JP5974531B2

JP5974531B2 - Manufacturing method of sealed battery

Info

Publication number: JP5974531B2
Application number: JP2012037034A
Authority: JP
Inventors: 井上　俊彦; 俊彦井上; 平川　靖; 靖平川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-02-23
Filing date: 2012-02-23
Publication date: 2016-08-23
Anticipated expiration: 2032-02-23
Also published as: JP2013171817A

Description

本発明は、電池ケースの内圧が作動圧を超えたときに電極体に流れる電流を遮断する電流遮断機構を備えた密閉型電池の製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing sealed batteries with a current interrupt device for cutting off the current flowing through the electrode body when the internal pressure of the battery case exceeds the operating pressure.

近年、ハイブリッド自動車、電気自動車などの車両や、ノート型パソコン、ビデオカムコーダなどのポータブル電子機器の駆動用電源として、充放電可能な密閉型電池が利用されている。密閉型電池として、過充電等によって電池ケースの内圧が上昇し、電池ケースの内圧が作動圧を超えたときに、電極体に流れる電流を遮断する電流遮断機構を備える電池が知られている（例えば、特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art In recent years, chargeable / dischargeable sealed batteries have been used as driving power sources for vehicles such as hybrid vehicles and electric vehicles, and portable electronic devices such as notebook computers and video camcorders. As a sealed battery, a battery is known that includes a current interrupting mechanism that interrupts the current flowing through the electrode body when the internal pressure of the battery case increases due to overcharging or the like and the internal pressure of the battery case exceeds the operating pressure ( For example, see Patent Document 1).

特開２００８−０６６２５４号公報JP 2008-066254 A

特許文献１の電流遮断機構は、ダイヤフラムと破断部材（脆弱部である金属薄膜）とを有している。ダイヤフラムは、外部端子に電気的に接続され、電池ケースの内圧が上昇したときに電池ケースの外方に変形する。破断部材（金属薄膜）は、電極体に電気的に接続され、且つ、ダイヤフラムに溶接されることによって電気的に接続され、電池ケースの内圧上昇に伴って変形するダイヤフラムと共に変形し、電池ケースの内圧が作動圧を超えたときに自身が破断することによって、ダイヤフラムへの通電を遮断する。 The current interruption mechanism of Patent Document 1 includes a diaphragm and a rupture member (a metal thin film that is a fragile portion). The diaphragm is electrically connected to the external terminal and deforms outward of the battery case when the internal pressure of the battery case increases. The rupture member (metal thin film) is electrically connected to the electrode body and is electrically connected by welding to the diaphragm, and is deformed together with the diaphragm that is deformed as the internal pressure of the battery case increases. When the internal pressure exceeds the operating pressure, the self-breakage cuts off the power supply to the diaphragm.

ところで、特許文献１では、破断部材（金属薄膜）にレーザースポット溶接を行うことで、ダイヤフラムと破断部材（金属薄膜）とを溶接している。しかしながら、スポット溶接では、一点を溶接したとき、溶接熱により破断部材（金属薄膜）に歪みが発生し、この熱歪みにより、ダイヤフラムと破断部材との間に隙間が生じることがある。破断部材の溶接部（レーザービームを照射してスポット溶接する部位）とダイヤフラムとの間に隙間が生じた状態で、破断部材の当該溶接部にレーザービームを照射すると、破断部材（レーザービームを照射した箇所）に穴あきが発生し、溶接不良となることがあった。これは、破断部材の溶接部がダイヤフラムと離間することで、当該箇所において熱容量が大きく低下するためである。 By the way, in patent document 1, the diaphragm and the fracture | rupture member (metal thin film) are welded by performing laser spot welding to the fracture | rupture member (metal thin film). However, in spot welding, when one point is welded, distortion occurs in the fracture member (metal thin film) due to welding heat, and this thermal strain may cause a gap between the diaphragm and the fracture member. When a laser beam is applied to the welded portion of the fracture member in a state where a gap is formed between the welded portion of the fractured member (the portion to be spot welded by irradiating the laser beam) and the diaphragm, the fractured member (irradiated with the laser beam) In some cases, there was a perforation in the welded part), resulting in poor welding. This is because the heat capacity is greatly reduced at the relevant portion by separating the welded portion of the breaking member from the diaphragm.

また、スポット溶接により、ダイヤフラムと破断部材との間を数点溶接しただけでは、十分な溶接強度が得られない虞もあった。
また、十分な溶接強度を確保するために、ダイヤフラムと破断部材とを全周溶接する場合でも、溶接開始点から溶接終了点にわたってレーザービーム等を照射している間に、破断部材が徐々に加熱されてゆき、破断部材に歪みが発生することがあった。この熱歪みによりダイヤフラムと破断部材との間に隙間が生じた状態でレーザービーム等を照射した場合も、破断部材（レーザービーム等を照射した箇所）に穴あきが発生し、溶接不良となることがあった。 In addition, there is a possibility that sufficient welding strength cannot be obtained only by welding several points between the diaphragm and the fracture member by spot welding.
In addition, to ensure sufficient welding strength, even when the diaphragm and the fracture member are all-around welded, the fracture member is gradually heated while the laser beam is irradiated from the welding start point to the welding end point. As a result, the fracture member may be distorted. Even when a laser beam or the like is irradiated with a gap between the diaphragm and the fractured member due to this thermal strain, a hole is generated in the fractured member (the location irradiated with the laser beam etc.), resulting in poor welding. was there.

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであって、ダイヤフラムと破断部材との溶接不良を抑制することができる密閉型電池の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention was made in view of such problems, and an object thereof is to provide a manufacturing how a sealed battery capable of suppressing the poor welding the diaphragm and the rupture member.

