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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-09-02
(45)【発行日】2022-09-12
(54)【発明の名称】密閉電池及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
H01M 50/107 20210101AFI20220905BHJP
H01M 50/56 20210101ALI20220905BHJP
H01M 50/128 20210101ALI20220905BHJP
H01M 50/145 20210101ALI20220905BHJP
H01M 50/536 20210101ALI20220905BHJP
H01M 50/545 20210101ALI20220905BHJP
H01M 50/559 20210101ALI20220905BHJP
H01M 50/562 20210101ALI20220905BHJP
H01M 50/566 20210101ALI20220905BHJP
H01M 50/571 20210101ALI20220905BHJP
B23K 26/21 20140101ALI20220905BHJP
B23K 26/067 20060101ALI20220905BHJP
H01M 50/103 20210101ALN20220905BHJP
H01M 50/553 20210101ALN20220905BHJP
【ＦＩ】
H01M50/107
H01M50/56
H01M50/128
H01M50/145
H01M50/536
H01M50/545
H01M50/559
H01M50/562
H01M50/566
H01M50/571
B23K26/21 G
B23K26/21 N
B23K26/067
B23K26/21 W
H01M50/103
H01M50/553
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2019539062
(86)(22)【出願日】2018-07-23
(86)【国際出願番号】 JP2018027473
(87)【国際公開番号】W WO2019044265
(87)【国際公開日】2019-03-07
【審査請求日】2021-07-09
(31)【優先権主張番号】P 2017165232
(32)【優先日】2017-08-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000001889
【氏名又は名称】三洋電機株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000005821
【氏名又は名称】パナソニックホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001210
【氏名又は名称】特許業務法人ＹＫＩ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】冨永 勇佑
(72)【発明者】
【氏名】清水 一路
(72)【発明者】
【氏名】池田 翔太
(72)【発明者】
【氏名】宮田 恭介
(72)【発明者】
【氏名】上田 敦史
(72)【発明者】
【氏名】服部 貞博
(72)【発明者】
【氏名】森 信也
(72)【発明者】
【氏名】横尾 龍之介
(72)【発明者】
【氏名】船見 浩司
(72)【発明者】
【氏名】葛西 孝昭
【審査官】立木 林
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－１７０３９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－１５８３１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－４４６９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】再公表特許第２０１１／０１６１９４（ＪＰ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｍ ５０／５６
Ｈ０１Ｍ ５０／１０３
Ｈ０１Ｍ ５０／１０７
Ｈ０１Ｍ ５０／１２８
Ｈ０１Ｍ ５０／１４５
Ｈ０１Ｍ ５０／５３６
Ｈ０１Ｍ ５０／５４５
Ｈ０１Ｍ ５０／５５３
Ｈ０１Ｍ ５０／５５９
Ｈ０１Ｍ ５０／５６２
Ｈ０１Ｍ ５０／５６６
Ｈ０１Ｍ ５０／５７１
Ｂ２３Ｋ ２６／２１
Ｂ２３Ｋ ２６／０６７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも１つの正極と少なくとも１つの負極とがセパレータを介して積層された電極体と、前記電極体を収容する有底筒状の外装缶とを備え、
前記外装缶は、ニッケルめっきされた鉄により形成され、
前記正極及び前記負極の一方に接続されたリードと前記外装缶とが前記外装缶の外側表面から前記リードに向けて形成された溶接部で溶接されており、
前記溶接部は、溶融痕により形成され、第１層と、前記第１層よりニッケルの含有濃度が高い第２層とを含み、
前記第１層が、前記リードから前記外装缶の内部にかけて形成されており、
前記第２層が、前記外装缶の外側表面側において前記第１層に隣接するように形成されており、
前記外装缶の外側から前記溶接部を見た場合に、前記第１層の全部は前記第２層に覆われている、密閉電池。
【請求項2】
請求項１に記載の密閉電池において、前記第１層は、前記外装缶の外側から見た場合の平面形状が線状であり、
前記第２層は、前記外装缶の外側から見た場合の平面形状が線状である、密閉電池。
【請求項3】
請求項２に記載の密閉電池において、前記第１層の長尺方向両端部において長尺方向中央に向かって深さが徐々に大きくなる２つの第１傾斜底面を有し、
前記第２層の長尺方向両端部において長尺方向中央に向かって深さが徐々に大きくなる２つの第２傾斜底面を有する、密閉電池。
【請求項4】
請求項３に記載の密閉電池において、前記第２層の外側表面を基準として、前記第１傾斜底面の勾配は前記第２傾斜底面の勾配より大きい、密閉電池。
【請求項5】
請求項１に記載の密閉電池の製造方法であって前記リードと前記外装缶とを溶接する溶接工程が、
前記外装缶の外部から前記外装缶の外側表面に、第１エネルギービームを照射し前記外装缶と前記リードとを溶接する第１ビーム照射工程と、
前記第１ビーム照射工程後に、前記外装缶の外部から、前記第１エネルギービームの前記外装缶の外側表面への照射範囲より広い範囲に第２エネルギービームを照射する第２ビーム照射工程とを有する、密閉電池の製造方法。
【請求項6】
請求項５に記載の密閉電池の製造方法において、前記第１ビーム照射工程は、前記第１エネルギービームの照射部を前記外装缶の外側表面に対し第１方向に移動させながら照射し、
