することによって充放電反応が生じるデバイスをいう。かかる蓄電デバイスは、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等の二次電池；リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ（物理電池）；を包含し得る。
以下、ここで開示される蓄電デバイスに係る好適な一実施形態として、リチウムイオン二次電池を例にして説明するが、適用対象をかかる電池に限定することを意図したものではない。

【0012】

図１は、本実施形態に係る二次電池１００の斜視図である。図２は、二次電池１００の内部構造を模式的に示す図である。なお、図面中の符号Ｌ、Ｒ、Ｆ、Ｒｒ、Ｕ、Ｄは、左、右、前、後、上、下を表し、図面中の符号Ｘ、Ｙ、Ｚは、二次電池１００の短辺方向、短辺方向と直交する長辺方向、上下方向を、それぞれ表すものとする。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、二次電池１００の設置形態を何ら限定するものではない。また、各図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は、必ずしも実際の寸法関係を反映するものではない。

【0013】

＜二次電池＞
図１および図２に示すように、二次電池１００は、電極体２０と、電解液（図示せず）と、電極体２０および電解液を収容するケース１０と、正極端子３０と、負極端子４０とを備えている。

【0014】

図３は、電極体２０の構成を模式的に示す図である。電極体２０は、ここでは図３に示すように、帯状の正極シート２２と帯状の負極シート２４とが、２枚の帯状のセパレータ２６を介して絶縁された状態で積層され、巻回軸ＷＬを中心として長手方向に巻回されてなる巻回電極体である。ただし、電極体は、方形状の正極シートと方形状の負極シートとが、方形状のセパレータによって絶縁された状態で積み重ねられてなる積層電極体であってもよい。あるいは、電極体は、方形状の正極シートと方形状の負極シートとが絶縁された状態で積み重ねられてなる積層電極体であってもよい。図２に示すように、ここでは、電極体２０は、当該電極体２０の左右に正極タブ群２３と負極タブ群２５とが位置する、所謂、横タブ構造である。ただし、電極体は、電極体の上方側に正極タブ群と負極タブ群とが位置する、所謂、上タブ構造であってもよい。

【0015】

正極シート２２は、図３に示すように、長尺な帯状の部材である。正極シート２２の構成は特に限定されず、従来公知の電池に用いられているものと同様でよい。例えば、正極シート２２は、正極集電体２２ｃと、正極集電体２２ｃの少なくとも一方の表面上に固着された正極活物質層２２ａと、を有する。なお、正極シート２２は、正極活物質層２２ａよりも電気伝導性が低くなるように構成された正極保護層（図示せず）を有していてもよい。

【0016】

正極集電体２２ｃは、長尺な帯状の部材である。正極集電体２２ｃは、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性金属から構成される。正極集電体２２ｃは、ここでは金属箔、具体的にはアルミ箔である。正極集電体２２ｃの寸法は特に限定されず、電池設計に応じて適宜決定すればよい。正極集電体２２ｃの長辺方向Ｙの一方の端部（図３の左端部）には、複数の正極タブ２２ｔが設けられている。正極タブ２２ｔは、正極集電体２２ｃの一部であり、金属箔（例えば、アルミニウム箔）からなっている。正極タブ２２ｔの一部には、正極活物質層２２ａが形成されている。正極タブ２２ｔの少なくとも一部では、正極活物質層２２ａが形成されずに正極集電体２２ｃが露出している。複数の正極タブ２２ｔは長辺方向Ｙの一方の端部（図２の左端部）で積層され、正極タブ群２３を構成している。複数の正極タブ２２ｔは、外方側の端が揃うように折り曲げられて湾曲している。正極タブ群２３は、正極集電部５０を介して正極端子３０と接続されている。

【0017】

正極活物質層２２ａは、図３に示すように、帯状の正極集電体２２ｃの長手方向に沿って、帯状に設けられている。正極活物質層２２ａは、正極活物質を含有する。正極活物質としては、リチウムイオン二次電池に用いられる公知の正極活物質を用いてよい。具体的に例えば、正極活物質として、リチウム複合酸化物、リチウム遷移金属リン酸化合物等を用いることができる。これらの正極活物質は、１種単独で用いてよく、または２種以上を組み合わせて用いてもよい。正極活物質層２２ａは、正極活物質以外の成分、例えば、導電材、バインダ等を含み得る。導電材としては、例えばアセチレンブラック（ＡＢ）等のカーボンブラックやその他（例、グラファイトなど）の炭素材料を好適に使用し得る。バインダとしては、例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等を使用し得る。