外部端子と、電極体と、上記電極体を収容する電池ケースと、上記電池ケースの内圧が作動圧を超えたときに上記電極体に流れる電流を遮断する電流遮断機構と、を備え、上記電流遮断機構は、上記外部端子に電気的に接続され、上記電池ケースの内圧上昇に伴って変形するダイヤフラムと、上記電極体に電気的に接続され、且つ、上記ダイヤフラムに溶接されることによって電気的に接続され、上記電池ケースの内圧上昇に伴って変形する上記ダイヤフラムと共に変形し、上記電池ケースの内圧が作動圧を超えたときに自身が破断することによって、上記ダイヤフラムと上記電極体との間の通電を遮断する破断部材と、を有する密閉型電池の製造方法において、上記破断部材は、エネルギービーム溶接によって、上記ダイヤフラムに溶接される溶接部を有し、エネルギービーム溶接によって上記ダイヤフラムに上記破断部材を溶接する溶接工程では、エネルギービームのプロファイルを上記溶接部全体の形状にした状態で上記破断部材に上記エネルギービームを照射することにより、上記溶接部全体を一括して同時に溶接する密閉型電池の製造方法が好ましい。 Includes an outer portion the terminal, and the electrode body, and the battery case for accommodating the electrode body, and a current interrupt device for cutting off the current flowing through the electrode body when the internal pressure of the battery case exceeds the operating pressure, the The current interrupting mechanism is electrically connected to the external terminal, deformed as the internal pressure of the battery case increases, and electrically connected to the electrode body and welded to the diaphragm. Are connected together and deformed together with the diaphragm deforming as the internal pressure of the battery case rises, and when the internal pressure of the battery case exceeds the operating pressure, the self-breakage causes the diaphragm and the electrode body to In the manufacturing method of a sealed battery having a breaking member that cuts off current between the two, the breaking member is welded to the diaphragm by energy beam welding. In the welding process in which the fracture member is welded to the diaphragm by energy beam welding, the energy beam is irradiated to the fracture member in a state where the profile of the energy beam is the shape of the entire weld portion. Therefore, a method for manufacturing a sealed battery in which the entire welded portion is welded simultaneously is preferable.

上述の製造方法では、溶接工程において、エネルギービーム溶接によって、ダイヤフラムに破断部材を溶接する。この溶接工程では、エネルギービームのプロファイル（エネルギービームの断面形状、進んでくるエネルギービームを正面視したときの形状）を溶接部全体の形状にした状態で破断部材にエネルギービームを照射することにより、溶接部全体を一括して同時に溶接する。換言すれば、溶接工程において、破断部材に照射するエネルギービームのプロファイルを溶接部全体の形状にすることにより、溶接部全体を一括して同時に溶接する。ここで、溶接部とは、破断部材のうち、エネルギービーム溶接によってダイヤフラムに溶接される部位である。 In the manufacturing method described above, in the welding process, the fracture member is welded to the diaphragm by energy beam welding. In this welding process, by irradiating the rupture member with the energy beam in a state where the profile of the energy beam (the cross-sectional shape of the energy beam, the shape when the advancing energy beam is viewed from the front) is the shape of the entire welded portion, Weld the entire weld at once. In other words, in the welding process, the entire welded portion is simultaneously welded at the same time by making the profile of the energy beam applied to the fracture member the shape of the entire welded portion. Here, a welding part is a site | part welded to a diaphragm by energy beam welding among fracture | rupture members.

このように、溶接部全体を一括して同時に溶接することにより、破断部材における熱歪みの発生が抑制され、ダイヤフラムと破断部材との溶接不良（穴あき）が発生するのを抑制することができる。
なお、エネルギービームとしては、例えば、レーザービームや電子ビームなどを挙げることができる。 Thus, by welding the entire welded portion at the same time, the occurrence of thermal distortion in the fracture member can be suppressed, and the occurrence of poor welding (perforation) between the diaphragm and the fracture member can be suppressed. .
Examples of the energy beam include a laser beam and an electron beam.

さらに、上記の密閉型電池の製造方法であって、前記溶接工程では、回折光学素子レンズを通じて、前記エネルギービームのプロファイルを前記溶接部全体の形状にする密閉型電池の製造方法とすると良い。 Furthermore, in the above-described method for manufacturing a sealed battery, in the welding step, it is preferable to use a method for manufacturing a sealed battery in which a profile of the energy beam is made to be the shape of the entire welded portion through a diffractive optical element lens.

上述の製造方法では、回折光学素子レンズ（ＤＯＥレンズ）を用いることで、エネルギービームのプロファイルを、（中実丸形状から）適切に、溶接部全体の形状に変更することができる。溶接部全体の形状としては、例えば、リング状やリングの一部が欠けた形状（例えば、複数の円弧が等間隔に円周上に並んだ形状）を挙げることができる。 In the manufacturing method described above, by using a diffractive optical element lens (DOE lens), the profile of the energy beam can be appropriately changed to the shape of the entire welded portion (from the solid round shape). Examples of the shape of the entire welded portion include a ring shape or a shape in which a part of the ring is missing (for example, a shape in which a plurality of arcs are arranged on the circumference at equal intervals).

本発明の一態様は、上記いずれかの密閉型電池の製造方法であって、前記エネルギービームは、ファイバーレーザービームである密閉型電池の製造方法である。 One embodiment of the present invention is a method for manufacturing a sealed battery according to any one of the above, wherein the energy beam is a fiber laser beam .

ファイバーレーザービームにより、ダイヤフラムと破断部材とを溶接することで、両部材を適切に溶接することができる。 By welding the diaphragm and the fracture member with the fiber laser beam, both members can be appropriately welded.

さらに、上記いずれかの密閉型電池の製造方法であって、前記溶接部全体の形状はリング状であり、前記溶接工程では、前記エネルギービームのプロファイルを上記リング状にした状態で、前記破断部材に上記エネルギービームを照射する密閉型電池の製造方法とすると良い。 Further, in any one of the above sealed battery manufacturing methods, the shape of the entire welded portion is a ring shape, and in the welding step, the fracture member is formed with the energy beam profile in the ring shape. It is preferable to use a method for manufacturing a sealed battery in which the energy beam is irradiated.

上述の製造方法では、溶接部全体の形状をリング状としている。このため、溶接工程では、エネルギービームのプロファイルをリング状にした状態で、破断部材にエネルギービームを照射する。ダイヤフラムに破断部材をリング状に溶接することで、点付け溶接する場合等に比べて、ダイヤフラムと破断部材とを強固に溶接することができる。 In the manufacturing method described above, the entire welded portion has a ring shape. For this reason, in a welding process, an energy beam is irradiated to a fracture member in the state which made the profile of the energy beam into the ring shape. By welding the rupture member to the diaphragm in a ring shape, the diaphragm and the rupture member can be firmly welded as compared to the case of spot welding.

また、前記いずれかの密閉型電池の製造方法によって製造されてなる密閉型電池が好ましい。 Further, a sealed battery produced by any one of the aforementioned sealed battery production methods is preferred.