前記第２ビーム照射工程は、前記第２エネルギービームの照射部を前記外装缶の外側表面に対し前記第１方向とは逆方向の第２方向に移動させながら照射する、密閉電池の製造方法。
【請求項7】
請求項５に記載の密閉電池の製造方法において、前記第１層は、前記外装缶の外側から見た場合の平面形状が線状であり、かつ、長尺方向両端部において長尺方向中央に向かって深さが徐々に大きくなるように２つの第１傾斜底面が形成され、
前記第２層は、前記外装缶の外側表面から見た場合の幅が前記第１層の幅より大きい線状であり、かつ、長尺方向両端部において長尺方向中央に向かって深さが徐々に大きくなるように２つの第２傾斜底面が形成され、
前記第２ビーム照射工程は、前記第２層の長尺方向両端部において前記第２層の外側表面を基準とした前記２つの第２傾斜底面のそれぞれの勾配が前記第２層の外側表面を基準とした前記２つの第１傾斜底面のそれぞれの勾配より小さくなるように、前記第２層を形成する、密閉電池の製造方法。
【請求項8】
請求項１に記載の密閉電池の製造方法であって、前記リードと前記外装缶とを溶接する溶接工程が、
回折格子を用いて１つのエネルギービームを第１エネルギービームと第２エネルギービームとに分岐させるとともに、前記外装缶の外側表面の所定位置に、前記第１エネルギービームが前記第２エネルギービームより先に照射されるように前記第１エネルギービーム及び前記第２エネルギービームの照射部を前記外装缶に対し相対的に移動させることにより、前記外装缶と前記リードとを溶接して前記第１層及び前記第２層を形成する、密閉電池の製造方法。
【請求項9】
請求項５から請求項８のいずれか１項に記載の密閉電池の製造方法において、前記第１エネルギービーム及び前記第２エネルギービームは、レーザ光である、密閉電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、密閉電池及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年の二次電池は、パソコン等の電子機器に組み込んで用いるだけでなく、車両の走行用のモータに電力を供給する電力源として期待されている。リチウムイオン二次電池は、高いエネルギーを得られる代わりに、電池内への金属異物などの混入による内部短絡が発生すると、電池自体の発熱等の問題が発生する可能性がある。
【0003】
従来、外装缶と、電極体の正極及び負極の一方に接続されたリードとは、主に抵抗溶接によって接続されている。しかしながらこの抵抗溶接は、溶接過程で電池内部でスパッタが発生し、金属異物が電池内に混入することで、電圧不良による電池の製造品質、安全性、及び信頼性が悪化する課題があった。そのため近年では、外装缶の外側からエネルギービーム、例えばレーザ光を照射して、外装缶とリードまたはリードに相当する集電タブとを溶接させて、スパッタの発生を防止しているものがある（例えば特許文献１～３参照）。
【0004】
また、特許文献４には、外装缶の外側から二段階に分けてエネルギービームを照射して、外装缶及びリードに相当する集電体の溶接と、焼き純し処理とを順次行って製造した電池が記載されている。この電池では、溶接部において、第一の層と、第一の層より微細な結晶粒からなる第二の層とが積層されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１０－３６８６号公報
【文献】特開２０１５－１６２３２６号公報
【文献】特開２０１６－２０７４１２号公報
【文献】特開２００５－４４６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
外装缶として、ニッケルめっきされた鉄により形成したものを用いる場合がある。この場合において、外装缶の外部からエネルギービームを照射して、外装缶にリードを溶接した電池では、外装缶の外側表面におけるエネルギービームの照射部のニッケルめっき層と、外装缶の下地金属が溶融してニッケルと鉄が混ぜ合わされる。これにより、溶融痕全体が外装缶の下地金属の鉄とニッケルめっき層のニッケルとの合金となり、当該合金が外装缶の外側表面に露出した状態になる。このため、外装缶の外側表面に露出した溶融痕はエネルギービームにより溶融されていないニッケルめっき層に比べてニッケル含有濃度が低下するので錆びやすくなり、電解液がリークする起点になる可能性がある。
【0007】
特許文献４に記載された電池では、外装缶の外部から二段階でエネルギービームを照射しているが、二段階目のエネルギービームの照射で形成された第二の層は外装缶の内側面を貫通しリードに達している。二段階目のエネルギービームにより溶融した外装缶のニッケルめっき層のニッケル成分が外装缶の広い範囲に拡散するため、外装缶の外側表面に露出した溶融痕のニッケル含有濃度が低下する可能性がある。
【0008】
本開示は、リードが外装缶に溶接された密閉電池において、外装缶の表面に露出した溶融痕の防錆性を高くすることができる密閉電池およびそ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】
【0009】
本開示に係る密閉電池は、少なくとも１つの正極と少なくとも１つの負極とがセパレータを介して積層された電極体と、電極体を収容する有底筒状の外装缶とを備え、外装缶は、ニッケルめっきされた鉄により形成され、正極及び負極の一方に接続されたリードと外装缶とが外装缶の外側表面からリードに向けて形成された溶接部で溶接されており、溶接部は、溶融痕により形成され、第１層と、第１層よりニッケルの含有濃度が高い第２層とを含み、第１層が、リードから外装缶の内部にかけて形成されており、第２層が、外装缶の外側表面側において第１層に隣接するように形成されており、外装缶の外側から溶接部を見た場合に、第１層の全部は第２層に覆われている、密閉電池である。
【0010】
また、本開示に係る密閉電池の製造方法は、本開示に係る密閉電池の製造方法であって、リードと外装缶とを溶接する溶接工程が、外装缶の外部から外装缶の外側表面に、第１エネルギービームを照射し外装缶とリードとを溶接する第１ビーム照射工程と、第１ビーム照射工程後に、外装缶の外部から、第１エネルギービームの外装缶の外側表面への照射範囲より広い範囲に第２エネルギービームを照射する第２ビーム照射工程とを有する、密閉電池の製造方法である。
【0011】
また、本開示に係る別の密閉電池の製造方法は、本開示に係る密閉電池の製造方法であって、リードと外装缶とを溶接する溶接工程が、回折格子を用いて１つのエネルギービームを第１エネルギービームと第２エネルギービームとに分岐させるとともに、外装缶の外側表面の所定位置に、第１エネルギービームが第２エネルギービームより先に照射されるように第１エネルギービーム及び第２エネルギービームの照射部を外装缶に対し相対的に移動させることにより、外装缶とリードとを溶接して第１層及び第２層を形成する、密閉電池の製造方法である。
【発明の効果】
【0012】
