JP7633978B2 - 蓄電デバイスの製造方法及び蓄電デバイス - Google Patents

Description

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。

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４等を参照）。

特開２０２１－０８６８１３号公報 特開２００４－０３９４４５号公報

このような電池の製造過程において、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に当たり、蓋部材の周縁部近傍に熱絶縁用の凹溝を設けて、レーザ光の照射部位からの放熱を抑制し、蓋部材の周縁部を溶け易くして溶接性を向上させることが考えられる。
しかしながら、このように蓋部材の周縁部近傍に凹溝を設けると、レーザ光の照射で形成される溶融金属部をなす溶融金属の一部が、この凹溝に流れ込むことがある。すると、溶融金属部が、凹溝に流れ込まない場合とは異なる形状となる。具体的には、溶融金属の一部が凹溝に流れ込むことで、凹溝側に向かうほど低くなる斜面を有する形状となることがある。そして、この斜面に照射されたレーザ光の高強度の散乱光が、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判ってきた。

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、蓋部材の周縁部を溶け易くすると共に、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。

（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溶融させ混合し溶融金属部を形成した後に固化させて溶融固化部を形成するレーザ溶接を全周にわたり行って、上記ケースを形成する溶接工程と、を備え、上記蓋部材は、上記周縁部と上記挿通孔周囲部との間で、かつ、上記溶融金属部から離間する位置に設けられ、上記蓋厚み方向に凹み、上記レーザ光の照射部位から上記挿通孔周囲部に向かう熱移動を抑制する凹溝を有し、上記凹溝は、上記蓋部材の外側面に設けられ、上記周縁部側に位置する周縁部側内面と、上記挿通孔周囲部側に位置する孔周囲部側内面とを有する外側凹溝を含み、上記外側凹溝の上記周縁部側内面は、上記蓋厚み方向の上記外側面側ほど上記周縁部から遠ざかる形態を有する蓄電デバイスの製造方法である。

上述の蓄電デバイスの製造方法では、周縁部と挿通孔周囲部との間に上述の凹溝を設けた蓋部材を用いる。これにより、溶接工程において、レーザ光の照射部位から挿通孔周囲部に向かう熱移動を凹溝で抑制し、蓋部材の周縁部を溶け易くして溶接性を向上させることができる。一方、この凹溝は、レーザ光の照射で形成される溶融金属部から離間し、溶融金属が凹溝に流れ込まない。このため、溶融金属が凹溝に流れ込んで溶融金属部が凹溝側ほど低い斜面を有する形状となることが防止され、溶融金属部に照射されたレーザ光の散乱光が、樹脂部材に照射されて、樹脂部材に焦げ部が生じるのを防止することができる。
更に上述の蓄電デバイスの製造方法では、蓋部材の外側面に、周縁部側内面が蓋厚み方向の外側面側ほど周縁部から遠ざかる形態の外側凹溝を設けている。このため、溶融金属部から外側凹溝の開口までの距離を長くして、溶融金属の外側凹溝への流れ込みを防止しつつ、周縁部側内面が蓋厚み方向に延びる外側凹溝を設ける場合よりも、外側凹溝の内部空間をレーザ光の照射部位に近い位置（周縁部に近い位置）に設けることができる。これにより、レーザ光の照射部位から挿通孔周囲部に向かう熱移動をより効果的に抑制することができ、溶接性を向上させることができる。

なお、蓋部材の「凹溝」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。また「凹溝」は、蓋部材の外側面に設けてもよいし、蓋部材の内側面に設けてもよい。
「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

（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、前記凹溝は、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長辺凹溝を含む蓄電デバイスの製造方法とすると良い。

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の近傍において、溶融金属が凹溝に流れ込んで溶融金属部が凹溝側ほど低い斜面を有する形状となることにより、溶融金属部に照射されたレーザ光の散乱光が、樹脂部材（周縁近接部位）に照射されて、この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、蓋部材に設ける凹溝は、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長辺凹溝を含んでいる。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。

また蓄電デバイスの製造方法であって、前記凹溝は、前記蓋部材の内側面に設けられた内側凹溝を含む蓄電デバイスの製造方法とすると良い。

上述の蓄電デバイスの製造方法では、蓋部材の内側面に内側凹溝を設けている。内側凹溝では、外側凹溝のように溶融金属が流れ込むおそれがない。このため、内側凹溝は、外側凹溝を設ける場合よりも、レーザ光の照射部位に近い位置（周縁部に近い位置）に設けることができるので、レーザ光の照射部位から挿通孔周囲部に向かう熱移動をより効果的に抑制することができ、溶接性を向上させることができる。

（３）また他の態様は、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で、かつ、レーザ光の照射で形成される溶融金属部から離間する位置に設けられ、上記蓋厚み方向に凹み、上記レーザ光の照射部位から上記挿通孔周囲部に向かう熱移動を抑制する凹溝を有し、上記凹溝は、上記蓋部材の外側面に設けられ、上記周縁部側に位置する周縁部側内面と、上記挿通孔周囲部側に位置する孔周囲部側内面とを有する外側凹溝を含み、上記外側凹溝の上記周縁部側内面は、上記蓋厚み方向の上記外側面側ほど上記周縁部から遠ざかる形態を有し、上記樹脂部材は、上記蓋部材の上記凹溝により、焦げ部の発生が抑制された蓄電デバイスである。