【0018】

負極シート２４は、図３に示すように、長尺な帯状の部材である。負極シート２４の構成は特に限定されず、従来公知の電池に用いられているものと同様でよい。例えば、負極シート２４は、負極集電体２４ｃと、負極集電体２４ｃの少なくとも一方の表面上に固着された負極活物質層２４ａと、を有する。

【0019】

負極集電体２４ｃは、帯状である。負極集電体２４ｃは、例えば銅、銅合金、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性金属からなっている。負極集電体２４ｃは、ここでは金属箔、具体的には銅箔である。負極集電体２４ｃの寸法は特に限定されず、電池設計に応じて適宜決定すればよい。負極集電体２４ｃの長辺方向Ｙの一方の端部（図３の右端部）には、複数の負極タブ２４ｔが設けられている。負極タブ２４ｔは、負極集電体２４ｃの一部であり、金属箔（例えば、銅箔）からなっている。負極タブ２４ｔの一部には、負極活物質層２４ａが形成されている。負極タブ２４ｔの少なくとも一部では、負極活物質層２４ａが形成されずに負極集電体２４ｃが露出している。複数の負極タブ２４ｔは長辺方向Ｙの一方の端部（図２の右端部）で積層され、負極タブ群２５を構成している。複数の負極タブ２４ｔは、外方側の端が揃うように折り曲げられて湾曲している。負極タブ群２５は、負極集電部６０を介して負極端子４０と接続されている。

【0020】

負極活物質層２４ａは、図３に示すように、帯状の負極集電体２４ｃの長手方向に沿って、帯状に設けられている。負極活物質層２４ａは負極活物質を含有する。当該負極活物質としては、特に限定されないが、例えば黒鉛、ハードカーボン、ソフトカーボン等の炭素材料を使用し得る。黒鉛は、天然黒鉛であっても人造黒鉛であってもよく、黒鉛が非晶質な炭素材料で被覆された形態の非晶質炭素被覆黒鉛であってもよい。負極活物質層２４ａは、負極活物質以外の成分、例えばバインダや増粘剤等を含み得る。バインダとしては、例えばスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等を使用し得る。増粘剤としては、例えばカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等を使用し得る。

【0021】

セパレータ２６は、電荷担体が通過し得る微細な貫通孔が複数形成された絶縁性の樹脂シートである。セパレータ２６の構成は特に限定されず、従来公知の電池に用いられているものと同様でよい。セパレータ２６としては、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエステル、セルロース、ポリアミド等の樹脂から構成される多孔性シート（フィルム）が挙げられる。セパレータ２６の表面には、耐熱層（ＨＲＬ）が設けられていてもよい。

【0022】

上記したとおり、二次電池１００は電解液を備えている。電解液は特に限定されず、従来公知の電池に用いられているものと同様でよい。電解液は、例えば、非水系溶媒（有機溶媒）と電解質塩（支持塩）とを含む非水電解液であり得る。非水系溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）等を用いることができる。また、支持塩としては、種々のリチウム塩を用いることができ、なかでもＬｉＰＦ_６、ＬｉＢＦ_４等のリチウム塩が好適である。電解液は、例えば、被膜形成剤、ガス発生剤、分散剤、増粘剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。

【0023】

図１および図２に示すように、ケース１０は、ケース本体１２と、封口板１４と、を備えている。封口板１４には、正極端子３０および負極端子４０が取り付けられている。正極端子３０は、封口板１４の長辺方向Ｙの一方側の端部（図１および図２の左端部）に取り付けられている。負極端子４０は、封口板１４の長辺方向Ｙの他方側の端部（図１および図２の右端部）に取り付けられている。正極端子３０および負極端子４０は、端子装着孔１８、１９に挿通され、封口板１４の外表面１４ａ側から内表面１４ｂ側に向けて延びている。正極端子３０の下端は、ケース本体１２の内部で、正極集電部５０と接続されている。正極端子３０は、正極集電部５０を介して電極体２０の正極シート２２と接続されている。負極端子４０の下端は、ケース本体１２の内部で、負極集電部６０と接続されている。負極端子４０は、負極集電部６０を介して電極体２０の負極シート２４と接続されている。

【0024】

正極端子３０は、金属製であることが好ましく、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金から構成されることがより好ましい。負極端子４０は、金属製であることが好ましく、例えば銅または銅合金から構成されることがより好ましい。図１に示すように、正極端子３０および負極端子４０は、ケース１０の外側において板状の外部導電部材３５と電気的に接続されている。外部導電部材３５は、複数の二次電池を相互に電気的に接続する際に、バスバーが付設される部材である。外部導電部材３５は、金属製であることが好ましく、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金からなることがより好ましい。ただし、外部導電部材３５は必須ではなく、他の実施形態において省略することもできる。