上述の密閉型電池は、前述のいずれかの製造方法により製造されている。すなわち、破断部材の溶接部全体を一括して同時にダイヤフラムに溶接している。このため、上述の密閉型電池は、ダイヤフラムと破断部材との溶接不良が抑制された密閉型電池となる。 The above-described sealed battery is manufactured by any one of the above-described manufacturing methods. That is, the entire welded portion of the fracture member is collectively welded to the diaphragm at the same time. For this reason, the above-mentioned sealed battery is a sealed battery in which poor welding between the diaphragm and the fracture member is suppressed.

実施形態にかかる密閉型電池の斜視図である。1 is a perspective view of a sealed battery according to an embodiment. 同電池の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the battery. 同電池の正極板の斜視図である。It is a perspective view of the positive electrode plate of the battery. 同電池の負極板の斜視図である。It is a perspective view of the negative electrode plate of the battery. 図２のＡ部拡大図である。It is the A section enlarged view of FIG. 図５のＢ部拡大図である。It is the B section enlarged view of FIG. 図６の下面図である。FIG. 7 is a bottom view of FIG. 6. 電流遮断機構の作用を説明する図である。It is a figure explaining an effect | action of an electric current interruption mechanism. 実施形態にかかる密閉型電池の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the sealed battery concerning an embodiment. 同製造方法を説明する他の図である。It is another figure explaining the manufacturing method. 同製造方法の溶接工程を説明する図である。It is a figure explaining the welding process of the manufacturing method. 同溶接工程を説明する他の図である。It is another figure explaining the welding process. 同溶接工程を説明する他の図である。It is another figure explaining the welding process. 同溶接工程を説明する他の図である。It is another figure explaining the welding process. 実施形態にかかる密閉型電池の製造方法を説明する他の図である。It is another figure explaining the manufacturing method of the sealed battery concerning embodiment. 変形形態にかかる密閉型電池の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the sealed battery concerning a modification. 同製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method.

（実施形態）
次に、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
まず、本実施形態にかかる密閉型電池１について説明する。本実施形態の密閉型電池１は、図１及び図２に示すように、電極体１０と、この電極体１０を収容する電池ケース８０とを備える。なお、電極体１０には、電解液５０が含浸している。 (Embodiment)
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the sealed battery 1 according to the present embodiment will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the sealed battery 1 of the present embodiment includes an electrode body 10 and a battery case 80 that houses the electrode body 10. The electrode body 10 is impregnated with the electrolytic solution 50.

電池ケース８０は、ケース本体部材８１と封口蓋８２とを有する（図１、図２参照）。ケース本体部材８１は、金属からなり、矩形箱形状をなしている。封口蓋８２は、金属からなり、矩形板状をなしている。この封口蓋８２は、ケース本体部材８１の開口を閉塞して、このケース本体部材８１に溶接されている。 The battery case 80 includes a case main body member 81 and a sealing lid 82 (see FIGS. 1 and 2). The case body member 81 is made of metal and has a rectangular box shape. The sealing lid 82 is made of metal and has a rectangular plate shape. The sealing lid 82 closes the opening of the case body member 81 and is welded to the case body member 81.

電極体１０は、帯状の正極板２０と負極板３０とが、ポリエチレンからなる帯状のセパレータ（図示しない）を間に介在させて、扁平形状に捲回された捲回型の電極体である（図１参照）。正極板２０は、図３に示すように、帯状の正極集電箔２８と、この正極集電箔２８の両主面上に形成した正極活物質層２１，２１とを有する。正極活物質層２１は、正極活物質を含む層で、正極集電箔２８の長手方向ＤＡに延びる一方長辺に沿って配置されている。 The electrode body 10 is a wound electrode body in which a belt-like positive electrode plate 20 and a negative electrode plate 30 are wound into a flat shape with a belt-like separator (not shown) made of polyethylene interposed therebetween ( (See FIG. 1). As shown in FIG. 3, the positive electrode plate 20 includes a strip-shaped positive electrode current collector foil 28 and positive electrode active material layers 21 and 21 formed on both main surfaces of the positive electrode current collector foil 28. The positive electrode active material layer 21 is a layer containing a positive electrode active material, and is disposed along one long side extending in the longitudinal direction DA of the positive electrode current collector foil 28.

正極板２０のうち、正極活物質層２１が塗工されている部位を、正極活物質層塗工部２０ｂという（図３参照）。一方、正極活物質層２１を有することなく、正極集電箔２８のみからなる部位を、正極活物質層未塗工部２０ｃという。正極活物質層未塗工部２０ｃは、正極板２０の他方長辺に沿って、正極板２０の長手方向ＤＡに帯状に延びている。この正極活物質層未塗工部２０ｃは、捲回されて渦巻き状をなし、電極体１０の軸線方向（図２において左右方向）一方端部（図２において右端部）に位置している。 A portion of the positive electrode plate 20 on which the positive electrode active material layer 21 is applied is referred to as a positive electrode active material layer application portion 20b (see FIG. 3). On the other hand, a portion made only of the positive electrode current collector foil 28 without having the positive electrode active material layer 21 is referred to as a positive electrode active material layer uncoated portion 20c. The positive electrode active material layer uncoated portion 20 c extends in a strip shape in the longitudinal direction DA of the positive electrode plate 20 along the other long side of the positive electrode plate 20. The positive electrode active material layer uncoated portion 20c is wound to form a spiral shape, and is positioned at one end (right end in FIG. 2) in the axial direction (left and right direction in FIG. 2) of the electrode body 10.

負極板３０は、図４に示すように、帯状の負極集電箔３８と、この負極集電箔３８の両主面上に形成した負極活物質層３１，３１とを有する。負極活物質層３１は、負極活物質を含む層で、負極集電箔３８の長手方向ＤＡに延びる一方長辺に沿って配置されている。 As shown in FIG. 4, the negative electrode plate 30 includes a strip-shaped negative electrode current collector foil 38 and negative electrode active material layers 31 and 31 formed on both main surfaces of the negative electrode current collector foil 38. The negative electrode active material layer 31 is a layer containing a negative electrode active material, and is disposed along one long side extending in the longitudinal direction DA of the negative electrode current collector foil 38.