上述の蓄電デバイスでは、樹脂部材における焦げ部の発生が抑制されているので、樹脂部材の本来の外観を保つことができる上、発生した焦げ部を経由して蓋部材と端子部材との間の絶縁抵抗が低下するのを抑制することができる。
更に上述の蓄電デバイスでは、上述の外側凹溝を含む凹溝により、樹脂部材における焦げ部の発生が抑制されているので、樹脂部材の本来の外観を保つことができる上、発生した焦げ部を経由して蓋部材と端子部材との間の絶縁抵抗が低下するのを抑制することができる。

（４）更に（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、前記凹溝は、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長辺凹溝を含み、前記樹脂部材は、上記蓋部材の上記長辺凹溝により、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とすると良い。

上述の蓄電デバイスでは、樹脂部材のうち、特に焦げ部が発生し易い、蓋部材の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ているので、この周縁近接部位においても樹脂部材の本来の外観を保つことができると共に、絶縁抵抗が低下するのを抑制することができる。

また蓄電デバイスであって、前記凹溝は、前記蓋部材の内側面に設けられた内側凹溝を含む蓄電デバイスとすると良い。

上述の蓄電デバイスでは、内側凹溝を含む凹溝により、樹脂部材における焦げ部の発生が抑制されているので、樹脂部材の本来の外観を保つことができる上、発生した焦げ部を経由して蓋部材と端子部材との間の絶縁抵抗が低下するのを抑制することができる。

参考形態１に係る電池の斜視図である。 参考形態１に係る電池の電池高さ方向及び電池幅方向に沿う断面図である。 参考形態１に係る電池の本体部材の開口部及び蓋部材の周縁部近傍における部分拡大断面図であり、（ａ）は電池高さ方向及び電池幅方向に沿う部分拡大断面図であり、（ｂ）は電池高さ方向及び電池厚み方向に沿う部分拡大断面図である。 参考形態１に係る電池の製造方法のフローチャートである。 参考形態１に係る電池の製造方法に関し、蓋アセンブリ形成工程で形成される蓋アセンブリを示す説明図である。 参考形態１に係る電池の製造方法に関し、閉塞工程において、蓋アセンブリをなす蓋部材で、本体部材の開口部を閉塞した様子を示す説明図である。 参考形態１に係る電池の製造方法に関し、溶接工程において、本体部材の開口部（長辺開口部）と蓋部材の周縁部（長辺周縁部）とをレーザ溶接する様子を示す説明図であり、（ａ）はレーザ光の照射を開始した様子を示す説明図であり、（ｂ）はレーザ光の照射で溶融金属部が形成された様子を示す説明図である。 実施形態に係る電池の本体部材の開口部及び蓋部材の周縁部近傍における、図３に対応した部分拡大断面図であり、（ａ）は電池高さ方向及び電池幅方向に沿う部分拡大断面図であり、（ｂ）は電池高さ方向及び電池厚み方向に沿う部分拡大断面図である。 実施形態に係る電池の製造方法に関し、蓋形成工程において、（ａ）は蓋部材に凹溝形成のための第１プレスを行う前の様子を示す説明図であり、（ｂ）は第１プレスを行った様子を示す説明図である。 実施形態に係る電池の製造方法に関し、蓋形成工程において、（ａ）は蓋部材に第２プレスを行う前の様子を示す説明図であり、（ｂ）は第２プレスを行った様子を示す説明図である。 実施形態に係る電池の製造方法に関し、蓋形成工程において、（ａ）は蓋部材に鍛造を行う前の様子を示す説明図であり、（ｂ）は鍛造を行って凹溝を形成した様子を示す説明図である。 比較形態に係る電池の製造方法に関し、図７に対応した説明図であり、（ａ）はレーザ光の照射を開始した様子を示す説明図であり、（ｂ）はレーザ光の照射で溶融金属部が形成された様子を示す説明図である。

（参考形態１）
以下、第１の参考形態を、図面を参照しつつ説明する。図１に本参考形態１に係る電池（蓄電デバイス）１の斜視図を、図２に電池１の全体の断面図を、図３に電池１のうち本体部材２０の開口部２１及び蓋部材３０の周縁部３１近傍の部分拡大断面図を示す。なお、以下では、電池１の電池高さ方向ＡＨ、電池幅方向ＢＨ及び電池厚み方向ＣＨを、図１～図３に示す方向と定めて説明する。この電池１は、ハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカー、電気自動車等の車両などに搭載される角型（直方体状）で密閉型のリチウムイオン二次電池である。

電池１は、ケース１０と、ケース１０内に収容された電極体４０と、ケース１０のケース上部１１に樹脂部材７０，８０を介して支持された正負の端子部材５０，６０等から構成されている。電極体４０は、ケース１０内で、絶縁フィルムからなり、電池高さ方向ＡＨの上側ＡＨ１に開口する袋状の絶縁ホルダ５に覆われている。またケース１０内には、電解液３が収容されており、その一部は電極体４０内に含浸され、残りはケース１０のケース底部１２上に溜まっている。