【0025】

図１および図２に示すように、正極端子３０および負極端子４０は、それぞれ樹脂部材７０によって封口板１４から絶縁されている。本実施形態においては、樹脂部材７０は、ガスケット７２と、外部絶縁部材７４とを備えている。ガスケット７２は、正極端子３０および負極端子４０に装着されている。ガスケット７２は、封口板１４の外表面１４ａと、正極端子３０または負極端子４０との間に配置されている。また、ガスケット７２は、封口板１４の端子装着孔１８および１９において、正極端子３０および負極端子４０と封口板１４との間に配置されている。これにより、正極端子３０および負極端子４０と、封口板１４とが絶縁されている。外部絶縁部材７４は、外部導電部材３５と封口板１４の外表面との間に配置されており、外部導電部材３５と封口板１４とを絶縁している。樹脂部材７０は、例えばパーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素系樹脂や、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）等の合成樹脂材料によって構成され得る。なお、外部導電部材３５を含まない実施態様においては、外部絶縁部材７４も省略してもよい。

【0026】

図１に示すように、ケース１０は、ここでは有底の直方体形状（角型）の外形を有する。ケース１０には、従来公知の材料を特に制限なく使用することができる。ケース１０（ケース本体１２および封口板１４）は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、鉄、鉄合金等から構成され得る。なかでも、ケース１０はアルミニウムから構成されていることが好ましい。

【0027】

ケース本体１２は、電極体２０と非水電解液とを収容する筐体である。ケース本体１２は、一側面（ここでは上面）に開口１２ｈを有する有底かつ角型の容器である。開口１２ｈは、ここでは略矩形状である。ケース本体１２は、長辺および短辺を有し、平面視で略矩形状の底面１２ａと、底面１２ａの長辺から上下方向Ｚの上方に延び相互に対向する一対の長側壁１２ｂと、底面１２ａの短辺から上下方向Ｚの上方に延び相互に対向する一対の短側壁１２ｃと、を備えている。短側壁１２ｃの面積は、長側壁１２ｂの面積よりも小さい。特に限定されるものではないが、ケース本体１２の平均厚み（平均板厚）は、耐久性等の観点から、概ね０．５ｍｍ以上、例えば１ｍｍ以上であるとよく、コストやエネルギー密度の観点から、概ね５ｍｍ以下、例えば３ｍｍ以下であってもよい。

【0028】

封口板１４は、ここでは平面視で略矩形状であり、ケース本体１２の開口１２ｈを封口する部材である。封口板１４は、二次電池１００の内部側（電極体２０と対向する側）の表面である内表面１４ｂ（図２参照）と、外部側の表面である外表面１４ａ（図２参照）と、を有している。図１に示すように、封口板１４は、ケース本体１２の底面１２ａと対向している。封口板１４には、注液孔１５と、ガス排出弁１７とが設けられている。注液孔１５は、ケース本体１２に封口板１４を組み付けた後、ケース１０の内部に電解液を注液するための貫通孔である。注液孔１５は、電解液の注液後に封止部材１６によって封止される。ガス排出弁１７は、ケース１０内の圧力が所定値以上になったときに破断して、ケース１０内のガスを外部に排出するように構成されている。特に限定されるものではないが、封口板１４の平均厚み（平均板厚）は、耐久性等の観点から、概ね０．３ｍｍ以上、例えば０．５ｍｍ以上であるとよく、コストやエネルギー密度の観点から、概ね５ｍｍ以下、例えば３ｍｍ以下であってもよく、２．５ｍｍ以下であってもよい。

【0029】

図４は、図１の平面図である。図４に示すように、封口板１４の周縁部１４ｃと、ケース本体１２の開口１２ｈの周縁部（以下、「開口周縁部１２ｄ」という。）とは溶接接合されており、ケース本体１２と封口板１４との境界に沿って溶接部１０ｗが形成されている。かかる溶接接合は、例えばレーザ溶接によって実現され得る。溶接部１０ｗは、ケース本体１２と封口板１４との境界がレーザ溶接されることによって、ケース本体１２の構成金属と封口板１４の構成金属とが溶融されて形成された部分である。ここでは、溶接部１０ｗは、封口板１４の外表面１４ａ側に位置している。溶接部１０ｗでは、ケース本体１２の開口１２ｈの内周縁と封口板１４の周縁部１４ｃとが面一になるように連結されていることが好ましい。溶接部１０ｗは、平面視において、封口板１４とケース本体１２との境界に沿って、略環状に連続して形成されている。

