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公開番号2024053766
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-16
出願番号2022160182
出願日2022-10-04
発明の名称蓄電デバイスの製造方法及び蓄電デバイス
出願人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,トヨタ自動車株式会社,プライムアースEVエナジー株式会社
代理人弁理士法人コスモス国際特許商標事務所
主分類H01M 50/15 20210101AFI20240409BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】レーザ溶接の際のレーザ光の散乱光により、蓋部材と端子部材との間を絶縁する樹脂部材に焦げ部が生じるのを抑制できる蓄電デバイスの製造方法等を提供すること。
【解決手段】蓄電デバイス1の製造方法は、蓋形成工程S1と蓋アセンブリ形成工程S2と閉塞工程S3と溶接工程S4とを備える。蓋形成工程S1は、鍛造により、蓋部材30の周縁部31と挿通孔周囲部33,34との間に位置して、レーザ光LBの散乱光LCが樹脂部材70,80に照射されるのを遮る凸部35,36であって、蓋部材30の厚みtに対し、周縁部31の端面31sから凸部35,36の側面35ks,36ksまでの距離Dが0.5t以内とされた凸部35,36を形成する凸部形成工程S12を含む。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
開口部を有する有底筒状の本体部材、及び、上記開口部を閉塞する形態で上記本体部材に全周にわたりレーザ溶接された蓋部材を有するケースと、
上記蓋部材を蓋厚み方向に貫通する挿通孔内に挿通された端子部材と、
上記蓋部材の上記挿通孔を囲む挿通孔周囲部と上記端子部材との間を絶縁しつつ、上記蓋部材の上記挿通孔周囲部及び上記端子部材にそれぞれ接合した樹脂部材と、を備える
蓄電デバイスの製造方法であって、
上記蓋部材を形成する蓋形成工程と、
上記蓋部材の上記挿通孔内に上記端子部材を挿通した状態で、上記樹脂部材をインサート成形して、上記蓋部材に上記樹脂部材を介して上記端子部材を一体化した蓋アセンブリを形成する蓋アセンブリ形成工程と、
上記蓋アセンブリのうち上記蓋部材で、上記本体部材の上記開口部を塞ぐ閉塞工程と、
上記蓋部材の上記蓋厚み方向の外側からレーザ光を照射し、上記本体部材の上記開口部及び上記蓋部材の周縁部を全周にわたりレーザ溶接して、上記ケースを形成する溶接工程と、を備え、
上記蓋形成工程は、
鍛造により、
上記蓋部材の上記周縁部と上記挿通孔周囲部との間に位置して、上記蓋厚み方向の外側に向かって突出し、上記開口部及び上記周縁部に照射された上記レーザ光の散乱光が上記樹脂部材に照射されるのを遮る凸部であって、
上記蓋部材の厚みｔに対し、上記周縁部の端面から上記凸部の基端部のうち上記周縁部側の側面までの距離Ｄが０．５ｔ以内（Ｄ≦０．５ｔ）とされた凸部を形成する凸部形成工程を含む
蓄電デバイスの製造方法。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載の蓄電デバイスの製造方法であって、
前記本体部材の前記開口部は、
一対の長辺開口部と一対の短辺開口部とを有する矩形環状であり、
前記蓋部材の前記周縁部は、
一対の長辺周縁部と一対の短辺周縁部とを有する矩形環状であり、
前記閉塞工程は、
上記蓋部材の上記一対の長辺周縁部を上記本体部材の上記一対の長辺開口部に、上記蓋部材の上記一対の短辺周縁部を上記本体部材の上記一対の短辺開口部にそれぞれ対向させて、上記蓋部材で上記本体部材の上記開口部を塞ぎ、
前記凸部は、
上記蓋部材のうち、上記一対の長辺周縁部と前記挿通孔周囲部との間にそれぞれ位置し、上記長辺周縁部に沿って延びる一対の凸条部を含む