このうちケース１０は、金属（本参考形態１ではアルミニウム）からなる直方体箱状であり、電池高さ方向ＡＨの上側ＡＨ１に位置する矩形状のケース上部１１と、これに対向し、電池高さ方向ＡＨの下側ＡＨ２に位置する矩形状のケース底部１２と、これらの間を結ぶ４つの矩形状のケース側部（一対のケース長側部１３，１４及び一対のケース短側部１５，１６）とを有する。

ケース１０は、本体部材２０と蓋部材３０とから構成されている。本体部材２０は、電池高さ方向ＡＨの上側ＡＨ１に、一対の長辺開口部２１ｂと一対の短辺開口部２１ｃとを有する矩形環状の開口部２１を有する有底角筒状であり、ケース１０のうちケース底部１２、ケース長側部１３，１４及びケース短側部１５，１６をなしている。一方、蓋部材３０は、外側面３０ｍ及び内側面３０ｎを有する矩形板状であり、ケース１０のケース上部１１をなしている。蓋部材３０は、本体部材２０の開口部２１を閉塞する形態で本体部材２０に全周にわたりレーザ溶接されており、蓋部材３０と本体部材２０との間に溶融固化部１８が形成されている。具体的には、本体部材２０の矩形環状の開口部２１のうち一対の長辺開口部２１ｂと、蓋部材３０の矩形環状の周縁部３１のうち一対の長辺周縁部３１ｂとがそれぞれ溶接されて溶融固化部１８が形成されている（図３（ｂ）参照）。また本体部材２０の開口部２１のうち一対の短辺開口部２１ｃと、蓋部材３０の周縁部３１のうち一対の短辺周縁部３１ｃとがそれぞれ溶接されて溶融固化部１８が形成されている（図３（ａ）参照）。

蓋部材３０には、ケース１０の内圧が開弁圧を超えたときに破断して開弁する安全弁３８が設けられている。また蓋部材３０には、ケース１０の内外を連通する注液孔３０ｋが形成されており、アルミニウムからなる円板状の封止部材３９で気密に封止されている。
また蓋部材３０のうち、電池幅方向ＢＨの一方側ＢＨ１の端部近傍及び他方側ＢＨ２の端部近傍には、それぞれ蓋厚み方向ＤＨに貫通する矩形状の挿通孔３３ｈ，３４ｈが設けられている。一方の挿通孔３３ｈ内には、アルミニウムからなる正極の端子部材５０が挿通されており、樹脂部材７０を介して蓋部材３０と絶縁された状態で蓋部材３０に固設されている。また他方の挿通孔３４ｈ内には、銅からなる負極の端子部材６０が挿通されており、樹脂部材８０を介して蓋部材３０と絶縁された状態で蓋部材３０に固設されている。

これらの端子部材５０，６０は、それぞれ蓋部材３０上に配置された矩形板状の外部端子部５１，６１と、主にケース１０内に配置され、蓋部材３０の挿通孔３３ｈ，３４ｈを経由して外部端子部５１，６１に繋がる内部端子部５２，６２とを有する。正極の内部端子部５２は、ケース１０内で電極体４０の正極タブ４０ａに接合し導通している。一方、負極の内部端子部６２は、ケース１０内で電極体４０の負極タブ４０ｂに接合し導通している。

正極の樹脂部材７０は、蓋部材３０の挿通孔３３ｈを囲み、一対の長辺周囲部３３ｅと一対の短辺周囲部３３ｆとを有する矩形環状の挿通孔周囲部３３と、端子部材５０との間を絶縁しつつ、蓋部材３０の挿通孔周囲部３３及び端子部材５０にそれぞれ接合している。同様に、負極の樹脂部材８０は、蓋部材３０の挿通孔３４ｈを囲み、一対の長辺周囲部３４ｅと一対の短辺周囲部３４ｆとを有する矩形環状の挿通孔周囲部３４と、端子部材６０との間を絶縁しつつ、蓋部材３０の挿通孔周囲部３４及び端子部材６０にそれぞれ接合している。

これらの樹脂部材７０，８０は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）からなり、蓋部材３０上に配置された矩形板状の外部絶縁部７１，８１と、ケース１０の内部及び蓋部材３０の挿通孔３３ｈ，３４ｈ内に配置され、外部絶縁部７１，８１と繋がる内部絶縁部７２，８２とを有する。このうち外部絶縁部７１，８１は、端子部材５０，６０の外部端子部５１，６１と蓋部材３０の挿通孔周囲部３３，３４との間を絶縁している。一方、内部絶縁部７２，８２は、端子部材５０，６０の内部端子部５２，６２と蓋部材３０の挿通孔周囲部３３，３４との間を絶縁している。