【0030】

＜二次電池の製造方法＞
以下、ここで開示される蓄電デバイスの製造方法の好適な一実施形態として、リチウムイオン二次電池を例にして説明するが、適用対象をかかる電池に限定することを意図したものではない。

【0031】

図５は、一実施形態にかかる蓄電デバイスの製造方法の大まかに示すフローチャート図である。図６は、遮蔽工程Ｓ３０を説明するための模式的な斜視図である。図７は、遮蔽工程Ｓ３０を説明するための模式的な平面図である。図８は、溶接工程Ｓ４０を説明するための図７のVIII－VIII線に沿う模式的な断面図である。本実施形態では、上記したようなケース本体１２と樹脂部材７０が装着された封口板１４と電極体２０とを準備する準備工程Ｓ１０と、ケース本体１２に封口板１４を装着して蓄電デバイスを組み立てる組立工程Ｓ２０と、封口板１４の外表面１４ａにおいて、樹脂部材７０と封口板１４の周縁部１４ｃとの間に遮蔽部を設ける遮蔽工程Ｓ３０と、封口板１４の周縁部１４ｃに沿ってレーザ光ＬＡを照射し、ケース本体１２と封口板１４とをレーザ溶接する溶接工程Ｓ４０とを含み得る。溶接工程Ｓ４０では、非酸化性ガスと酸化性ガスとを含むアシストガスを用いることが好ましい。なお、ここで開示される製造方法は、任意の段階でさらに他の工程を含んでいてもよく、必要に応じて適宜工程を省略又は順序の入れ替えをすることもできる。例えば、遮蔽工程Ｓ３０は、溶接工程Ｓ４０よりも前であればいつでも実施してもよい。例えば、遮蔽工程Ｓ３０は、準備工程Ｓ１０と並行して実施してもよく、組立工程Ｓ２０の前に実施してもよい。

【0032】

ケース本体と封口板とのレーザ溶接は、一般的に非酸化性ガス（例えば窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気）を溶接部に供給しながら実施される。これは、ケース本体と封口板とを構成する金属（例えばアルミニウム）は酸素との活性が強いため、酸化性雰囲気下でレーザ溶接を行うと溶接性が低下し得ることが一因である。しかしながら、非酸化性ガスを溶接部に供給した場合においても、発生するプルームが溶接部近傍の部材（例えば樹脂部材）と干渉し、該部材に黒色の付着物が生じる。黒色の付着物は、レーザ光の反射光を吸収し易く、高温になり易い。そのため、黒色の付着物が生じた部材および該部材と接する他部材は熱影響を受け易い傾向がある。そこで、ここで開示される製造方法の一態様では、レーザ溶接される封口板１４の周縁部１４ｃと、封口板１４に装着された部材（例えば樹脂部材）との間に遮蔽部として遮蔽部材２００を配置する（図７参照）。これにより、レーザ溶接で発生するプルームＰＬが遮蔽部材２００と干渉し、封口板１４に装着された部材とプルームとの干渉を低減することができる。また、ここで開示される製造方法の一態様では、非酸化性ガスと酸化性ガスとを含むアシストガスＡＧを遮蔽部材２００の周囲の封口板１４の周縁部１４ｃに供給する（図８参照）。これにより、非酸化性ガスを供給した場合において生じる黒色の付着物よりも、アシストガスＡＧを供給した場合において生じる遮蔽部材２００への付着物ＡＤの方がその黒色が薄くなる（好ましくは黒色がほとんど生じない）ことが、本発明者の検討によって見出された。付着物ＡＤの黒色が薄くなることで、レーザ光ＬＡの反射光が付着物ＡＤに吸収されにくくなる。これにより、遮蔽部材２００と接する又は近接する樹脂部材（図８では外部絶縁部材７４）への熱影響を低減することができる。

【0033】

準備工程Ｓ１０では、上記したようなケース本体１２と封口板１４と電極体２０とを準備する。電極体２０は、公知方法に従って作製することができる。図３に示すように、電極体２０が巻回電極体である場合、かかる巻回電極体は、例えば次のようにして準備することができる。まず、帯状の正極シート２２と帯状の負極シート２４とを、２枚の帯状のセパレータ２６によって絶縁された状態となるように積層する。このとき、正極シート２２の正極タブ２２ｔと負極シート２４の負極タブ２４ｔとが、２枚のセパレータ２６の長辺方向Ｙの端部から、それぞれ反対方向にはみ出すように重ね合わせる。次いで、用意した積層体を、巻回軸を中心として長手方向に巻回する。積層体の巻回は、公知方法に従って実施することができる。巻回した積層体をプレス処理して、扁平形状の巻回電極体を作製する。このプレス処理は、一般的な扁平形状の巻回電極体の製造に用いられる公知のプレス装置を用いて実施すればよく、特に限定されない。このようにして、電極体２０を用意することができる。