負極板３０のうち、負極活物質層３１が塗工されている部位を、負極活物質層塗工部３０ｂという（図４参照）。一方、負極活物質層３１を有することなく、負極集電箔３８のみからなる部位を、負極活物質層未塗工部３０ｃという。負極活物質層未塗工部３０ｃは、負極板３０の他方長辺に沿って、負極板３０の長手方向ＤＡに帯状に延びている。この負極活物質層未塗工部３０ｃは、捲回されて渦巻き状をなし、電極体１０の軸線方向（図２において左右方向）一方端部（図２において左端部）に位置している。 A portion of the negative electrode plate 30 where the negative electrode active material layer 31 is coated is referred to as a negative electrode active material layer coating portion 30b (see FIG. 4). On the other hand, a portion made only of the negative electrode current collector foil 38 without having the negative electrode active material layer 31 is referred to as a negative electrode active material layer uncoated portion 30c. The negative electrode active material layer uncoated portion 30 c extends in a strip shape in the longitudinal direction DA of the negative electrode plate 30 along the other long side of the negative electrode plate 30. The negative electrode active material layer uncoated portion 30c is wound to form a spiral shape, and is positioned at one end (left end in FIG. 2) in the axial direction (left and right direction in FIG. 2) of the electrode body 10.

電極体１０のうち正極板２０の正極活物質層未塗工部２０ｃには、正極端子構造体６０が溶接されることによって電気的に接続している（図２参照）。この正極端子構造体６０は、電池ケース８０の外部に位置する正極外部端子部材６８を有している。また、負極板３０の負極活物質層未塗工部３０ｃには、負極端子構造体７０が溶接されることによって電気的に接続している。この負極端子構造体７０は、電池ケース８０の外部に位置する負極外部端子７８を有している。 The positive electrode active material layer uncoated portion 20c of the positive electrode plate 20 in the electrode body 10 is electrically connected by welding the positive electrode terminal structure 60 (see FIG. 2). The positive terminal structure 60 has a positive external terminal member 68 located outside the battery case 80. The negative electrode active material layer uncoated portion 30c of the negative electrode plate 30 is electrically connected by welding the negative electrode terminal structure 70. The negative electrode terminal structure 70 has a negative electrode external terminal 78 located outside the battery case 80.

また、正極端子構造体６０は、電流遮断機構６２を含んでいる。電流遮断機構６２は、電池ケース８０の内圧が作動圧を超えた場合に、電極体１０に流れる電流を遮断する機構である。なお、電流遮断機構６２については、後に詳しく説明する。 The positive electrode terminal structure 60 includes a current interruption mechanism 62. The current interruption mechanism 62 is a mechanism that interrupts the current flowing through the electrode body 10 when the internal pressure of the battery case 80 exceeds the operating pressure. The current interrupt mechanism 62 will be described in detail later.

負極端子構造体７０は、負極内部端子部材７１と、負極外部端子部材７８と、ガスケット７９とを有している（図２参照）。
負極内部端子部材７１は、銅からなり、主として電池ケース８０の内部に位置している。この負極内部端子部材７１は、電池ケース８０内で、負極板３０の負極活物質層未塗工部３０ｃに接合している一方、電池ケース８０の封口蓋８２を貫通して、負極外部端子部材７８及びガスケット７９を封口蓋８２にかしめると共に、負極外部端子部材７８に導通している。 The negative electrode terminal structure 70 includes a negative electrode internal terminal member 71, a negative electrode external terminal member 78, and a gasket 79 (see FIG. 2).
The negative electrode internal terminal member 71 is made of copper and is mainly located inside the battery case 80. The negative electrode internal terminal member 71 is joined to the negative electrode active material layer uncoated portion 30 c of the negative electrode plate 30 in the battery case 80, and penetrates the sealing lid 82 of the battery case 80 to form a negative electrode external terminal member. 78 and the gasket 79 are caulked to the sealing lid 82 and are electrically connected to the negative external terminal member 78.

また、負極外部端子部材７８は、銅からなり、クランク状に屈曲した形状をなし、電池ケース８０の外部に位置している。この負極外部端子部材７８は、その先端側に、バスバ等をボルト締結する貫通孔７８Ｈを有している。また、ガスケット７９は、電気絶縁性樹脂からなり、負極外部端子部材７８及び負極内部端子部材７１と電池ケース８０との間に介在し、これらを電気的に絶縁している。 The negative electrode external terminal member 78 is made of copper, has a shape bent in a crank shape, and is located outside the battery case 80. The negative external terminal member 78 has a through hole 78H on the front end side thereof for fastening a bus bar or the like with a bolt. The gasket 79 is made of an electrically insulating resin, and is interposed between the negative electrode external terminal member 78 and the negative electrode internal terminal member 71 and the battery case 80 to electrically insulate them.

一方、正極端子構造体６０は、正極内部端子構造体６１と、正極外部端子部材６８と、ガスケット６９とを有している（図２参照）。正極内部端子構造体６１は、主として電池ケース８０の内部に位置している。なお、正極内部端子構造体６１は、電流遮断機構６２を含んでいる。 On the other hand, the positive terminal structure 60 includes a positive internal terminal structure 61, a positive external terminal member 68, and a gasket 69 (see FIG. 2). The positive electrode internal terminal structure 61 is mainly located inside the battery case 80. The positive electrode internal terminal structure 61 includes a current interruption mechanism 62.

正極外部端子部材６８は、アルミニウムからなり、クランク状に屈曲した形状をなし、電池ケース８０の外部に位置している。この正極外部端子部材６８は、その先端側に、バスバ等をボルト締結する貫通孔６８Ｈを有している。また、ガスケット６９は、電気絶縁性樹脂からなり、正極外部端子部材６８及び正極内部端子構造体６１と電池ケース８０との間に介在し、これらを電気的に絶縁している。 The positive external terminal member 68 is made of aluminum, has a shape bent in a crank shape, and is positioned outside the battery case 80. The positive external terminal member 68 has a through hole 68H on the front end side thereof for fastening a bus bar or the like with a bolt. The gasket 69 is made of an electrically insulating resin, and is interposed between the positive electrode external terminal member 68 and the positive electrode internal terminal structure 61 and the battery case 80 to electrically insulate them.

また、正極内部端子構造体６１は、図２、図５に示すように、正極集電端子部材６３と、包囲部材６６と、平板状のダイヤフラム６４と、矩形凹状の中継部材６５と、かしめ部材６７とを有する。正極集電端子部材６３、ダイヤフラム６４、中継部材６５、及びかしめ部材６７は、いずれもアルミニウム製である。また、包囲部材６６は、電気絶縁性樹脂からなり、正極集電端子部材６３の破断部材６３Ｘを包囲している。 2 and 5, the positive electrode internal terminal structure 61 includes a positive electrode current collecting terminal member 63, an enclosing member 66, a flat plate diaphragm 64, a rectangular concave relay member 65, and a caulking member. 67. The positive electrode current collecting terminal member 63, the diaphragm 64, the relay member 65, and the caulking member 67 are all made of aluminum. The surrounding member 66 is made of an electrically insulating resin and surrounds the breaking member 63X of the positive electrode current collecting terminal member 63.