また蓋部材３０の外側面３０ｍのうち、周縁部３１と挿通孔周囲部３３，３４との間で、かつ、後述するレーザ光ＬＢの照射（図７（ａ）（ｂ）参照）で形成される溶融金属部１８Ｚから離間する位置には、蓋厚み方向ＤＨに電池高さ方向ＡＨの下側ＡＨ２に向けて凹む凹溝（外側凹溝）３５が、周縁部３１に沿って周縁部３１の全周にわたり設けられている。

即ち、本参考形態１の凹溝３５は、蓋部材３０のうち、周縁部３１の一対の長辺周縁部３１ｂと挿通孔周囲部３３，３４の一対の長辺周囲部３３ｅ，３４ｅとの間にそれぞれ位置し、長辺周縁部３１ｂに沿って延びる長辺凹溝３６（図１及び図３（ｂ）参照）と、蓋部材３０のうち、周縁部３１の一対の短辺周縁部３１ｃと挿通孔周囲部３３，３４の一対の短辺周囲部３３ｆとの間にそれぞれ位置し、短辺周縁部３１ｃに沿って延びる短辺凹溝３７（図１及び図３（ａ）参照）とを有する。

また本参考形態１の凹溝３５は、断面がＵ字状である。即ち、凹溝３５は、蓋部材３０の周縁部３１側（図３（ａ）（ｂ）中、左方）に位置して蓋厚み方向ＤＨに延びる周縁部側内面３５ａと、蓋部材３０の挿通孔周囲部３３，３４側図３（ａ）（ｂ）中、左方）に位置して周縁部側内面３５ａに平行に蓋厚み方向ＤＨに延びる孔周囲部側内面３５ｂと、これら周縁部側内面３５ａ及び孔周囲部側内面３５ｂにそれぞれ直交し、蓋部材３０の外側面３０ｍ及び内側面３０ｎに平行な底面３５ｃとを有する。
そして、このような凹溝３５により、後述するように、レーザ光ＬＢの照射部位Ｐから挿通孔周囲部３３，３４に向かう熱移動が抑制されており、かつ、樹脂部材７０，８０における焦げ部ＢＰ（図１２（ｂ）参照）の発生が防止されている。

電極体４０は、扁平な直方体状であり、各々電池高さ方向ＡＨ及び電池幅方向ＢＨに拡がる矩形状をなす、複数の正極板４１と複数の負極板４２とを、樹脂製の多孔質膜からなるセパレータ４３を介して交互に電池厚み方向ＣＨに積層した積層型の電極体である。各正極板４１は、上側ＡＨ１に延びる正極集電部４１ｒを有し、各々の正極集電部４１ｒ同士が厚み方向に重なって前述の正極タブ４０ａを形成している。この正極タブ４０ａは、前述のように正極の端子部材５０の内部端子部５２に接続している。また各負極板４２は、上側ＡＨ１に延びる負極集電部４２ｒを有し、各々の負極集電部４２ｒ同士が厚み方向に重なって前述の負極タブ４０ｂを形成している。この負極タブ４０ｂは、前述のように負極の端子部材６０の内部端子部６２に接続している。

本参考形態１の電池１では、凹溝３５により、樹脂部材７０，８０における焦げ部ＢＰの発生が防止されているので、樹脂部材７０，８０の本来の外観を保つことができる上、発生した焦げ部ＢＰを経由して蓋部材３０と端子部材５０，６０との間の絶縁抵抗が低下するのを抑制することができる。特に本参考形態１では、凹溝３５の長辺凹溝３６により、樹脂部材７０，８０のうち、焦げ部ＢＰが発生し易い、蓋部材３０の長辺周縁部３１ｂに近接する周縁近接部位７０ｅ，８０ｅでも、焦げ部ＢＰの発生が防止されているので、この周縁近接部位７０ｅ，８０ｅにおいても樹脂部材７０，８０の本来の外観を保つことができると共に、絶縁抵抗が低下するのを抑制することができる。

次いで、上記電池１の製造方法について説明する（図４～図７参照）。まず「蓋形成工程Ｓ１」（図４参照）において、蓋部材３０を形成する。即ち、アルミニウム板を用意し、プレスにより、これを矩形状に打ち抜くと共に、注液孔３０ｋ、挿通孔３３ｈ，３４ｈ、凹溝３５及び安全弁３８をそれぞれ設けて、蓋部材３０を得る。

次に「蓋アセンブリ形成工程Ｓ２」（図４参照）において、蓋アセンブリ７を形成する（図５参照）。即ち、端子部材５０，６０を更に用意し、樹脂部材７０，８０をインサート成形して、蓋部材３０に樹脂部材７０，８０を介して端子部材５０，６０を一体化させる。具体的には、正極の端子部材５０はアルミニウム板を、負極の端子部材６０は銅板を、それぞれプレス加工して得る。そして、蓋部材３０の挿通孔３３ｈ，３４ｈに端子部材５０，６０を挿通した状態で、樹脂部材７０，８０をインサート成形して、蓋部材３０に樹脂部材７０，８０を介して端子部材５０，６０を一体化させる。