【0034】

準備工程Ｓ１０では、例えば、封口板１４に、公知方法に従い樹脂部材７０の一例であるガスケット７２を取り付ける。ガスケット７２は、例えば、正極端子３０に装着された状態で封口板１４の端子装着孔１８に挿通され、正極端子３０が封口板１４に固定されることで、ガスケット７２も封口板１４に固定される。固定の方法は特に限定されず、例えば、正極端子３０のケース本体１２の内側に位置する下端部をガスケット７２を介して封口板１４にカシメ加工することで、正極端子３０およびガスケット７２が封口板１４に装着される。このとき、ガスケット７２の少なくとも一部は、封口板１４の外表面１４ａ側に露出される。また、上記した二次電池１００では、さらに、外部導電部材３５と樹脂部材７０の一例である外部絶縁部材７４を封口板１４の外表面１４ａ側に装着する。この場合においては、外部絶縁部材７４が封口板１４の周縁部１４ｃに近接する樹脂部材として配置される。なお、外部絶縁部材７４および外部導電部材３５の封口板１４への装着は、後述する組立工程Ｓ２０の後に行ってもよい。
なお、負極端子４０側も上述した正極端子３０と同様にして、ガスケット７２、外部絶縁部材７４、外部導電部材３５を封口板１４に装着することができる。

【0035】

他の実施形態において、外部絶縁部材７４を備えない場合には、例えば、ガスケット７２が封口板１４の周縁部１４ｃに近接する樹脂部材であり得る。また、他の実施形態において、電極端子と、封口板１４と、樹脂部材７０とは、一体成形品として準備されてもよい。

【0036】

組立工程Ｓ２０では、準備した電極体２０をケース本体１２の内部に収容し、ケース本体１２に封口板１４を装着して、二次電池１００を組み立てる。例えば、まず、封口板１４に電極体２０を取り付ける。封口板１４と電極体２０とは、正極集電部５０および負極集電部６０を介して接続される。次いで、電極体２０をケース本体１２の内部に挿入する。このとき、巻回軸ＷＬが底面１２ａに沿った向き（すなわち、巻回軸ＷＬが長辺方向Ｙと平行になる向き）でケース本体１２の内部に配置されるように、挿入するとよい。

【0037】

封口板１４は、ケース本体１２の開口１２ｈに装着される。本実施形態では、封口板１４の外径は、ケース本体１２の開口１２ｈの内径よりもわずかに小さく形成されており、封口板１４は開口１２ｈに嵌められている。このとき、封口板１４の周縁部１４ｃが、ケース本体１２の開口周縁部１２ｄと接していることが好ましい。

【0038】

遮蔽工程Ｓ３０では、封口板１４の外表面１４ａにおいて、封口板１４に装着された部材と封口板１４の周縁部１４ｃとの間に遮蔽部を設ける。封口板１４に装着された部材としては、例えば、電極端子（正極端子３０又は負極端子４０）、樹脂部材７０（例えばガスケット７２または外部絶縁部材７４）、外部導電部材３５等が挙げられる。遮蔽部を設けることで、封口板１４に装着された部材へのレーザ溶接による熱影響を低減し、保護することができ得る。好適な一態様では、封口板１４に装着された樹脂部材７０と封口板１４の周縁部１４ｃとの間に遮蔽部を設ける。樹脂部材７０は、熱影響による劣化等が生じやすいからである。以下の説明では、封口板１４に装着された部材（遮蔽部によって保護される保護対象部材）の一例として、外部絶縁部材７４を例に説明するが、これに限られるものではない。