かしめ部材６７は、封口蓋８２の貫通孔８２Ｈを貫通してかしめ変形されて、中継部材６５、正極外部端子部材６８、及びガスケット６９を、封口蓋８２に結合している（図５参照）。このかしめ部材６７を通じて、中継部材６５と正極外部端子部材６８とが電気的に接続する。さらには、中継部材６５に接続するダイヤフラム６４が、正極外部端子部材６８に電気的に接続する。なお、本実施形態では、正極外部端子部材６８が、特許請求の範囲に記載の「外部端子」に相当する。 The caulking member 67 is caulked and deformed through the through hole 82H of the sealing lid 82, and couples the relay member 65, the positive external terminal member 68, and the gasket 69 to the sealing lid 82 (see FIG. 5). Through the caulking member 67, the relay member 65 and the positive external terminal member 68 are electrically connected. Further, the diaphragm 64 connected to the relay member 65 is electrically connected to the positive external terminal member 68. In the present embodiment, the positive external terminal member 68 corresponds to an “external terminal” recited in the claims.

また、正極集電端子部材６３は、図９に示すように、矩形板状の破断部材６３Ｘと、この破断部材６３Ｘから下方に延出している細長板状の集電接続部材６３Ｙとが一体に形成されてなる。このうち、集電接続部材６３Ｙは、正極板２０の正極活物質層未塗工部２０ｃに接合している（図２参照）。これにより、破断部材６３Ｘが、電極体１０（詳細には正極板２０）に電気的に接続する。また、破断部材６３Ｘには、この破断部材６３Ｘの中央部を貫通する貫通孔６３Ｇと、この貫通孔６３Ｇの両側に位置する２つの貫通孔６３Ｈ，６３Ｈが形成されている。 Further, as shown in FIG. 9, the positive electrode current collecting terminal member 63 includes a rectangular plate-like breaking member 63X and an elongated plate-like current collecting connection member 63Y extending downward from the breaking member 63X. Formed. Among these, the current collection connection member 63Y is joined to the positive electrode active material layer uncoated portion 20c of the positive electrode plate 20 (see FIG. 2). Thereby, the breaking member 63X is electrically connected to the electrode body 10 (specifically, the positive electrode plate 20). The breaking member 63X is formed with a through hole 63G that penetrates the central portion of the breaking member 63X and two through holes 63H and 63H located on both sides of the through hole 63G.

また、破断部材６３Ｘは、貫通孔６３Ｇの周縁の位置に、ダイヤフラム６４に溶接される溶接部６３Ｆを有している（図６、図９参照）。この溶接部６３Ｆの全体の形状は、貫通孔６３Ｇの周縁に沿ったリング状をなしている。さらに、破断部材６３Ｘには、溶接部６３Ｆの径方向外側の位置に、リング状の切り欠き部６３Ｅが形成されている（図６参照）。この切り欠き部６３Ｅは、破断部材６３Ｘにおける脆弱部（破断部）となっている。 Further, the breaking member 63X has a welded portion 63F welded to the diaphragm 64 at the position of the peripheral edge of the through hole 63G (see FIGS. 6 and 9). The entire shape of the welded portion 63F is a ring shape along the periphery of the through hole 63G. Furthermore, a ring-shaped notch 63E is formed in the fracture member 63X at a position radially outside the welded portion 63F (see FIG. 6). The notch 63E is a fragile portion (a rupture portion) in the rupture member 63X.

また、包囲部材６６は、板状の絶縁樹脂部材６６Ａと、板状の絶縁樹脂部材６６Ｂとからなる（図５参照）。この包囲部材６６には、この包囲部材６６の中央部を貫通する貫通孔６６Ｇと、この貫通孔６６Ｇの両側に位置する２つの貫通孔６６Ｈ，６６Ｈが形成されている。 The surrounding member 66 includes a plate-like insulating resin member 66A and a plate-like insulating resin member 66B (see FIG. 5). The surrounding member 66 is formed with a through hole 66G penetrating the central portion of the surrounding member 66 and two through holes 66H and 66H located on both sides of the through hole 66G.

図１０に示すように、この包囲部材６６によって破断部材６３Ｘを包囲したとき、破断部材６３Ｘの貫通孔６３Ｈと包囲部材６６の貫通孔６６Ｈとが重なり、さらに、破断部材６３Ｘの貫通孔６３Ｇと包囲部材６６の貫通孔６６Ｇとが重なる。さらに、包囲部材６６の貫通孔６６Ｇ内に、破断部材６３Ｘの溶接部６３Ｆと切り欠き部６３Ｅが露出する（図６、図１０、図１３参照）。 As shown in FIG. 10, when the breaking member 63X is surrounded by the surrounding member 66, the through hole 63H of the breaking member 63X and the through hole 66H of the surrounding member 66 overlap, and further, the surrounding hole 63G and the surrounding hole 63G of the breaking member 63X are enclosed. The through hole 66G of the member 66 overlaps. Furthermore, the welded portion 63F and the cutout portion 63E of the breaking member 63X are exposed in the through hole 66G of the surrounding member 66 (see FIGS. 6, 10, and 13).

また、ダイヤフラム６４は、自身の中央の位置に、正極集電端子部材６３の破断部材６３Ｘ側に突出する突出部６４Ａを有している。さらに、ダイヤフラム６４は、環状で、断面がＵ字状に屈曲した形状をなし、突出部６４Ａの径方向外側に位置する環状屈曲部６４Ｄを有している（図５、図１５参照）。ダイヤフラム６４のうち、環状屈曲部６４Ｄに囲まれた部位（突出部６４Ａを含む部位）は、環状屈曲部６４Ｄの変形により、電池ケース８０の外方（図５において上方）に変形可能となっている。 In addition, the diaphragm 64 has a protruding portion 64 A that protrudes toward the breaking member 63 X side of the positive electrode current collecting terminal member 63 at the center position thereof. Further, the diaphragm 64 is annular, has a U-shaped cross section, and has an annular bent portion 64D positioned on the radially outer side of the protruding portion 64A (see FIGS. 5 and 15). A portion of the diaphragm 64 surrounded by the annular bent portion 64D (a portion including the protruding portion 64A) can be deformed outward (upward in FIG. 5) of the battery case 80 by deformation of the annular bent portion 64D. Yes.