次に、正極板４１、負極板４２及びセパレータ４３を積層して形成した電極体４０を用意し、電極体４０の正極タブ４０ａ及び負極タブ４０ｂに、上述の蓋部材３０に一体化させた端子部材５０，６０の内部端子部５２，６２をそれぞれ溶接して接続する。その後、この電極体４０を袋状の絶縁ホルダ５で包む。かくして、蓋部材３０、端子部材５０，６０、樹脂部材７０，８０、電極体４０及び絶縁ホルダ５からなる蓋アセンブリ７が形成される。

次に「閉塞工程Ｓ３」（図４参照）において、本体部材２０を用意し、蓋アセンブリ７のうち、絶縁ホルダ５で覆われた電極体４０を本体部材２０内に挿入し、蓋部材３０で本体部材２０の開口部２１を塞ぐ（図６参照）。具体的には、蓋部材３０の周縁部３１のうち一対の長辺周縁部３１ｂを、それぞれ本体部材２０の開口部２１のうち一対の長辺開口部２１ｂに対向させると共に、蓋部材３０の周縁部３１のうち一対の短辺周縁部３１ｃを、それぞれ本体部材２０の開口部２１のうち一対の短辺開口部２１ｃに対向させて、蓋部材３０で本体部材２０の開口部２１を塞ぐ。

次に「溶接工程Ｓ４」（図４参照）において、蓋部材３０の蓋厚み方向ＤＨの外側ＤＨ１（電池高さ方向ＡＨの上側ＡＨ１）から、本体部材２０の開口部２１及び蓋部材３０の周縁部３１にレーザ光ＬＢを照射し、開口部２１及び周縁部３１を溶融させ混合し溶融金属部１８Ｚを形成した後に固化させて溶融固化部１８を形成するレーザ溶接を全周にわたり行って、ケース１０を形成する（図７（ａ）（ｂ）参照）。
その際、蓋部材３０のうち、周縁部３１と挿通孔周囲部３３，３４との間には、熱絶縁用の凹溝３５が設けられているため、レーザ光ＬＢの照射部位Ｐから挿通孔周囲部３３，３４に向かう熱移動を凹溝３５により抑制し、蓋部材３０の周縁部３１を溶け易くして溶接性を向上させることができる。

ここで、図１２（ａ）（ｂ）に比較形態を示すように、周縁部３１と凹溝９３５との距離が短い場合、レーザ光ＬＢの照射で形成された溶融金属部９１８Ｚをなす溶融金属ＭＬが、この凹溝９３５に流れ込む。すると、溶融金属部９１８Ｚの形状が凹溝９３５側（図１２中、右方）ほど低位の斜面９１８Ｚｍを有する形状となる。このため、この斜面９１８Ｚｍに照射されたレーザ光ＬＢの散乱光ＬＣが、樹脂部材７０，８０に照射されて、樹脂部材７０，８０に焦げ部ＢＰが発生し易い。特に蓋部材３０に設けた樹脂部材７０，８０は、蓋部材３０の周縁部３１のうち長辺周縁部３１ｂの一部に近接している。このため、樹脂部材７０，８０のうち、蓋部材３０の周縁部３１の長辺周縁部３１ｂに対向して近接する周縁近接部位７０ｅ，８０ｅには、高強度の散乱光ＬＣが照射されるため、特に焦げ部ＢＰが発生し易い。

これに対し、本参考形態１（図７（ａ）（ｂ）参照）では、凹溝３５は、長辺凹溝３６及び短辺凹溝３７のいずれも、周縁部３１から十分に離間した位置に形成されているため、レーザ光ＬＢの照射で形成される溶融金属部１８Ｚから離間し、溶融金属ＭＬが凹溝３５に流れ込まない。このため、溶融金属ＭＬが凹溝３５に流れ込んで溶融金属部１８Ｚの形状が凹溝３５側ほど低位（図７において下方）の斜面を有する形状となることが防止され、溶融金属部１８Ｚに照射されたレーザ光ＬＢの散乱光ＬＣが、樹脂部材７０，８０に照射されて、樹脂部材７０，８０に（周縁近接部位７０ｅ，８０ｅおいても）焦げ部ＢＰが生じるのを防止することができる。

次に「注液・封止工程Ｓ５」において、電解液３を注液孔３０ｋを通じてケース１０内に注液し、電解液３を電極体４０内に含浸させる。その後、注液孔３０ｋを外部から封止部材３９で覆い、封止部材３９を全周にわたり蓋部材３０に溶接して、封止部材３９と蓋部材３０との間を気密に封止する。
次に「初充電・エージング工程Ｓ６」において、この電池１に充電装置（不図示）を接続して、電池１に初充電を行う。その後、初充電した電池１を所定時間にわたり静置して、電池１をエージングする。かくして、電池１が完成する。