本開示に係る密閉電池及びその製造方法によれば、リードが外装缶に溶接された密閉電池において、外装缶の表面に露出した溶融痕の防錆性を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】実施形態の一例の密閉電池の底面側半部の断面図である。
【図6】実施形態の別例の密閉電池の底面側半部の断面図である。
【図12】実施形態の一例の密閉電池の製造方法において、外装缶及びリードの溶接部の断面を模式的に示す図である。
【図14】実施形態の別例の密閉電池の底面側半部の断面図（ａ）と、（ａ）のＤ部拡大図（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下に、本開示に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。以下の説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本開示の理解を容易にするための例示であって、密閉電池の仕様に合わせて適宜変更することができる。また、以下において「略」なる用語は、例えば、完全に同じである場合に加えて、実質的に同じとみなせる場合を含む意味で用いられる。さらに、以下において複数の実施形態、変形例が含まれる場合、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて用いることは当初から想定されている。
【0015】
また、以下では、密閉電池が円筒形の非水電解質二次電池である場合を説明するが、密閉電池は、角形電池等の円筒形電池以外としてもよい。また、密閉電池は、以下で説明するようなリチウムイオン二次電池に限定するものではなく、ニッケル水素電池、ニッカド電池等の他の二次電池、または乾電池またはリチウム電池等の一次電池であってもよい。また、電池が有する電極体は、以下で説明するような巻回型に限定するものではなく、複数の正極と負極がセパレータを介して交互に積層された積層型としてもよい。
【0016】
図１は、実施形態の一例の密閉電池２０の底面側半部の断面図である。図２は、密閉電池２０の底面図である。以下では、密閉電池２０は、電池２０と記載する。図１、図２に例示するように、電池２０は、巻回型の電極体２２と、非水電解質（図示せず）と、外装缶５０とを備える。巻回型の電極体２２は、正極２３と、負極２４と、セパレータ２５とを有し、正極２３と負極２４がセパレータ２５を介して積層されるとともに、渦巻状に巻回されている。以下では、電極体２２の軸方向一方側を「上」、軸方向他方側を「下」という場合がある。非水電解質は、非水溶媒と、非水溶媒に溶解したリチウム塩等の電解質塩とを含む。非水電解質は、液体電解質に限定されず、ゲル状ポリマー等を用いた固体電解質であってもよい。
【0017】
正極２３は、帯状の正極集電体２３ａを有し、当該集電体２３ａに正極リード（図示せず）が接続される。正極リードは、正極集電体２３ａを正極端子（図示せず）に電気的に接続するための導電部材であって、電極群の上端から電極体２２の軸方向αの一方側（図１の上方）に延出している。ここで、電極群とは電極体２２において各リードを除く部分を意味する。正極リードは、例えば電極体２２の径方向βの略中央部に設けられている。
【0018】
負極２４は、帯状の負極集電体２４ａを有し、当該集電体２４ａに負極リード２６が接続される。負極リード２６は、負極端子となる外装缶５０に負極集電体２４ａを電気的に接続するための導電部材であって、電極群の巻き終わり側端部の下端から軸方向αの他方側（図１の下方）に延出している。
【0019】
各リードの構成材料は特に限定されない。正極リードはアルミニウムを主成分とする金属によって、負極リード２６はニッケルまたは銅を主成分とする金属によって、または、ニッケル及び銅の両方を含む金属によって、それぞれ構成することができる。
【0020】
負極リード２６は、後述の外装缶５０における底板部５１の近くで略直角に曲げられて、絶縁板３０を介して電極体２２の巻き芯部２９と対向する部分で底板部５１の内面に重ねられ、この内面に接する。そして、この状態で、外装缶５０の外部から底板部５１に向けて第１レーザ光４０及び第２レーザ光４１を順に照射することで、外装缶５０と負極リード２６とを溶接部５４により溶接する。各レーザ光４０，４１はエネルギービームに相当する。
【0021】
図２に示すように、溶接部５４は、底板部５１の外側（図１の下側）から見た場合の平面形状が直線状である。なお、本開示で溶接部とは、外装缶５０や負極リード２６のうち各レーザ光４０、４１が照射されて溶融し、凝固した溶融痕により形成される部分をいう。第１レーザ光４０及び第２レーザ光４１の照射により、溶接部５４には、負極リード２６側の第１層５６と、外装缶側の第２層５８とが積層されて形成される。第２層５８は、第１層５６よりニッケルの含有濃度（質量％）が高い。溶接部５４及び溶接工程については後で詳しく説明する。
【0022】
外装缶５０は、ニッケルめっきされた鉄からなる材料を有底円筒状に加工して形成された容器である。
【0023】
外装缶５０の開口部は、封口体（図示せず）によって封止される。外装缶５０は、電極体２２及び非水電解質を収容する。電極体２２の下部には、絶縁板３０が配置される。負極リード２６は絶縁板３０の外側を通って、外装缶５０の底部側に延び、外装缶５０の底板部５１の内面に溶接される。外装缶５０の底部である底板部５１の厚みは、例えば０．２～０．５ｍｍである。
【0024】
電極体２２は、正極２３と負極２４がセパレータ２５を介して渦巻状に巻回されてなる巻回構造を有する。正極２３、負極２４、及びセパレータ２５は、いずれも帯状に形成され、渦巻状に巻回されることで電極体２２の径方向βに交互に積層された状態となる。本実施形態では、電極体２２の巻中心軸Ｏを含む巻き芯部２９は、円柱状の空間である。
【0025】
正極２３は、帯状の正極集電体２３ａと、当該集電体上に形成された正極活物質層とを有する。例えば正極集電体２３ａの両面に正極活物質層が形成されている。正極集電体２３ａには、例えばアルミニウムなどの金属の箔、当該金属を表層に配置したフィルム等が用いられる。好適な正極集電体２３ａは、アルミニウムまたはアルミニウム合金を主成分とする金属などの正極の電位範囲で安定な金属の箔である。
【0026】
正極活物質層は、正極活物質、導電剤、及び結着剤を含むことが好ましい。正極２３は、例えば正極活物質、導電剤、結着剤、及びＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）等の溶剤を含む正極合剤スラリーを正極集電体２３ａの両面に塗布した後、乾燥および圧延することにより作製される。
【0027】
正極活物質としては、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｎｉ等の遷移金属元素を含有するリチウム含有遷移金属酸化物が例示できる。リチウム含有遷移金属酸化物は、特に限定されないが、一般式Ｌｉ1+xＭＯ2（式中、－０．２＜ｘ≦０．２、ＭはＮｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ａｌの少なくとも１種を含む）で表される複合酸化物であることが好ましい。