なお、ダイヤフラム６４には、破断部材６３Ｘが溶接されている。詳細には、図６に示すように、ダイヤフラム６４の突出部６４Ａに、破断部材６３Ｘの溶接部６３Ｆが溶接されている。より詳細には、図７に示すように、破断部材６３Ｘの溶接部６３Ｆはリング状（円環状）であり、破断部材６３Ｘとダイヤフラム６４とがリング状に溶接されている。これにより、破断部材６３Ｘとダイヤフラム６４とが電気的に接続される。なお、図６、図７では、破断部材６３Ｘの溶接部６３Ｆとダイヤフラム６４の突出部６４Ａとが溶接された部位を、溶接導通部Ｗとして、クロスハッチングで示している。 The diaphragm 64 is welded with a breaking member 63X. Specifically, as shown in FIG. 6, the welded portion 63 F of the fracture member 63 X is welded to the protruding portion 64 A of the diaphragm 64. More specifically, as shown in FIG. 7, the welded portion 63F of the breaking member 63X has a ring shape (annular shape), and the breaking member 63X and the diaphragm 64 are welded in a ring shape. Thereby, the breaking member 63X and the diaphragm 64 are electrically connected. 6 and 7, a portion where the welded portion 63 F of the fracture member 63 X and the protruding portion 64 A of the diaphragm 64 are welded is indicated by cross hatching as a welding conduction portion W.

また、中継部材６５は、その周縁部６５Ｅにおいて、ダイヤフラム６４の周縁部６４Ｅと気密に接合している。これにより、中継部材６５とダイヤフラム６４とかしめ部材６７とによって、空間Ｃが形成される（図５参照）。なお、本実施形態では、この空間Ｃは、かしめ部材６７の貫通孔６７Ｈを通じて、電池ケース８０の外部と連通しているため、この空間Ｃの気圧は大気圧になっている。 Further, the relay member 65 is airtightly joined to the peripheral edge portion 64E of the diaphragm 64 at the peripheral edge portion 65E. Thus, a space C is formed by the relay member 65, the diaphragm 64, and the caulking member 67 (see FIG. 5). In the present embodiment, the space C communicates with the outside of the battery case 80 through the through hole 67H of the caulking member 67, so that the air pressure in the space C is atmospheric pressure.

また、本実施形態にかかる密閉型電池１では、上述した正極内部端子構造体６１のうち、正極集電端子部材６３、ダイヤフラム６４、中継部材６５、及び包囲部材６６が、電流遮断機構６２をなしている（図２参照）。この電流遮断機構６２は、電池ケース８０の内圧が作動圧を超えたときに、電極体１０に流れる電流を遮断する。 In the sealed battery 1 according to the present embodiment, the positive current collecting terminal member 63, the diaphragm 64, the relay member 65, and the surrounding member 66 of the positive electrode internal terminal structure 61 described above constitute the current interruption mechanism 62. (See FIG. 2). The current interruption mechanism 62 interrupts the current flowing through the electrode body 10 when the internal pressure of the battery case 80 exceeds the operating pressure.

具体的には、例えば、密閉型電池１の過充電により、電池ケース８０の内圧が上昇して作動圧（例えば、７５０ｋＰａ）以上となったとき、以下のようにして電極体１０に流れる電流を遮断する。 Specifically, for example, when the internal pressure of the battery case 80 increases due to overcharging of the sealed battery 1 and becomes equal to or higher than the operating pressure (for example, 750 kPa), the current flowing through the electrode body 10 is as follows. Cut off.

図５に示すように、ダイヤフラム６４には、包囲部材６６の貫通孔６６Ｈ，６６Ｈと、包囲部材６６の貫通孔６６Ｇ及び破断部材６３Ｘの貫通孔６３Ｇを通じて、図５の下方から上方に向かって、電池ケース８０の内圧Ｆがかかる。そして、電池ケース８０の内圧Ｆの上昇に伴って、空間Ｃとの気圧差により、ダイヤフラム６４が、電池ケース８０の外方（図５において上方）に変形する。このとき、ダイヤフラム６４の突出部６４Ａに溶接されている破断部材６３Ｘのうち、包囲部材６６の貫通孔６６Ｇ内に露出している部位（溶接部６３Ｆ及び切り欠き部６３Ｅが含まれる部位）も、ダイヤフラム６４の突出部６４Ａと共に、電池ケース８０の外方（図５において上方）に変形する。 As shown in FIG. 5, the diaphragm 64 has a through hole 66 H, 66 H of the surrounding member 66, a through hole 66 G of the surrounding member 66, and a through hole 63 G of the breaking member 63 X. The internal pressure F of the battery case 80 is applied. Then, as the internal pressure F of the battery case 80 increases, the diaphragm 64 is deformed outward (upward in FIG. 5) due to a pressure difference with the space C. At this time, of the breaking member 63X welded to the protruding portion 64A of the diaphragm 64, a portion exposed in the through hole 66G of the surrounding member 66 (a portion including the welded portion 63F and the notch portion 63E) is also included. Together with the protrusion 64A of the diaphragm 64, the battery case 80 is deformed outward (upward in FIG. 5).

そして、電池ケース８０の内圧Ｆが所定の作動圧を超えると、図８に示すように、破断部材６３Ｘが切り欠き部６３Ｅの位置で破断し、ダイヤフラム６４と正極集電端子部材６３とが切り離される。これにより、ダイヤフラム６４と電極体１０との間の通電が遮断される。詳細には、（正極外部端子部材６８）→（かしめ部材６７）→（中継部材６５）→（ダイヤフラム６４）→（正極集電端子部材６３）の経路で電極体１０に流れる電流が遮断される。これにより、密閉型電池１の充電（過充電）が停止する。 When the internal pressure F of the battery case 80 exceeds a predetermined operating pressure, as shown in FIG. 8, the breaking member 63X breaks at the position of the notch 63E, and the diaphragm 64 and the positive current collecting terminal member 63 are separated. It is. Thereby, the electricity supply between the diaphragm 64 and the electrode body 10 is interrupted. Specifically, the current flowing through the electrode body 10 is cut off through the path of (positive electrode external terminal member 68) → (caulking member 67) → (relay member 65) → (diaphragm 64) → (positive electrode current collecting terminal member 63). . Thereby, the charge (overcharge) of the sealed battery 1 is stopped.