本参考形態１の電池１の製造方法では、周縁部３１と挿通孔周囲部３３，３４との間に凹溝３５を設けた蓋部材３０を用いる。これにより、溶接工程Ｓ４において、レーザ光ＬＢの照射部位Ｐから挿通孔周囲部３３，３４に向かう熱移動を凹溝３５で抑制し、蓋部材３０の周縁部３１を溶け易くして溶接性を向上させることができる。一方、この凹溝３５は、溶融金属部１８Ｚから離間し、溶融金属ＭＬが凹溝３５に流れ込まない。このため、溶融金属ＭＬが凹溝３５に流れ込んで溶融金属部１８Ｚが凹溝３５側ほど低位の斜面を有する形状となることが防止され、溶融金属部１８Ｚに照射されたレーザ光ＬＢの散乱光ＬＣが、樹脂部材７０，８０に照射されて、樹脂部材７０，８０に焦げ部ＢＰが生じるのを防止できる。
更に本参考形態１では、凹溝３５は、長辺周縁部３１ｂと挿通孔周囲部３３，３４との間に位置して長辺周縁部３１ｂに沿って延びる長辺凹溝３６を含んでいる。このため、樹脂部材７０，８０のうち、特に焦げ部ＢＰが生じ易い、長辺周縁部３１ｂに近接する周縁近接部位７０ｅ，８０ｅで、焦げ部ＢＰが生じるのを抑制することができる。

（参考形態２）
次いで、第２の参考形態について説明する。なお、参考形態１と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。参考形態１の電池１では、蓋部材３０の外側面３０ｍに凹溝（外側凹溝）３５を設けた。これに対し、本参考形態２の電池１００では、図３及び図７に破線で示すように、凹溝（外側凹溝）３５に代えて、蓋部材３０の内側面３０ｎに凹溝（内側凹溝）１３５を設けている。

即ち、蓋部材３０の内側面３０ｎのうち、周縁部３１と挿通孔周囲部３３，３４との間で、かつ、レーザ光ＬＢの照射で形成される溶融金属部１８Ｚから離間する位置に、蓋厚み方向ＤＨに電池高さ方向ＡＨの上側ＡＨ１に向けて凹む凹溝（内側凹溝）１３５を、周縁部３１に沿って周縁部３１の全周にわたり設けている。この凹溝１３５は、参考形態１の凹溝３５と同様に、周縁部３１の長辺周縁部３１ｂに沿って延びる長辺凹溝１３６（図３（ｂ）参照）と、周縁部３１の短辺周縁部３１ｃに沿って延びる短辺凹溝１３７（図３（ａ）参照）とを有する。

また本参考形態２の凹溝１３５も、断面がＵ字状である。即ち、凹溝１３５は、蓋部材３０の周縁部３１側に位置して蓋厚み方向ＤＨに延びる周縁部側内面１３５ａと、蓋部材３０の挿通孔周囲部３３，３４側に位置して周縁部側内面１３５ａに平行に蓋厚み方向ＤＨに延びる孔周囲部側内面１３５ｂと、これら周縁部側内面１３５ａ及び孔周囲部側内面１３５ｂにそれぞれ直交し、蓋部材３０の外側面３０ｍ及び内側面３０ｎに平行な底面１３５ｃとを有する。

本参考形態２の電池１００でも、溶接工程Ｓ４において、レーザ光ＬＢの照射部位Ｐから挿通孔周囲部３３，３４に向かう熱移動を凹溝１３５で抑制し、蓋部材３０の周縁部３１を溶け易くして溶接性を向上させることができる。一方、この凹溝１３５は、溶融金属部１８Ｚから離間し、溶融金属ＭＬが凹溝１３５に流れ込まないので、参考形態１と同様に、レーザ光ＬＢの散乱光ＬＣにより樹脂部材７０，８０に焦げ部ＢＰが生じるのを防止することができる。
特に本参考形態２では、凹溝１３５は、蓋部材３０の内側面３０ｎに設けた内側凹溝であるため、外側凹溝のように溶融金属ＭＬが流れ込むおそれがない。このため、外側凹溝を設ける場合よりも、レーザ光ＬＢの照射部位Ｐに近い位置（周縁部３１に近い位置）に凹溝１３５を設けることができるので、レーザ光ＬＢの照射部位Ｐからの熱移動をより効果的に抑制し、溶接性を向上させることができる。その他、参考形態１と同様な部分は、参考形態１と同様な作用効果を奏する。

（実施形態）
次いで、本発明の実施形態について説明する。なお、参考形態１または２と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。参考形態１の電池１では、蓋部材３０の外側面３０ｍに設けた凹溝（外側凹溝）３５を、周縁部側内面３５ａ及び孔周囲部側内面３５ｂが蓋厚み方向ＤＨに互いに平行で延びる、断面がＵ字状の形態とした（図３及び図７参照）。これに対し本実施形態の電池２００では、蓋部材３０の外側面３０ｍに設ける凹溝（外側凹溝）２３５を、参考形態１の凹溝３５とは異なる形態としている（図８（ａ）（ｂ）参照）。

即ち、本実施形態の凹溝２３５は、参考形態１の凹溝３５と同様に、蓋部材３０の外側面３０ｍのうち、周縁部３１と挿通孔周囲部３３，３４との間で、かつ、溶融金属部１８Ｚから離間する位置に、周縁部３１の全周にわたり設けられている。また凹溝２３５は、周縁部３１の長辺周縁部３１ｂに沿って延びる長辺凹溝２３６（図８（ｂ）参照）と、周縁部３１の短辺周縁部３１ｃに沿って延びる短辺凹溝２３７（図８（ａ）参照）とを有する。