【0028】
上記導電剤の例としては、カーボンブラック（ＣＢ）、アセチレンブラック（ＡＢ）、ケッチェンブラック、黒鉛等の炭素材料などが挙げられる。上記結着剤の例としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等のフッ素系樹脂、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂などが挙げられる。また、これらの樹脂と、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）またはその塩、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）等が併用されてもよい。これらは、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【0029】
負極２４は、帯状の負極集電体２４ａと、当該負極集電体上に形成された負極活物質層とを有する。例えば負極集電体２４ａの両面に負極活物質層が形成されている。負極集電体２４ａには、例えばアルミニウムや銅などの負極の電位範囲で安定な金属の箔、当該金属を表層に配置したフィルム等が用いられる。
【0030】
負極活物質層は、負極集電体２４ａの両面において、後述の無地部を除く全域に形成されることが好適である。負極活物質層は、負極活物質及び結着剤を含むことが好ましい。負極活物質層は、必要により導電材を含んでいてもよい。負極２４は、例えば負極活物質、結着剤、及び水等を含む負極合剤スラリーを負極集電体２４ａの両面に塗布した後、乾燥および圧延することにより作製される。
【0031】
負極活物質としては、リチウムイオンを可逆的に吸蔵、放出できるものであれば特に限定されず、例えば天然黒鉛、人造黒鉛等の炭素材料、Ｓｉ、Ｓｎ等のリチウムと合金化する金属、またはこれらを含む合金、複合酸化物などを用いることができる。負極活物質層に含まれる結着剤には、例えば正極２３の場合と同様の樹脂が用いられる。水系溶媒で負極合剤スラリーを調製する場合は、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ＣＭＣまたはその塩、ポリアクリル酸またはその塩、ポリビニルアルコール等を用いることができる。これらは、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【0032】
負極２４には、負極集電体２４ａを構成する金属の表面が露出した無地部が設けられる。無地部は、負極リード２６が接続される部分であって、負極集電体２４ａの表面が負極活物質層に覆われていない部分である。無地部は、負極２４の幅方向である軸方向αに沿って長く延びた正面視略矩形形状であり、負極リード２６よりも幅広に形成される。
【0033】
負極リード２６は、負極集電体２４ａの表面に例えば超音波溶接等の溶接により接合されている。なお、負極２４の巻き終わり側端部だけでなく、巻き方向中間部、及び巻き始め側端部等に、負極リード２６とは別の負極リードを設けて、電極群から底板部５１側に延出させ、その延出させた負極リードを巻き芯部で負極リード２６に重ねて、レーザ光の照射により外装缶５０と溶接することもできる。この場合には、負極リードを負極２４の複数位置に設けることで、集電性が向上する。無地部は、例えば負極集電体２４ａの一部に負極合剤スラリーを塗布しない間欠塗布により設けられる。
【0034】
正極リードは、正極集電体２３ａに形成された無地部に接合され、正極集電体２３ａから上方に突出した部分が正極端子または正極端子に接続された部分に接合される。
【0035】
セパレータ２５には、イオン透過性及び絶縁性を有する多孔性シートが用いられる。多孔性シートの具体例としては、微多孔薄膜、織布、不織布などが挙げられる。セパレータ２５の材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン樹脂が好ましい。
【0036】
溶接部５４は、上記のように溶融痕により形成され、第１層５６と、第２層５８とが外装缶５０の厚み方向に積層されて形成される。第１層５６は、負極リード２６から外装缶５０の内部にかけて形成される。
【0037】
第２層５８は、外装缶５０の外側表面側において第１層５６に隣接するように形成される。この第１層５６と第２層５８との境界は、外装缶５０の底板部５１の内部に位置し、この底板部５１の内面（図１の上面）からは、はみ出ない。また、図２に示すように、外装缶５０の底板部５１の外側（図１の下側）から溶接部５４を見た場合に、図４に示すように、第１層５６の全部は、第２層５８に覆われている。第２層５８は、後述のように第１段階の後の第２段階で照射するレーザ光としての第２レーザ光４１を外装缶５０の外部から底板部５１に向かって照射させることにより形成される。
【0038】
図４に示すように、第１層５６は、外装缶５０の底板部５１の外側から見た場合の平面形状が直線状である。そして、第２層５８も、底板部５１の外側から見た場合の平面形状が直線状であり、第２層５８の幅ｗ２は第１層５６の幅ｗ１より大きい。また、第２層５８は、第１層５６よりニッケルの含有濃度（質量％）が高い。なお、第１層５６及び第２層５８の存在は、例えば溶融痕の外装缶５０の厚み方向の断面を光学顕微鏡等により観察することで確認することができる。また、実際には、第１層５６は、外装缶５０の底板部５１の外側から見ることはできない。上記の第１層５６について、外装缶５０の外側から見た場合の平面形状における「見た場合」は、単に視線方向を意味するものである。例えば、外装缶５０の底板部５１の外側表面に平行で、かつ第１層５６を含む平面で切断した場合の断面形状を観察することで第１層５６の平面形状を確認することができる。
【0039】
各レーザ光としては、ファイバーレーザのレーザ光を用いることが好適である。ファイバーレーザのスポット径は、例えば直径が０．０２ｍｍ～０．０５ｍｍ程度と非常に小さく、そのファイバーレーザにより形成される溶融痕の幅も約０．１ｍｍと非常に小さくできる。このため、レーザ光の集光点のパワー密度を非常に高くできる。また、後述のように電池２０をレーザ光の照射方向に対し直交する方向に相対的に移動させることで、レーザ光による溶接部５４が底板部５１の外側から見た場合に細い線状としやすい。このとき、電池２０は底板部５１を上にした状態で配置し、その底部に向けてレーザ光を照射させることができる。電池２０は底板部５１を横に傾けた状態で配置し、その底板部５１に向けてレーザ光を照射させることもできる。
【0040】
後述の図６、図７に示す別例のように、線状の複数の溶接部５４ａ、５４ｂ、５４ｃを設けることで溶接強度を確保しやすい。局所的にこのような溶接部を形成するには、ファイバーレーザのレーザ光を用いることが好適である。
【0041】
次に、外装缶５０と負極リード２６とを溶接する溶接工程を含む実施形態の電池の製造方法を説明する。この製造方法において、溶接工程は、第１ビーム照射工程と、第２ビーム照射工程とを有する。