【0039】

図６に示すように、本実施形態においては、遮蔽部として遮蔽部材２００を準備する。図７に示すように、遮蔽部材２００を封口板１４の外表面１４ａにおいて、外部絶縁部材７４と封口板１４の周縁部１４ｃとの間に配置する。遮蔽部材２００は、ここでは貫通孔２３０を有している。貫通孔２３０は、相互に対向する一対の第１側壁２１０と、相互に対向する第２側壁２２０とに囲まれている。貫通孔２３０は、封口板１４の外表面１４ａに配置されている部材（例えば樹脂部材、詳細には外部絶縁部材７４）を囲める大きさを有している。ここでは、貫通孔２３０は、平面視において略矩形状である。第１側壁２１０が貫通孔２３０の長辺であって、第２側壁２２０が貫通孔２３０の短辺である。第１側壁２１０は、二次電池１００の長辺方向Ｙに向かって延び、第２側壁２２０は、二次電池１００の短辺方向Ｘに向かって延びる向きで配置される（図７参照）。第１側壁２１０は、二次電池１００の長辺方向Ｙにおいて、封口板１４の周縁部１４ｃに沿って（例えば、平行に）延びている。第２側壁２２０は、二次電池１００の短辺方向Ｘにおいて、封口板１４の周縁部１４ｃに沿って（例えば、平行に）延びている。

【0040】

第２側壁２２０は、封口板１４の端部側に配置される外側側壁２２２と、封口板１４の中央側に配置される内側側壁２２４とを備える。外側側壁２２２は、封口板１４の周縁部１４ｃと外部絶縁部材７４との間に配置される。内側側壁２２４は、他の実施形態において、省略可能であるが、遮蔽部材２００が内側側壁２２４を備えることにより、遮蔽部材２００を封口板１４の外表面１４ａに固定し易くなる。

【0041】

遮蔽部材２００は、少なくとも一部が外部絶縁部材７４に接するように配置することが好ましい。例えば、第１側壁２１０が外部絶縁部材７４を挟持するように設置されることが好ましい。これにより、遮蔽部材２００が外部絶縁部材７４に固定され、遮蔽部材２００を安定性良く配置することができる。

【0042】

図８に示すように、遮蔽部材２００（図８では、一例として第１側壁２１０）の高さＨ１は、外部絶縁部材７４の封口板１４の外表面１４ａからの高さＨ２（例えば、遮蔽部材２００側の端部の高さ）よりも高いことが好ましい。これにより、レーザ溶接によって発生するプルームＰＬが外部絶縁部材７４と干渉することを防ぎ易くなる。また、レーザ光ＬＡの反射光が外部絶縁部材７４に照射されることを防ぐことができるため、熱影響を低減させることができる。

【0043】

遮蔽部材２００は、封口板１４に対して着脱可能なように構成されていることが好ましい。好適には、レーザ溶接後に、遮蔽部材２００を封口板１４の外表面１４ａから取り除く。これにより、遮蔽部材２００の付着物ＡＤも除去され、審美性が高くなる。また、遮蔽部材２００を繰り返し利用することができるため、コストが低減される。

【0044】

遮蔽部材２００は、例えば、金属、樹脂等から構成され得るが、耐熱性の観点から、金属で構成されることが好ましい。金属としては、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム等が用いられる。また、遮蔽部材２００のレーザ溶接部に対向する表面はメッキ処理されていることが好ましく、遮蔽部材２００の表面のレーザ光ＬＡの反射性を向上させるようなメッキ処理（鏡面加工）が好ましい。これにより、レーザ光ＬＡの反射光が遮蔽部材２００に吸収されにくくなり、熱影響を低減することができる。このようなメッキ処理としては、例えば、銀メッキ処理、クロムメッキ処理等が挙げられる。

【0045】

溶接工程Ｓ４０では、遮蔽部を設けた状態で、封口板１４の周縁部１４ｃに沿ってレーザ光ＬＡを照射し、ケース本体１２と封口板１４とをレーザ溶接する。これにより、溶接部１０ｗがケース本体１２と封口板１４との境界に形成され、ケース１０が気密に封止される。

【0046】

遮蔽部（ここでは遮蔽部材２００）の周囲におけるレーザ光ＬＡを照射する部分（封口板１４の周縁部１４ｃ）には、アシストガスＡＧを供給することが好ましい。アシストガスＡＧは、非酸化性ガスと酸化性ガスとを含む。アシストガスＡＧは、非酸化性ガスと酸化性ガスとを予め混合した混合ガスであり得る。また、非酸化性ガスと酸化性ガスとを別々の供給口からレーザ光ＬＡを照射する部分に供給してもよい。

【0047】

本明細書において、「遮蔽部の周囲の封口板の周縁部」とは、封口板の周縁部のうち、平面視において、該周縁部の接線（周縁部の直線部分についてはその直線）に対して垂直な方向に遮蔽部が存在する部分のことをいう。