但し、本実施形態の凹溝２３５は、参考形態１の凹溝３５と断面形状が異なる。具体的には、この凹溝２３５は、蓋部材３０の周縁部３１側（図８（ａ）（ｂ）中、左方）に位置する周縁部側内面２３５ａと、蓋部材３０の挿通孔周囲部３３，３４側（図８（ａ）（ｂ）中、右方）に位置する孔周囲部側内面２３５ｂと、これらを結ぶ底面２３５ｃとを有する。このうち孔周囲部側内面２３５ｂは、参考形態１の凹溝３５の孔周囲部側内面３５ｂと同様に、蓋厚み方向ＤＨに延びる。また底面２３５ｃは、参考形態１の凹溝３５の底面３５ｃと同様に、蓋部材３０の外側面３０ｍ及び内側面３０ｎに平行に延びる。一方、周縁部側内面２３５ａは、蓋厚み方向ＤＨの外側面３０ｍ側（電池高さ方向ＡＨの上側ＡＨ１）ほど周縁部３１から遠ざかる（図８（ａ）（ｂ）中、右方）平面となっている。

なお、このような凹溝２３５は、以下の手法により形成する（図９～図１１参照）。即ち、蓋形成工程Ｓ１において、まず、凹溝２３５を有しない蓋部材３０Ｚを形成する。具体的には、アルミニウム板を用意し、プレスにより、これを矩形状に打ち抜くと共に、注液孔３０ｋ、挿通孔３３ｈ，３４ｈ及び安全弁３８をそれぞれ設けて、凹溝２３５を有しない蓋部材３０Ｚを得る（図９（ａ）参照）。

次に、この凹溝形成前の蓋部材３０Ｚに、凹溝２３５を形成するための第１プレスを行う。具体的には、図９（ａ）に示すように、蓋部材３０Ｚの外側面３０ｍに第１金型ＫＡを、蓋部材３０Ｚの内側面３０ｎに第２金型ＫＢを配置して、第１金型ＫＡ及び第２金型ＫＢで蓋部材３０Ｚを蓋厚み方向ＤＨに挟む。そして、図９（ｂ）に示すように、第３金型ＫＣを蓋厚み方向ＤＨに蓋部材３０Ｚ及び第２金型ＫＢに向けて図９（ｂ）中、下方に移動させ、第３金型ＫＣと第２金型ＫＢで蓋部材３０Ｚのうち周縁部３１Ｚを含む周縁近傍部３２Ｚをプレスして薄くする。

その後、この蓋部材３０Ｚの周縁近傍部３２Ｚに第２プレスを行う。具体的には、図１０（ａ）に示すように、蓋部材３０Ｚの外側面３０ｍに第４金型ＫＤを、蓋部材３０Ｚの内側面３０ｎに第５金型ＫＥを配置して、第４金型ＫＤ及び第５金型ＫＥで蓋部材３０Ｚを蓋厚み方向ＤＨに挟む。そして、図１０（ｂ）に示すように、第６金型ＫＦを蓋厚み方向ＤＨに蓋部材３０Ｚ及び第５金型ＫＥに向けて図１０（ｂ）中、下方に移動させ、第６金型ＫＦと第４金型ＫＤで蓋部材３０Ｚの周縁近傍部３２Ｚをプレスして、周縁近傍部３２Ｚに凹部３２Ｚｖを設ける。この凹部３２Ｚｖは、断面が概ねＶ字状であり、蓋厚み方向ＤＨの外側面３０ｍ側ほど周縁部３１Ｚに近づく平面をなす周縁部側内面３２Ｚｖａと、蓋厚み方向ＤＨに延びる孔周囲部側内面３２Ｚｖｂとを有する。

その後、この蓋部材３０Ｚの周縁近傍部３２Ｚに鍛造を行う。具体的には、図１１（ａ）に示すように、蓋部材３０Ｚの外側面３０ｍに第７金型ＫＧを、蓋部材３０Ｚの内側面３０ｎに第８金型ＫＨを配置して、第７金型ＫＧ及び第８金型ＫＨで蓋部材３０Ｚを蓋厚み方向ＤＨに挟む。そして、図１１（ｂ）に示すように、第９金型ＫＩを蓋厚み方向ＤＨに蓋部材３０Ｚ及び第７金型ＫＧに向けて図１１（ｂ）中、上方に移動させ、蓋部材３０Ｚの周縁近傍部３２Ｚを叩いて、周縁近傍部３２Ｚを塑性変形させる。これにより、周縁部側内面２３５ａが蓋厚み方向ＤＨの外側面３０ｍ側ほど周縁部３１から遠ざかる形態の凹溝２３５を有する蓋部材３０を形成する。その後は、参考形態１と同様に、蓋アセンブリ形成工程Ｓ２以降の各工程を行って、電池２００を製造する。