【0042】
第１ビーム照射工程を行う前には、外装缶５０の底板部５１の内面に負極リード２６を対向させた状態で、外装缶５０に電極体２２を収容する。そして、この状態で、第１ビーム照射工程及び第２ビーム照射工程により、外装缶５０の外部から底板部５１に向けて２段階でレーザ光を照射する。具体的には、第１ビーム照射工程は、底板部５１に向けて第１エネルギービームとしての第１レーザ光４０を照射し、その照射位置において、外装缶５０と負極リード２６とを溶接し、直線方向に沿って一方側（例えば図１の右側）に向かって、第１レーザ光４０の照射部を外装缶５０の底板部５１の外側表面において移動させる。このとき、電池２０をレーザ光の照射方向に対し直交する方向に相対的に移動させるように、レーザ光の光源を移動させる。
【0043】
次いで、第２ビーム照射工程は、外装缶５０の外部から底板部５１に向けて、第１レーザ光４０の底板部５１への照射範囲より広い範囲に第２エネルギービームとしての第２レーザ光４１を照射する。このとき、第２レーザ光４１のスポット径は、第１レーザ光４０のスポット径より大きくすることが好ましい。また第２レーザ光４１は、第２レーザ光４１の照射により形成された溶融痕が外装缶５０を貫通せず、負極リード２６に達しないように照射する。このとき、例えば、上記の直線方向に沿って一方側（例えば図１の右側）に向かって、第２レーザ光４１の照射部を外装缶５０の底板部５１の外側表面において移動させて、第１層５６と第２層５８を形成する。第１層５６は、第１レーザ光４０の照射により形成された溶融痕のうち第２レーザ光４１によって溶融しなかった範囲に形成される。そして、第２層５８は第１層５６に隣接するように形成される。このときも、電池２０をレーザ光の照射方向に対し直交する方向に相対的に移動させるように、レーザ光の光源を移動させる。第２層５８は、底板部５１の外側表面に面し、第１層５６との境界が底板部５１の内部に位置する。上記のように第１レーザ光４０及び第２レーザ光４１は、照射部が底板部５１の外側表面上を同一の直線方向に沿って移動するように照射する。これによって、第１層５６及び第２層５８の底板部５１の外側から見た場合の平面形状が直線状に形成される。また、底板部５１の外側から見た場合に、第１層５６の全部は第２層５８により覆われる。なお、レーザ光の照射部は外装缶５０の外側表面に対して相対的に移動させればよく、レーザ光及び外装缶５０のうち、実際に動かすのは外装缶５０でもよい。
【0044】
上記の実施形態の電池２０及びその製造方法によれば、電池２０の溶接部５４において、負極リード２６側の第１層５６に比べて外装缶５０の表面側の第２層５８のニッケルの含有濃度は高い。これにより、第２層５８を有しない電池に比べて、電池２０の外装缶５０の外側表面に露出した溶融痕の防錆性を高くすることができる。
【0045】
実施形態の電池の製造方法によれば、第２層５８を形成するための第２レーザ光４１のスポット径は、第１層５６を形成するための第１レーザ光４０のスポット径に比べて大きいので、第１レーザ光４０より第２レーザ光４１の外装缶５０の外側表面への照射面積が大きくなる。さらに、第１レーザ光４０より第２レーザ光４１の照射深度は小さい。そのため、外装缶５０の広範囲のニッケルめっき層のニッケルが溶融するとともに、外装缶５０の鉄の溶融量は抑えられるため、第２層５８のニッケルの含有濃度を高くできる。したがって、第２レーザ光４１の外装缶５０への照射面積及び照射深度を制御することにより、第２層５８のニッケルの含有濃度を容易に制御することができる。
【0046】
また、外装缶５０の外側から溶接部５４を見た場合に第１層５６の全部が第２層５８に覆われており、外装缶５０の外側表面に第１層５６が露出しない。これにより、外装缶を貫通するように形成された溶融痕が外装缶の外側表面に露出する電池の場合に比べて、外装缶５０の外側表面に露出した溶融痕の防錆性を高くすることができる。
【0047】
第１層５６よりニッケル含有濃度の高い第２層５８を外装缶５０の外側表面に形成することにより、外装缶５０の表面に露出した溶融痕の防錆性が高くなる。そのため、第２層５８のニッケル含有濃度は特に限定されない。しかし、第２層５８のニッケル含有濃度は１．４質量％以上とすることが好ましい。第２層のニッケル含有濃度が１．４質量％以上の範囲では防錆効果のニッケル含有濃度の依存性は低いため、安定した防錆効果が得られる。
【0048】
さらに、実施形態によれば、溶接部５４における第１層５６及び第２層５８を外装缶５０の外側から見た場合の平面形状が直線状である。これにより、外装缶に負極リードがスポットで溶接された電池に比べて、外装缶５０と負極リード２６との接合面積が大きくなり、接合強度を大きくできる。特に、負極リード２６を外装缶５０に対し回転させる方向に加わるトルクに対する強度を高くできる。また、第１層５６を外装缶５０の外側から見た場合の平面形状が直線状であるので、第２層５８で第１層５６を覆う形状とすることで外装缶の外側から見た場合の第２層５８で第１層５６からはみ出す部分の面積を容易に大きくできる。これにより、第２層５８のニッケル含有濃度を容易に高くできる。また、各レーザ光としてファイバーレーザを用いた場合には、第１レーザ光４０及び第２レーザ光４１の照射深度と、第２レーザ光４１の照射面積とを精度よく制御できる。これにより、第１層５６及び第２層５８の寸法（厚み、幅、長さ）を精度よく制御できるとともに、第２層５８のニッケル含有濃度を精度よく制御できる。なお、外装缶５０の外側から溶接部５４を見た場合における第１層５６及び第２層５８の平面形状は線状であればよく、直線状に限定するものではない。例えば、第１層５６及び第２層５８の平面形状は、曲線状としてもよい。
【0049】
次に、上記の実施形態の効果を確認するために行った実験結果を説明する。実験には、以下の実施例１の電池を用いた。
【0050】
［実施例１］
実施例１の構成の寸法を例示するが、本開示は以下の寸法に限定されるものではない。図４を参照して、第２層５８を外装缶５０の外側から見た場合の短尺方向の幅ｗ２が、第１層５６を外装缶５０の外側から見た場合の短尺方向の幅ｗ１より大きく、かつ、幅ｗ１の３倍以下である。また、第２層５８を外装缶５０の外側から見た場合の長尺方向の長さＬ２は、第１層５６を外装缶５０の外側から見た場合の長尺方向の長さＬ１より大きく、かつ、長さＬ１の２倍以下である。また、図３を参照して、第２層５８の厚みＤ２は、外装缶５０の外側表面のニッケルめっき層（図示せず）の厚みより大きく、かつ、外装缶５０の厚みＤｃの０．８倍以下である。
実施例１の構成の寸法を例示するが、本開示は以下の寸法に限定されるものではない。図４を参照して、第２層５８を外装缶５０の外側から見た場合の短尺方向の幅ｗ２が、第１層５６を外装缶５０の外側から見た場合の短尺方向の幅ｗ１より大きく、かつ、幅ｗ１の３倍以下である。また、第２層５８を外装缶５０の外側から見た場合の長尺方向の長さＬ２は、第１層５６を外装缶５０の外側から見た場合の長尺方向の長さＬ１より大きく、かつ、長さＬ１の２倍以下である。また、図３を参照して、第２層５８の厚みＤ２は、外装缶５０の外側表面のニッケルめっき層（図示せず）の厚みより大きく、かつ、外装缶５０の厚みＤｃの０．８倍以下である。