【0048】

アシストガスＡＧを供給する向きは、特に限定されないが、例えば、図８に示すように、ケース本体１２の側壁側から、遮蔽部（遮蔽部材２００）に向かってアシストガスＡＧを供給することができる。これにより、遮蔽部材２００にアシストガスＡＧを当てることができるので、付着物ＡＤの黒色をより薄くすることができる。他にも、例えば、アシストガスＡＧを封口板１４の外表面１４ａ側に向かって流してもよい。また、例えば、封口板１４の周縁部１４ｃに沿った方向にアシストガスＡＧを流してもよい。
なお、本明細書において「アシストガスＡＧをレーザ光ＬＡを照射する部分に供給する」とは、レーザ光ＬＡを照射する部分に直接アシストガスＡＧが当たっている状態だけでなく、その周囲（例えば、レーザ光ＬＡを照射する部分の上側の領域）にアシストガスＡＧが供給されている状態も含み得る。

【0049】

遮蔽部（遮蔽部材２００）の周囲における封口板１４とケース本体１２とのレーザ溶接においては、アシストガスＡＧを供給した状態でレーザ光ＬＡを照射することが好ましい。これにより、付着物ＡＤの黒色をより確実に薄くすることができるため、レーザ光ＬＡの熱影響を低減することができる。

【0050】

アシストガスに占める酸化性ガスの割合は、例えば、５ｖｏｌ％以上であって、好ましくは６ｖｏｌ％以上、７ｖｏｌ％以上、または７．５ｖｏｌ％以上である。かかる割合が高いほど、付着物ＡＤの黒色をより薄くすることができる。また、上記割合は、例えば、１０ｖｏｌ％以下であるとよく、９ｖｏｌ％以下、８ｖｏｌ％以下であり得る。アシストガスＡＧに占める酸化性ガスの割合が高すぎると、封口板１４とケース本体１２との溶接性が低下し得る。

【0051】

酸化性ガスは、好ましくは酸素ガスである。また、非酸化性ガスとしては、例えば、窒素ガス、アルゴンガス等が挙げられる。

【0052】

遮蔽部（遮蔽部材２００）から離れた位置におけるレーザ光ＬＡを照射する部分（封口板１４の周縁部１４ｃ）の少なくとも一部においては、アシストガスＡＧよりも酸化性ガスの割合が低いガスをレーザ光ＬＡを照射する部分（封口板１４の周縁部１４ｃ）に供給することが好ましい。さらに、かかるガスが非酸化性ガスで構成されていることがより好ましい。これにより、封口板１４とケース本体１２との溶接性が向上する。
ここで、「遮蔽部から離れた位置における封口板の周縁部」とは、例えば、上記した「遮蔽部の周囲の封口板の周縁部」以外の部分であり得る。

【0053】

レーザ光ＬＡは、ケース本体１２と封口板１４とを溶接可能である限りその種類に制限はない。レーザ光ＬＡは、例えば、固体レーザ（例、ＹＡＧレーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ等）、液体レーザ（例、色素レーザ等）、気体レーザ（例、ＣＯ_２レーザ等）、ファイバレーザ、ディスクレーザ、半導体レーザ、自由電子レーザ、化学レーザ等であってよい。また、レーザ光ＬＡの波長は、例えば、３００ｎｍ～１１００ｎｍであることが好ましい。これにより、ケース本体１２と封口板１４とを好適に溶接することができる。

【0054】

レーザ条件は、ケース本体１２と封口板１４とを溶接可能である限り特に制限されない。レーザの出力値は、例えば、１０００Ｗ以上５０００Ｗ以下であって、１５００Ｗ以上３０００Ｗ以下であり得る。レーザの走査速度は、例えば、１００ｍｍ／秒～３００ｍｍ／秒であって、１５０ｍｍ／秒～２５０ｍｍ／秒であり得る。

【0055】

＜変形例＞
上記実施形態では、遮蔽部材２００が一対の第１側壁２１０と、一対の第２側壁２２０とを備えていたが、これに限定されない。例えば、他の一態様において、遮蔽部材２００の第２側壁２２０の内側側壁２２４を省略して、平面視においてコの字形（Ｕ字型）の遮蔽部材を用いてもよい。

【0056】

また、他の一態様において、遮蔽部材２００は、一対の第２側壁２２０を有していなくてもよい。例えば、二次電池１００では、封口板１４の周縁部１４ｃの短辺（二次電池１００の長辺方向Ｙの端部の短辺）と封口板１４に装着された部材（例えば外部絶縁部材７４）との距離が、封口板１４の周縁部１４ｃの長辺と封口板１４に装着された部材（例えば外部絶縁部材７４）との距離よりも長い。このような構成の場合、封口板１４の周縁部１４ｃの短辺のレーザ溶接による封口板１４に装着された部材へ影響が比較的少ない（若しくは影響がない）からである。