次に、実施形態にかかる密閉型電池の製造方法について、図面を参照しつつ説明する。
まず、公知の手法により、正極板２０及び負極板３０をそれぞれ作製する。そして、これら正極板２０と負極板３０との間にセパレータ（図示しない）を介在させ、これらを捲回して扁平捲回型の電極体１０とする（図１参照）。 Next, a method for manufacturing a sealed battery according to the embodiment will be described with reference to the drawings.
First, the positive electrode plate 20 and the negative electrode plate 30 are each produced by a known method. Then, a separator (not shown) is interposed between the positive electrode plate 20 and the negative electrode plate 30, and these are wound to form a flat wound electrode body 10 (see FIG. 1).

また、正極集電端子部材６３（図９参照）を用意する。そして、図１０に示すように、正極集電端子部材６３の破断部材６３Ｘを、絶縁樹脂部材からなる包囲部材６６で包囲する。具体的には、正極集電端子部材６３の破断部材６３Ｘを、板状の絶縁樹脂部材６６Ａと絶縁樹脂部材６６Ｂとで挟み、これらを接着して固定する。これにより、絶縁樹脂部材６６Ａと絶縁樹脂部材６６Ｂとが一体となって包囲部材６６を形成すると共に、この包囲部材６６によって破断部材６３Ｘが包囲される。 Moreover, the positive electrode current collection terminal member 63 (refer FIG. 9) is prepared. And as shown in FIG. 10, the fracture | rupture member 63X of the positive electrode current collection terminal member 63 is surrounded by the surrounding member 66 which consists of an insulating resin member. Specifically, the breaking member 63X of the positive electrode current collecting terminal member 63 is sandwiched between the plate-like insulating resin member 66A and the insulating resin member 66B, and these are bonded and fixed. Thereby, the insulating resin member 66A and the insulating resin member 66B are integrated to form the surrounding member 66, and the breaking member 63X is surrounded by the surrounding member 66.

なお、２つの板状の絶縁樹脂部材６６Ａ，６６Ｂには、それぞれ、破断部材６３Ｘの貫通孔６３Ｇ，６３Ｈに重なる位置に貫通孔が形成されている。これらの貫通孔は、上述のように、絶縁樹脂部材６６Ａ，６６Ｂ（包囲部材６６）によって破断部材６３Ｘを包囲したとき、貫通孔６６Ｇ，６６Ｈを構成する。このため、包囲部材６６によって破断部材６３Ｘを包囲したとき、破断部材６３Ｘの貫通孔６３Ｈと包囲部材６６の貫通孔６６Ｈとが重なり、さらに、破断部材６３Ｘの貫通孔６３Ｇと包囲部材６６の貫通孔６６Ｇとが重なる。そして、包囲部材６６の貫通孔６６Ｇ内に、破断部材６３Ｘの溶接部６３Ｆと切り欠き部６３Ｅが露出する（図６、図１０、図１３参照）。 Note that through holes are formed in the two plate-like insulating resin members 66A and 66B at positions overlapping the through holes 63G and 63H of the breaking member 63X, respectively. As described above, these through holes constitute the through holes 66G and 66H when the breaking member 63X is surrounded by the insulating resin members 66A and 66B (enclosure member 66). For this reason, when the breaking member 63X is surrounded by the surrounding member 66, the through hole 63H of the breaking member 63X and the through hole 66H of the surrounding member 66 overlap, and further, the through hole 63G of the breaking member 63X and the through hole of the surrounding member 66 Overlap with 66G. And the welding part 63F and the notch part 63E of the fracture | rupture member 63X are exposed in the through-hole 66G of the surrounding member 66 (refer FIG.6, FIG.10, FIG.13).

次に、溶接工程に進み、エネルギービーム溶接によって、ダイヤフラム６４に正極集電端子部材６３の破断部材６３Ｘを溶接する。なお、本実施形態では、エネルギービームとして、ファイバーレーザービームＬＢを使用している。従って、エネルギービーム溶接として、ファイバーレーザービーム溶接を行う。以下に、本実施形態の溶接工程について、詳細に説明する。 Next, it progresses to a welding process and the fracture | rupture member 63X of the positive electrode current collection terminal member 63 is welded to the diaphragm 64 by energy beam welding. In the present embodiment, the fiber laser beam LB is used as the energy beam. Therefore, fiber laser beam welding is performed as energy beam welding. Below, the welding process of this embodiment is demonstrated in detail.

図１１は、本実施形態の溶接工程の概要を説明する図である。図１１に示すように、レーザー溶接機７のレーザーヘッド２の下方に、包囲部材６６によって包囲された破断部材６３Ｘを配置する。なお、包囲部材６６の貫通孔６６Ｇから破断部材６３Ｘの溶接部６３Ｆが、レーザーヘッド２側に露出する向きで、包囲部材６６によって包囲された破断部材６３Ｘを配置する。 FIG. 11 is a diagram for explaining the outline of the welding process of the present embodiment. As shown in FIG. 11, the breaking member 63 X surrounded by the surrounding member 66 is disposed below the laser head 2 of the laser welding machine 7. The breaking member 63X surrounded by the surrounding member 66 is disposed so that the welded portion 63F of the breaking member 63X is exposed to the laser head 2 side from the through hole 66G of the surrounding member 66.

さらに、包囲部材６６によって包囲された破断部材６３Ｘの下にダイヤフラム６４を配置して、破断部材６３Ｘの溶接部６３Ｆの全体にダイヤフラム６４の突出部６４Ａが接触した状態とする。この状態で、図示しないレーザー発振機で発振されたファイバーレーザービームＬＢを、レーザーヘッド２を通じて、破断部材６３Ｘの溶接部６３Ｆに照射する。 Further, the diaphragm 64 is disposed under the breaking member 63X surrounded by the surrounding member 66, and the protruding portion 64A of the diaphragm 64 is in contact with the entire welded portion 63F of the breaking member 63X. In this state, the fiber laser beam LB oscillated by a laser oscillator (not shown) is irradiated to the welded portion 63F of the fracture member 63X through the laser head 2.

レーザーヘッド２内には、図示しないレーザー発振機側から順に、入射側レンズ３、反射板４、回折光学素子レンズ５（ＤＯＥレンズ）、及び、出射側レンズ６が配置されている（図１１参照）。従って、レーザー発振機（図示なし）で発振されたファイバーレーザービームＬＢは、入射側レンズ３→反射板４→回折光学素子レンズ５→出射側レンズ６の順に進行して、破断部材６３Ｘの溶接部６３Ｆに照射される（図１１、図１３参照）。 In the laser head 2, an incident side lens 3, a reflection plate 4, a diffractive optical element lens 5 (DOE lens), and an emission side lens 6 are arranged in this order from the laser oscillator side (not shown) (see FIG. 11). ). Accordingly, the fiber laser beam LB oscillated by a laser oscillator (not shown) proceeds in the order of the incident side lens 3 → the reflection plate 4 → the diffractive optical element lens 5 → the emission side lens 6, and the welded portion of the fracture member 63X. Irradiated to 63F (see FIGS. 11 and 13).