【0051】
より具体的な寸法として、外装缶５０はニッケルめっきした鉄からなり、外側表面のニッケルめっき層は厚みが３．５μｍである。また、外装缶５０のニッケルめっき層を含む総厚みは、３００μｍである。さらに、溶接部５４の第１層５６及び第２層５８の寸法は以下の通りである。
（第１層５６）
（１）外装缶５０の外側から見た場合の短尺方向の幅ｗ１：８０μｍ
（２）外装缶５０の外側から見た場合の長尺方向の長さＬ１：１０００μｍ
（３）厚み（第２層５８との境界から負極リード２６の内部における末端までの長さ）Ｄ１：２３０μｍ
（第２層５８）
（１）外装缶５０の外側から見た場合の短尺方向の幅ｗ２：１７０μｍ
（２）外装缶５０の外側から見た場合の長尺方向の長さＬ２：１６００μｍ
（３）厚み(外装缶５０の外側表面から第１層５６との境界までの長さ)Ｄ２：１２０μｍ
（第１層５６）
（１）外装缶５０の外側から見た場合の短尺方向の幅ｗ１：８０μｍ
（２）外装缶５０の外側から見た場合の長尺方向の長さＬ１：１０００μｍ
（３）厚み（第２層５８との境界から負極リード２６の内部における末端までの長さ）Ｄ１：２３０μｍ
（第２層５８）
（１）外装缶５０の外側から見た場合の短尺方向の幅ｗ２：１７０μｍ
（２）外装缶５０の外側から見た場合の長尺方向の長さＬ２：１６００μｍ
（３）厚み(外装缶５０の外側表面から第１層５６との境界までの長さ)Ｄ２：１２０μｍ
【0052】
上記の実施例１の電池を用いて、溶融痕である溶接部５４を、外装缶５０の外側表面における溶接部５４の短尺方向で、かつ外装缶５０の厚み方向に切ったときの断面において、ニッケル含有濃度を調べた。この結果、第１層５６のニッケル含有濃度は１．２４質量％であったのに対し、第２層５８のニッケル含有濃度は２．１７質量％と、上記の好ましい含有濃度である１．４質量％以上であることを確認できた。これにより、実施例では、外装缶５０の外側表面に露出した溶融痕の防錆性を高くできることを確認できた。
【0053】
［実施例２］
また、実施形態の製造方法の効果を確認するために、外装缶５０及びレーザ光の照射条件として以下のものを用いて、実施例２の電池を作製した。
また、実施形態の製造方法の効果を確認するために、外装缶５０及びレーザ光の照射条件として以下のものを用いて、実施例２の電池を作製した。
【0054】
外装缶５０は、上記の実施例１の場合と同様に、ニッケルめっきした鉄からなり、外側表面のニッケルめっき層は厚みが３．５μｍである。また、外装缶５０のニッケルめっき層を含む総厚みは、３００μｍである。
【0055】
第１レーザ光４０及び第２レーザ光４１の照射条件は以下の通りである。
（第１レーザ光４０）
（１）エネルギー：０．６Ｊ
（２）レーザスポット径：２０μｍ
（３）移動速度：４７０ｍｍ／ｓｅｃ
（第１レーザ光４０）
（１）エネルギー：０．６Ｊ
（２）レーザスポット径：２０μｍ
（３）移動速度：４７０ｍｍ／ｓｅｃ
【0056】
（第２レーザ光４１）
（１）エネルギー：０．８Ｊ
（２）レーザスポット径：１７０μｍ
（３）移動速度：４７０ｍｍ／ｓｅｃ
（１）エネルギー：０．８Ｊ
（２）レーザスポット径：１７０μｍ
（３）移動速度：４７０ｍｍ／ｓｅｃ
【0057】
上記の条件で実施例２において、溶接部５４を形成したところ、第１レーザ光４０の照射によって、外装缶５０から負極リード２６にまたがって溶融痕が形成された。その溶融痕では、外装缶５０の外側表面における短尺方向の幅が８０μｍで、長尺方向の長さが１０００μｍで、厚み（外装缶５０の外側表面から負極リード２６の内部における末端までの長さ）が３５０μｍであった。続いて第２レーザ光４１の照射によって、第１レーザ光４０により形成された溶融痕のうち、外装缶５０の外側表面から深さ１２０μｍの部分が再度溶融した。そして、外装缶５０の外側表面からの深さが１２０μｍの位置から負極リード２６の内部における末端までの部分が、第１層５６として残った。これと同時に、外装缶５０の外側表面における短尺方向の幅が１７０μｍで、長尺方向の長さが１６００μｍで、外装缶５０の外側表面からの厚みが１２０μｍの第２層５８が形成された。このとき、第１層５６及び第２層５８の境界は、外装缶５０の内部で、外装缶５０の外側表面からの深さが１２０μｍの位置に形成された。
【0058】
このような条件で形成された溶接部５４を、外装缶５０の外側表面における短尺方向で、かつ外装缶５０の厚み方向に切ったときの断面において、ニッケルの含有濃度を調べた。この結果、上記の実施例１の場合と同様に、第１層５６の含有濃度が１．２４質量％であったのに対し、第２層５８の含有濃度は２．１７質量％であった。これにより、第２レーザ光４１の外装缶５０への照射面積及び照射深度を制御することで、第２層５８をニッケル含有濃度が１．４質量％以上となるように調整できることを確認できた。そしてこれにより、外装缶５０の外側表面に露出した溶融痕の防錆性を高くできることも確認できた。
【0059】
図６は、実施形態の別例の電池２０ａの底面側半部の断面図である。図７は、図６に示す電池２０ａの底面図である。本例の場合には、負極リード２６と外装缶５０とが複数位置で溶接されている。具体的には、図７に示すように、負極リード２６と外装缶５０とが、底板部５１の外側から見た場合に３つの直線状の溶接部５４ａ、５４ｂ、５４ｃからなる溶接群６０により溶接されている。それぞれの溶接部５４ａ、５４ｂ、５４ｃは、上記の図１から図５の構成と同様に、第１層５６及び第２層５８（図３）により形成される。３つの溶接部５４ａ、５４ｂ、５４ｃは、底板部５１の外側から見た場合に、略平行に並んでいる。このように直線状の溶接部５４ａ、５４ｂ、５４ｃが複数設けられることで、負極リード２６と外装缶５０との接合面積が増加するので、溶接強度を高くできる。溶接群に含まれる溶接部の数は２以上であることが好ましいが、特に限定されない。
【0060】
次に、図６、図７に示した電池２０ａの製造方法を説明する。本例の製造方法では、回折格子４２を用いて、１つのレーザ光４３を光学的に、３つのレーザ光４３ａ、４３ｂ、４３ｃに分岐させて、分岐後のレーザ光４３ａ、４３ｂ、４３ｃを底板部５１の外側表面に照射する。なお、図６には示されていないが、分岐後のレーザ光４３ａ、４３ｂ、４３ｃは集光レンズで集光されている。これにより、３つの溶接部５４ａ、５４ｂ、５４ｃの第１層５６及び第２層５８が、３つの溶接部で同時に形成される。
【0061】
上記の製造方法によれば、１つのレーザ光４３から分岐された３つのレーザ光４３ａ、４３ｂ、４３ｃの２回の照射によって、複数の溶接位置に第１層５６及び第２層５８を同時に形成できる。これにより、生産工数が減るので、電池２０ａの生産性を高くできる。その他の構成及び作用は、図１から図５の構成と同様である。もちろん、複数の溶接位置にレーザ光を個別に照射することもできる。例えば、図７に示す溶接群を形成する場合は、まず、溶接部５４ａ、５４ｂ、５４ｃのそれぞれの位置に第１エネルギービームとしてのレーザ光を順番に照射する。次に、溶接部５４ａ、５４ｂ、５４ｃのそれぞれの位置に第２エネルギービームとしてのレーザ光を順番に照射する。レーザ光を照射する順番は任意に決定することができる。