【0057】

また、他の一態様において、遮蔽部材２００が第１側壁２１０と、第２側壁２２０とが連続して形成されていなくてもよい。この場合、遮蔽部材２００の個々の側壁に相当する部材（例えば、板状部材）を準備し、それを遮蔽部として用いてもよい。

【0058】

また、他の一態様において、遮蔽部材２００が貫通孔２３０を有していなくてもよい。例えば、遮蔽部材が開口部を有する有底の箱状に構成されていてもよい。この場合、かかる遮蔽部材の側壁は、例えば、上述した遮蔽部材２００と同様であってよい。このような箱状の遮蔽部材は、開口部を封口板１４の外表面１４ａ側に向けて封口板１４の外表面１４ａ上に配置し、上記開口部に封口板１４に装着された部材（遮蔽部によって保護される保護対象部材）を収めるとよい。

【0059】

また、他の一態様において、遮蔽部が封口板１４の一部であってもよい。例えば、封口板１４の外表面１４ａに、遮蔽部として外表面１４ａからと突出した突出部を設けてもよい。かかる突出部は、例えば、プレス加工等によって形成することができる。

【0060】

＜電池の用途＞
上述した電池は各種用途に利用可能であるが、例えば、乗用車、トラック等の車両に搭載されるモータ用の動力源（駆動用電源）として好適に用いることができる。車両の種類は特に限定されないが、例えば、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ；Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ；Hybrid Electric Vehicle）、電気自動車（ＢＥＶ；Battery Electric Vehicle）等が挙げられる。電池は、組電池の構築においても好適に用いることができる。

【0061】

以上、本技術のいくつかの実施形態について説明したが、上記実施形態は一例に過ぎない。本技術は、他にも種々の形態にて実施することができる。本技術は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。特許請求の範囲に記載の技術には、上記に例示した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、上記した実施形態の一部を他の変形態様に置き換えることも可能であり、上記した実施形態に他の変形態様を追加することも可能である。また、その技術的特徴が必須なものとして説明されていなければ、適宜削除することも可能である。

【0062】

以上のとおり、ここに開示される技術の具体的な態様として、以下の各項に記載のものが挙げられる。
項１：蓄電デバイスの製造方法であって、
開口を有する有底のケース本体と、樹脂部材が装着された封口板と、電極体とを準備すること；
上記電極体を上記ケース本体の内部に収容し、上記封口板を上記ケース本体の上記開口に装着すること；
上記封口板の外表面において、上記樹脂部材と上記封口板の周縁部との間に遮蔽部を設けること；および、
上記遮蔽部を設けた状態で、上記封口板の周縁部に沿ってレーザ光を照射し、上記ケース本体と上記封口板とをレーザ溶接すること；
を含み、
ここで、非酸化性ガスと酸化性ガスとを含むアシストガスを少なくとも上記遮蔽部の周囲の上記封口板の周縁部に供給し、上記アシストガスが供給されている部分にレーザ光を照射する、蓄電デバイスの製造方法。
項２：上記アシストガスにおける酸化性ガスの割合が、５ｖｏｌ％以上である、項１に記載の製造方法。
項３：上記アシストガスにおける酸化性ガスの割合が、１０ｖｏｌ％以下である、項１または２に記載の製造方法。
項４：上記遮蔽部が着脱可能な部材である、項１～３のいずれか一項に記載の製造方法。
項５：上記レーザ溶接の後、上記遮蔽部を上記封口板の外表面から取り除くことを含む、項４に記載の製造方法。
項６：上記遮蔽部から離れた位置における上記封口板の上記周縁部に上記アシストガスよりも酸化性ガスの割合が低いガスを供給し、当該ガスが供給されている部分にレーザ光を照射する、請求項１～５のいずれか一項に記載の製造方法。
項７：上記アシストガスよりも酸化性ガスの割合が低い上記ガスが、非酸化性ガスで構成されている、請求項６に記載の製造方法。

【符号の説明】

【0063】

１０ ケース
１２ ケース本体
１４ 封口板
１４ａ 外表面
１４ｂ 内表面
１４ｃ 周縁部
２０ 電極体
２２ 正極シート
２４ 負極シート
２６ セパレータ
３０ 正極端子
３５ 外部導電部材
４０ 負極端子
５０ 正極集電部
６０ 負極集電部
７０ 樹脂部材
７２ ガスケット
７４ 外部絶縁部材
１００ 二次電池
２００ 遮蔽部材
２１０ 第１側壁
２２０ 第２側壁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】