本実施形態の電池２００でも、溶接工程Ｓ４において、レーザ光ＬＢの照射部位Ｐから挿通孔周囲部３３，３４に向かう熱移動を凹溝２３５で抑制し、蓋部材３０の周縁部３１を溶け易くして溶接性を向上させることができる。一方、この凹溝２３５は、溶融金属部１８Ｚから離間し、溶融金属ＭＬが凹溝２３５に流れ込まないので、参考形態１と同様に、レーザ光ＬＢの散乱光ＬＣにより樹脂部材７０，８０に焦げ部ＢＰが生じるのを防止することができる。

特に本実施形態では、凹溝２３５の周縁部側内面２３５ａを、蓋厚み方向ＤＨの外側面３０ｍ側ほど蓋部材３０の周縁部３１から遠ざかる形態としているので、溶融金属部１８Ｚから凹溝２３５の開口までの距離を長くして、溶融金属ＭＬの凹溝２３５への流れ込みを防止しつつ、参考形態１の凹溝３５よりも、凹溝２３５の内部空間をレーザ光ＬＢの照射部位Ｐに近い位置（周縁部３１に近い位置）に設けることができる。これにより、レーザ光ＬＢの照射部位Ｐから挿通孔周囲部３３，３４に向かう熱移動をより効果的に抑制することができ、溶接性を向上させることができる。

以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば参考形態１，２及び実施形態では、ケース１０内に収容する電極体として、積層型の電極体４０を例示したが、電極体は扁平状捲回型の電極体でもよい。また複数の電極体をケース内に収容してもよい。

１，１００，２００ 電池（蓄電デバイス）
７ 蓋アセンブリ
１０ ケース
１８ 溶融固化部
１８Ｚ 溶融金属部
２０ 本体部材
２１ 開口部
２１ｂ 長辺開口部
２１ｃ 短辺開口部
３０ 蓋部材
３１ 周縁部
３１ｂ 長辺周縁部
３１ｃ 短辺周縁部
３３，３４ 挿通孔周囲部
３３ｈ，３４ｈ 挿通孔
３３ｅ，３４ｅ 長辺周囲部
３３ｆ，３４ｆ 短辺周囲部
３５，２３５ 凹溝（外側凹溝）
１３５ 凹溝（内側凹溝）
３５ａ，１３５ａ，２３５ａ 周縁部側内面
３５ｂ，１３５ｂ，２３５ｂ 孔周囲部側内面
３５ｃ，１３５ｃ，２３５ｃ 底面
３６，１３６，２３６ 長辺凹溝
３７，１３７，２３７ 短辺凹溝
４０ 電極体
５０，６０ 端子部材
７０，８０ 樹脂部材
７０ｅ，８０ｅ （樹脂部材のうち蓋部材の長辺周縁部に近接する）周縁近接部位
ＤＨ 蓋厚み方向
ＤＨ１ （蓋厚み方向の）外側
ＤＨ２ （蓋厚み方向の）内側
ＬＢ レーザ光
ＬＣ 散乱光
Ｐ 照射部位
ＭＬ 溶融金属
ＢＰ 焦げ部
Ｓ１ 蓋形成工程
Ｓ２ 蓋アセンブリ形成工程
Ｓ３ 閉塞工程
Ｓ４ 溶接工程
Ｓ５ 注液・封止工程
Ｓ６ 初充電・エージング工程

Claims (4)

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溶融させ混合し溶融金属部を形成した後に固化させて溶融固化部を形成するレーザ溶接を全周にわたり行って、上記ケースを形成する溶接工程と、を備え、
   上記蓋部材は、
   上記周縁部と上記挿通孔周囲部との間で、かつ、上記溶融金属部から離間する位置に設けられ、上記蓋厚み方向に凹み、上記レーザ光の照射部位から上記挿通孔周囲部に向かう熱移動を抑制する凹溝を有し、
   上記凹溝は、
   上記蓋部材の外側面に設けられ、上記周縁部側に位置する周縁部側内面と、上記挿通孔周囲部側に位置する孔周囲部側内面とを有する外側凹溝を含み、
   上記外側凹溝の上記周縁部側内面は、
   上記蓋厚み方向の上記外側面側ほど上記周縁部から遠ざかる形態を有する
   蓄電デバイスの製造方法。
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、
   前記凹溝は、
   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長辺凹溝を含む
   蓄電デバイスの製造方法。
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で、かつ、レーザ光の照射で形成される溶融金属部から離間する位置に設けられ、上記蓋厚み方向に凹み、上記レーザ光の照射部位から上記挿通孔周囲部に向かう熱移動を抑制する凹溝を有し、
   上記凹溝は、
   上記蓋部材の外側面に設けられ、上記周縁部側に位置する周縁部側内面と、上記挿通孔周囲部側に位置する孔周囲部側内面とを有する外側凹溝を含み、
   上記外側凹溝の上記周縁部側内面は、
   上記蓋厚み方向の上記外側面側ほど上記周縁部から遠ざかる形態を有し、
   上記樹脂部材は、
   上記蓋部材の上記凹溝により、焦げ部の発生が抑制された
   蓄電デバイス。
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、
   前記凹溝は、
   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長辺凹溝を含み、
   前記樹脂部材は、
   上記蓋部材の上記長辺凹溝により、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。

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