【0062】
図８は、実施形態の別例の電池において、図４に対応する図である。本例の場合には、負極リード２６（図１）と外装缶５０とを溶接する溶接群６１が、底板部５１の外側から見た場合に＋状に直交する２つの溶接部５４ｄ、５４ｅにより形成される。それぞれの溶接部５４ｄ、５４ｅは、上記の図１から図５の構成と同様に、第１層５６（図３）及び第２層５８により形成される。この場合も、図６、図７の構成と同様に、線状の溶接部５４ｄ、５４ｅが複数設けられることで、負極リード２６と外装缶５０との接合面積が増加するので、溶接強度を高くできる。その他の構成及び作用は、図１から図５の構成と同様である。
【0063】
図９は、実施形態の別例の電池において、図３に対応する図である。図１０は、図９に示す電池２０ｃの溶接部６２を外装缶５０の外側から見た図である。上記の各例では、負極リードと外装缶とを溶接する溶接部が線状である場合を説明したが、本例の場合には、負極リード２６と外装缶５０とを溶接する溶接部６２がスポット状である。
【0064】
具体的には、溶接部６２は、第１層６４と、第２層６６とが外装缶５０の厚み方向に積層されて形成される。第１層６４は、負極リード２６から外装缶５０の内部にかけて形成され、外装缶５０と負極リード２６とを溶接する。第２層６６は、外装缶５０の外側表面側において第１層６４に隣接するように形成される。この第１層６４と第２層６６との境界は、外装缶５０の底板部５１の内部に位置する。また、図１０に示すように、外装缶５０の底板部５１の外側から溶接部６２を見た場合の平面形状は円板状である。
【0065】
また、第１層６４は、外装缶５０の外側から見た場合の平面形状が円板状である。そして、第２層６６も、外装缶５０の外側から見た場合の平面形状は円板状であり、第２層６６の外周の直径は第１層６４より大きい。また、第２層６６は、第１層６４よりニッケルの含有濃度が高い。このような溶接部６２は、第２層６６を形成する第２レーザ光のスポット径を、第１層６４を形成する第１レーザ光のスポット径より大きくし、第２レーザ光の照射深度を第１レーザ光より小さくすることで形成できる。
【0066】
【0067】
図１１Ａ～図１１Ｃは、それぞれ実施形態の別例の電池において、図４に対応する図である。図１１Ａ～図１１Ｃに示す各例では、負極リード２６（図１）と外装缶５０とが複数の溶接部６２からなる溶接群６８ａ、６８ｂ、６８ｃにより溶接される。
【0068】
例えば、図１１Ａの構成では、外装缶５０の外側から見た場合に直線状に並んだ３つの溶接部６２により溶接群６８ａが形成される。図１１Ｂの構成では、正方形の頂点位置に配置された４つの溶接部６２により溶接群６８ｂが形成される。図１１Ｃの構成では、図１１Ｂの構成において、隣り合う溶接部６２の距離が近くなり、隣り合う溶接部６２が一部で重なっている。各溶接部６２の構成は、図９、図１０に示した構成と同様である。
【0069】
【0070】
図１２は、実施形態の一例の電池２０の製造方法において、外装缶５０及び負極リード２６の溶接部５４の断面を模式的に示す図である。図１２は、溶接部５４を外装缶５０の底板部５１の外側表面における長尺方向で、かつ底板部５１の厚み方向に切ったときの断面を光学顕微鏡で観察したときの第１層５６及び第２層５８の断面を模式化して示している。図１２は、図３の上下方向を逆にして示したものに対応する。図１２は、溶接部５４の形成時に、レーザ光の照射部が底板部５１の外側表面（図１２の上側面）上を直線方向（図１２の左右方向）に沿って一方側（図１２の右側）に向かって移動することを示している。この場合には、外装缶５０の内部の組織がレーザ光のエネルギーで撹拌され、照射部が移動するのに従って、移動方向の後側で撹拌の作用が大きくなる。これにより、外装缶５０の底板部５１の外側表面が、照射開始端側（図１２の左側）で盛り上がり、照射終了端側（図１２の右側）でへこみが生じる。図１２に示す断面では、第１レーザ光の照射によって底板部５１の外側表面に生じる凹凸の傾向と、第２レーザ光の照射によって底板部５１の外側表面に生じる凹凸の傾向とが同じになる。具体的には、第１レーザ光及び第２レーザ光において、照射部が底板部５１の外側表面上を同じ一方向に移動するように照射する場合には、底板部５１の外側表面の盛り上がり側とへこみ側とが第１レーザ光及び第２レーザ光の照射でそれぞれ一致する。したがって、底板部５１の外側表面の凹凸が大きくなる原因となる。
【0071】
一方、図１３は、実施形態の別例の電池２０の製造方法における図１２に対応する図である。図１３に示す製造方法では、第１レーザ光の照射部の移動方向に対して、第２レーザ光の照射部の移動方向が逆になるようにしている。より具体的には、第１ビーム照射工程は、第１レーザ光の照射部を外装缶５０の底板部５１の外側表面に対し第１方向（図１３の右側）に移動させながら照射する。一方、第２ビーム照射工程は、第２レーザ光の照射部を底板部５１の外側表面に対し第１移動方向とは逆方向の第２方向（図１３の左側）に移動させながら照射する。
【0072】
上記の製造方法によれば、図１３で示したように、第１レーザ光及び第２レーザ光の照射における照射開始端側と照射終了端側とが、第１レーザ光及び第２レーザ光で逆になる。これにより、底板部５１の表面での盛り上がりとへこみとを相殺または緩和することができる。図１３は、図１２と同様に、溶接部７０を外装缶５０の底板部５１の外側表面における長尺方向で、かつ底板部５１の厚み方向に切ったときの断面を光学顕微鏡で観察したときの第１層５６ａ及び第２層５８ａの断面を模式化して示している。図１３に示すように、第１層５６ａ及び第２層５８ａで、底板部５１の表面の盛り上がりとへこみとの位置が逆になることで、底板部５１の外側表面の凹凸を小さくできる。これにより、密閉電池をモジュール化する際に密閉電池を安定して固定することが容易になる。
【0073】
図１４（ａ）は、実施形態の別例の電池２０の底面側半部の断面図であり、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のＤ部拡大図である。図１５は、図１４に示す電池２０の製造方法において、レーザ光の照射工程における時間と照射エネルギーとの関係を示す図である。
【0074】