蓄電デバイスの製造方法。
【請求項３】
開口部を有する有底筒状の本体部材、及び、上記開口部を閉塞する形態で上記本体部材に全周にわたりレーザ溶接された蓋部材を有するケースと、
上記蓋部材を蓋厚み方向に貫通する挿通孔内に挿通された端子部材と、
上記蓋部材の上記挿通孔を囲む挿通孔周囲部と上記端子部材との間を絶縁しつつ、上記蓋部材の上記挿通孔周囲部及び上記端子部材にそれぞれ接合した樹脂部材と、を備える
蓄電デバイスであって、
上記蓋部材は、
上記蓋部材の周縁部と上記挿通孔周囲部との間に位置して、上記蓋厚み方向の外側に向かって突出し、上記開口部及び上記周縁部に照射されたレーザ光の散乱光が上記樹脂部材に照射されるのを遮る凸部であって、上記蓋部材の厚みｔに対し、上記周縁部の端面から上記凸部の基端部のうち上記周縁部側の側面までの距離Ｄが０．５ｔ以内（Ｄ≦０．５ｔ）とされた、鍛造により形成された凸部を有し、
上記樹脂部材は、
上記蓋部材の上記凸部により、焦げ部の発生が抑制された
蓄電デバイス。
【請求項４】
請求項３に記載の蓄電デバイスであって、
前記本体部材の前記開口部は、
一対の長辺開口部と一対の短辺開口部とを有する矩形環状であり、
前記蓋部材の前記周縁部は、
一対の長辺周縁部と一対の短辺周縁部とを有する矩形環状であり、
前記凸部は、
上記蓋部材のうち、上記一対の長辺周縁部と前記挿通孔周囲部との間にそれぞれ位置し、上記長辺周縁部に沿って延びる一対の凸条部を含み、
前記樹脂部材は、
上記蓋部材の上記凸条部により、上記樹脂部材のうち上記長辺周縁部に近接する周縁近接部位で、焦げ部の発生が抑制された
蓄電デバイス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケースに樹脂部材を介して端子部材が固設された、電池やキャパシタなどの蓄電デバイスの製造方法及び蓄電デバイスに関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
蓄電デバイスとして、直方体箱状のケースに樹脂部材を介して正負の端子部材がそれぞれ固設された角形の電池が知られている。具体的には、ケースは、矩形環状の開口部を有する有底角筒状の本体部材と、開口部を閉塞する形態で本体部材に全周にわたりレーザ溶接された矩形板状の蓋部材とからなる。また正負の端子部材は、蓋部材に穿設された一対の挿通孔内にそれぞれ挿通されて、ケース内部からケース外部に延びている。そして、一対の樹脂部材が、蓋部材と正負の端子部材との間をそれぞれ絶縁しつつ、蓋部材及び端子部材にそれぞれ接合している。関連する従来技術として、例えば特許文献１，２が挙げられる（特許文献１の図１、図２等、及び、特許文献２の図１、図２等を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－０８６８１３号公報
特開２０１３－０５４９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような電池の製造過程において、予め端子部材を固設しておいた蓋部材で、本体部材の開口部を塞ぎ、本体部材の開口部と蓋部材の周縁部とを全周にわたりレーザ溶接する際に、レーザ光の散乱光が、蓋部材と端子部材との間を絶縁する樹脂部材に照射されて、樹脂部材に焦げ部が生じることがある。
【０００５】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、本体部材と蓋部材とをレーザ溶接してケースを形成する際に、レーザ光の散乱光により、蓋部材と端子部材との間を絶縁する樹脂部材に焦げ部が生じるのを抑制することができる蓄電デバイスの製造方法及び蓄電デバイスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）上記課題を解決するための本発明の一態様は、開口部を有する有底筒状の本体部材、及び、上記開口部を閉塞する形態で上記本体部材に全周にわたりレーザ溶接された蓋部材を有するケースと、上記蓋部材を蓋厚み方向に貫通する挿通孔内に挿通された端子部材と、上記蓋部材の上記挿通孔を囲む挿通孔周囲部と上記端子部材との間を絶縁しつつ、上記蓋部材の上記挿通孔周囲部及び上記端子部材にそれぞれ接合した樹脂部材と、を備える蓄電デバイスの製造方法であって、上記蓋部材を形成する蓋形成工程と、上記蓋部材の上記挿通孔内に上記端子部材を挿通した状態で、上記樹脂部材をインサート成形して、上記蓋部材に上記樹脂部材を介して上記端子部材を一体化した蓋アセンブリを形成する蓋アセンブリ形成工程と、上記蓋アセンブリのうち上記蓋部材で、上記本体部材の上記開口部を塞ぐ閉塞工程と、上記蓋部材の上記蓋厚み方向の外側からレーザ光を照射し、上記本体部材の上記開口部及び上記蓋部材の周縁部を全周にわたりレーザ溶接して、上記ケースを形成する溶接工程と、を備え、上記蓋形成工程は、鍛造により、上記蓋部材の上記周縁部と上記挿通孔周囲部との間に位置して、上記蓋厚み方向の外側に向かって突出し、上記開口部及び上記周縁部に照射された上記レーザ光の散乱光が上記樹脂部材に照射されるのを遮る凸部であって、上記蓋部材の厚みｔに対し、上記周縁部の端面から上記凸部の基端部のうち上記周縁部側の側面までの距離Ｄが０．５ｔ以内（Ｄ≦０．５ｔ）とされた凸部を形成する凸部形成工程を含む蓄電デバイスの製造方法である。
【０００７】
上述の蓄電デバイスの製造方法では、蓋部材のうち周縁部と挿通孔周囲部との間に上述の凸部を設けた蓋部材を用いる。これにより、溶接工程において、レーザ光の散乱光が凸部により遮られて樹脂部材に照射され難くなるので、樹脂部材に焦げ部が生じるのを抑制することができる。また凸部を、鍛造によって蓋部材の周縁部の端面近傍に（具体的には、蓋部材に厚みｔに対し、周縁部の端面から凸部の基端部の側面までの距離Ｄが０．５ｔ以内の位置に）形成しているので、凸部を精度良く形成することができる。
【０００８】
なお、蓋部材の「凸部」は、例えば、周縁部と挿通孔周囲部との間に、周縁部に沿って周縁部の全周にわたり設けてもよいし、周縁部に沿って周縁部の一部にのみ設けてもよい。
「蓄電デバイス」としては、例えば、リチウムイオン二次電池等の二次電池や、リチウムイオンキャパシタ等のキャパシタ、全固体電池などが挙げられる
【０００９】
（２）更に（１）に記載の蓄電デバイスの製造方法であって、前記本体部材の前記開口部は、一対の長辺開口部と一対の短辺開口部とを有する矩形環状であり、前記蓋部材の前記周縁部は、一対の長辺周縁部と一対の短辺周縁部とを有する矩形環状であり、前記閉塞工程は、上記蓋部材の上記一対の長辺周縁部を上記本体部材の上記一対の長辺開口部に、上記蓋部材の上記一対の短辺周縁部を上記本体部材の上記一対の短辺開口部にそれぞれ対向させて、上記蓋部材で上記本体部材の上記開口部を塞ぎ、前記凸部は、上記蓋部材のうち、上記一対の長辺周縁部と前記挿通孔周囲部との間にそれぞれ位置し、上記長辺周縁部に沿って延びる一対の凸条部を含む蓄電デバイスの製造方法とすると良い。
【００１０】
この製造方法では、本体部材の矩形環状の開口部と蓋部材の矩形環状の周縁部とをレーザ溶接する。この場合、蓋部材に設けた樹脂部材は、蓋部材の周縁部のうち長辺周縁部の一部に近接する形態とされ易く、樹脂部材のうち長辺周縁部に近接する周縁近接部位に焦げ部が発生し易い。レーザ光の散乱光が樹脂部材（周縁近接部位）まで届く距離が短いからである。
これに対し、上述の蓄電デバイスの製造方法では、蓋部材に設ける凸部は、長辺周縁部と挿通孔周囲部との間に位置して長辺周縁部に沿って延びる凸条部を含んでいる。このため、樹脂部材のうち、特に焦げ部が生じ易い、長辺周縁部に近接する周縁近接部位で、焦げ部が生じるのを抑制することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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