本例の電池２０では、溶接部７２において、第１層７４の長尺方向（図１４の左右方向）両端部における第２層７６の外側表面を基準とした傾斜底面Ｓ１ａ、Ｓ１ｂの勾配Ｅ１ａ、Ｅ１ｂに比べて、第２層７６の長尺方向両端部における第２層７６の外側表面を基準とした傾斜底面Ｓ２ａ、Ｓ２ｂの勾配Ｅ２ａ、Ｅ２ｂを小さくしている。具体的には、第１層７４は、外装缶５０の底板部５１の外側から見た場合の平面形状が直線状であり、かつ、長尺方向（図１４の左右方向）両端部において長尺方向中央に向かって深さが徐々に大きくなるように２つの第１傾斜底面Ｓ１ａ、Ｓ１ｂが形成される。また、第２層７６は、底板部５１の外側から見た場合の幅（図１４の紙面の表裏方向の長さ）が第１層７４の幅より大きい直線状であり、かつ、長尺方向両端部において長尺方向中央に向かって深さが徐々に大きくなるように２つの第２傾斜底面Ｓ２ａ、Ｓ２ｂが形成される。さらに、各第２傾斜底面Ｓ２ａ、Ｓ２ｂの勾配Ｅ２ａ、Ｅ２ｂが、各第１傾斜底面Ｓ１ａ、Ｓ１ｂの勾配Ｅ１ａ、Ｅ１ｂより小さくなっている。
【0075】
本例の電池２０の製造方法では、上記の電池２０を製造するために、第１ビーム照射工程は、図１５に示すように、第１層７４の照射開始時間ｔ１ａで照射エネルギーを徐々に大きくする。その後、照射エネルギーを一定に維持し、次いで、照射終了時間ｔ１ｂで照射エネルギーを徐々に小さくする。これにより、第１層７４の照射開始端部（図１４の左端部）で、照射深度（図１４の上下方向長さ）が照射部の移動にしたがって徐々に大きくなるようにして、第１傾斜底面Ｓ１ａが形成される。これとともに、第１層７４の照射終了端部（図１４の右端部）で、照射深度が照射部の移動にしたがって徐々に小さくなるようにして、第１傾斜底面Ｓ１ｂが形成される。
【0076】
次いで、第２ビーム照射工程は、図１５に示すように、第２層７６の照射開始時間ｔ２ａで照射エネルギーを徐々に大きくし、その後、照射エネルギーを一定に維持し、次いで、照射終了時間ｔ２ｂで照射エネルギーを徐々に小さくする。このとき、照射開始時間ｔ２ａでは、照射エネルギーが大きくなる速度を第１ビーム照射工程での照射開始時間ｔ１ａで照射エネルギーが大きくなる速度より小さくする。また、照射終了時間ｔ２ｂで、照射エネルギーが小さくなる速度を第１ビーム照射工程での照射終了時間ｔ１ｂで照射エネルギーが小さくなる速度より小さくする。これにより、第２ビーム照射工程では、第２層７６の長尺方向両端部における各第２傾斜底面Ｓ２ａ、Ｓ２ｂの勾配が、第１層５６の長尺方向両端部における各第１傾斜底面Ｓ１ａ、Ｓ１ｂの勾配より小さくなるように第２層７６が形成される。
【0077】
上記の製造方法により形成される電池２０によれば、第２層７６の各第２傾斜底面Ｓ２ａ、Ｓ２ｂの勾配Ｅ２ａ、Ｅ２ｂが、第１層７４の各第１傾斜底面Ｓ１ａ、Ｓ１ｂの勾配Ｅ１ａ、Ｅ１ｂより小さくなる。これにより、第２層７６の長尺方向両端部は、外装缶５０の下地金属の鉄に対するニッケルめっき層のニッケルの比率が高くなるように溶融されるので、第２層７６のニッケル含有濃度をより高くできる。このため、溶融痕における防錆性をより高くできる。その他の構成及び作用は、図１から図５の構成と同様である。
【0078】
第２層７６のニッケル含有濃度を高めるためには、第２層７６を形成する際に第２レーザ光４１の照射面積を大きくすることが好ましい。ところが、第２レーザ光４１の照射面積を大きくすると、一般的には外装缶５０外側にスパッタやヒュームが発生しやすくなる。そこで、第２層７６の各第２傾斜底面Ｓ２ａ、Ｓ２ｂと長尺方向とのなす角度Ｅ２ａ、Ｅ２ｂを小さくすることにより、スパッタやヒュームの発生は抑制されるため、密閉電池の生産性の向上が期待される。また、外装缶５０の底板部５１の外側へのスパッタやヒュームの付着が抑制されるため、密閉電池をモジュール化する際の底板部５１と集電リードの接合性の向上も期待される。
【0079】
図１６は、実施形態の電池２０の製造方法の別例を示している図１に対応する図である。図１７は、図１６に示す電池２０の溶接部５４ｆを外装缶５０の外側から見た状態を示す模式図である。本例の製造方法によって製造する電池２０の構成は、図１から図５に示した電池２０と同様である。本例の製造方法では、負極リード２６と外装缶５０の底板部５１とを溶接する溶接工程が、１回のビーム照射工程によって行われる。具体的には、溶接工程は、回折格子４２ａを用いて１つのレーザ光４４を照射部の移動方向の前側（図１６の右側）と後側（図１６の左側）とに、第１レーザ光４５及び第２レーザ光４６を、それぞれ分岐させる。これとともに、底板部５１の外側表面の所定位置に、第１レーザ光４５が第２レーザ光４６より先に照射されるように、第１レーザ光４５及び第２レーザ光４６を外装缶５０に対し相対的に移動させる。これによって、外装缶５０と負極リード２６とを溶接して第１層５６及び第２層５８を形成する。
【0080】
このとき、図１７に示すように、第１レーザ光４５の照射部の中心Ｏ１は第２レーザ光４６の照射部の中心Ｏ２より常に前側（図１７の右側）に位置する。そして、各レーザ光４５，４６のスポット径を調整することにより、外装缶５０の外側表面から見た場合に第１層５６の全部を第２層５８により覆うことができる。図１７では、第１層５６の照射終了端部でのスポットを破線Ｆ１で示し、第２層５８の照射終了端部でのスポットを破線Ｆ２で示している。
【0081】
上記の製造方法によれば、レーザ光の光源の数を少なくできるので、設備投資を少なくできる。また、設部のメンテナンスにかかる時間を削減できる。一方、レーザ光の光源の数が多くなる場合には、レーザ出力、スポット径等の照射条件について機差が多くなり、製品ばらつきが大きくなる可能性があるが、本例の製造方法によればこのばらつきを小さくできる。また、１つの光源による１回のレーザ光の照射によって同時に第１層５６及び第２層５８を形成できるので、生産工数が減ることにより生産性を向上できる。その他の構成及び作用は、図１から図５の構成と同様である。
【0082】
上記の各例では、負極に接続された負極リードを外装缶に溶接する場合を説明したが、正極に接続された正極リードを外装缶に溶接する場合にも、本開示の構成を適用することができる。
【0083】
上記の各例では、負極の巻き終わり側端部に接続された負極リードを外装缶に溶接する場合を説明したが、負極の巻き始め側端部に接続された負極リードを外装缶に溶接する場合にも本開示の構成を適用することができる。
【0084】
上記の各例では、負極に接続された１本の負極リードを外装缶に溶接する場合を説明したが、負極に接続された複数本の負極リードを外装缶に溶接する場合にも、本開示の構成を適用することができる。
【符号の説明】
【0085】
２０，２０ａ 密閉電池（電池）、２２ 電極体、２３ 正極、２３ａ 正極集電体、２４ 負極、２４ａ 負極集電体、２５ セパレータ、２６ 負極リード、２９ 巻き芯部、３０ 絶縁板、４０ 第１レーザ光、４１ 第２レーザ光、４２，４２ａ 回折格子、４３，４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４４ レーザ光、４５ 第１レーザ光、４６ 第２レーザ光、５０ 外装缶、５１ 底板部、５４，５４ａ～５４ｆ 溶接部、５６ 第１層、５８ 第２層、６０，６１ 溶接群、６２ 溶接部、６４ 第１層、６６ 第２層、６８ａ，６８ｂ，６８ｃ 溶接群、７０，７２ 溶接部、７４ 第１層、７６ 第２層。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】