ところで、回折光学素子レンズ５は、ファイバーレーザービームＬＢのプロファイルを、リング状に変更する。従って、回折光学素子レンズ５に進入する前のファイバーレーザービームＬＢのプロファイルは中実円状であるが、回折光学素子レンズ５を通過することで、ファイバーレーザービームＬＢのプロファイルがリング状（円環状）になる。その後、ファイバーレーザービームＬＢが出射側レンズ６を通過しても、そのプロファイルはリング状（円環状）を保つ（図１２参照）。 By the way, the diffractive optical element lens 5 changes the profile of the fiber laser beam LB into a ring shape. Accordingly, the profile of the fiber laser beam LB before entering the diffractive optical element lens 5 is a solid circle, but the profile of the fiber laser beam LB passes through the diffractive optical element lens 5 to form a ring (annular). )become. After that, even if the fiber laser beam LB passes through the emission side lens 6, the profile remains in a ring shape (annular shape) (see FIG. 12).

なお、図１２は、回折光学素子レンズ５を通過したファイバーレーザービームＬＢのプロファイルを示す図であり、図１１のＣ−Ｃ断面図、Ｄ−Ｄ断面図に相当する。ファイバーレーザービームＬＢのプロファイルとは、ファイバーレーザービームＬＢの断面形状、すなわち、進んでくるファイバーレーザービームＬＢを正面視したときの形状である。 FIG. 12 is a view showing the profile of the fiber laser beam LB that has passed through the diffractive optical element lens 5, and corresponds to the CC cross-sectional view and DD cross-sectional view of FIG. The profile of the fiber laser beam LB is a cross-sectional shape of the fiber laser beam LB, that is, a shape when the advancing fiber laser beam LB is viewed from the front.

従って、本実施形態では、回折光学素子レンズ５を通じて、ファイバーレーザービームＬＢのプロファイルをリング状（円環状）にした状態で、破断部材６３Ｘの溶接部６３ＦにファイバーレーザービームＬＢを照射することができる。詳細には、破断部材６３Ｘの溶接部６３Ｆに照射されるファイバーレーザービームＬＢのプロファイルを、破断部材６３Ｘの溶接部６３Ｆの全体形状（リング状）にした状態で、破断部材６３Ｘの溶接部６３Ｆに照射することができる（図１３、図１４参照）。このように、本実施形態では、回折光学素子レンズ５を通じて、ファイバーレーザービームＬＢのプロファイルを、溶接部６３Ｆの全体形状にすることができる。なお、図１４は、図１３の平面図に相当する。 Therefore, in the present embodiment, the fiber laser beam LB can be irradiated to the welded portion 63F of the fracture member 63X through the diffractive optical element lens 5 in a state where the profile of the fiber laser beam LB is ring-shaped (annular). . More specifically, the profile of the fiber laser beam LB irradiated to the welded portion 63F of the breaking member 63X is the entire shape (ring shape) of the welded portion 63F of the breaking member 63X. Irradiation can be performed (see FIGS. 13 and 14). As described above, in the present embodiment, the profile of the fiber laser beam LB can be made into the entire shape of the welded portion 63F through the diffractive optical element lens 5. 14 corresponds to the plan view of FIG.

ところで、従来、ダイヤフラムと破断部材とをリング状に全周溶接する場合、溶接開始点から溶接終了点にわたってレーザービーム等を照射している間に、破断部材が徐々に加熱されてゆき、破断部材に歪みが発生することがあった。この熱歪みにより、ダイヤフラムと破断部材の溶接部との間に隙間が生じ、この状態で、破断部材の当該溶接部にレーザービームを照射すると、破断部材（レーザービームを照射した箇所）に穴あきが発生し、溶接不良となることがあった。これは、破断部材の溶接部がダイヤフラムと離間することで、当該箇所において熱容量が大きく低下するためである。 By the way, conventionally, when the diaphragm and the rupture member are all-round welded in a ring shape, the rupture member is gradually heated while irradiating a laser beam or the like from the welding start point to the welding end point. Distortion may occur. Due to this thermal strain, a gap is created between the diaphragm and the welded portion of the fracture member. In this state, when the laser beam is irradiated to the welded portion of the fracture member, the fractured member (the location irradiated with the laser beam) is perforated. May occur, resulting in poor welding. This is because the heat capacity is greatly reduced at the relevant portion by separating the welded portion of the breaking member from the diaphragm.

これに対し、本実施形態では、上述のように、ファイバーレーザービームＬＢのプロファイルを、破断部材６３Ｘの溶接部６３Ｆの全体形状（リング状）にした状態で、破断部材６３Ｘの溶接部６３Ｆに照射する（図１３、図１４参照）。従って、本実施形態では、ダイヤフラム６４（突出部６４Ａ）に対し、破断部材６３Ｘの溶接部６３Ｆの全体を、一括して同時に溶接することができる。 On the other hand, in the present embodiment, as described above, the profile of the fiber laser beam LB is irradiated on the welded portion 63F of the fracture member 63X in a state where the entire shape (ring shape) of the welded portion 63F of the fracture member 63X is formed. (See FIGS. 13 and 14). Therefore, in the present embodiment, the entire welded portion 63F of the fracture member 63X can be welded to the diaphragm 64 (projecting portion 64A) at the same time.

このように、ダイヤフラム６４（突出部６４Ａ）に対し、溶接部６３Ｆの全体を一括して同時に溶接することにより、破断部材６３Ｘにおける熱歪みの発生が抑制され、ダイヤフラム６４（突出部６４Ａ）と破断部材６３Ｘとの溶接不良（穴あき）が発生するのを抑制することができる。 In this way, the entire welded portion 63F is simultaneously welded to the diaphragm 64 (projecting portion 64A) at the same time, thereby suppressing the occurrence of thermal distortion in the fracture member 63X, and the diaphragm 64 (projecting portion 64A) and the fracture. It is possible to suppress the occurrence of poor welding (perforation) with the member 63X.

なお、本実施形態では、破断部材６３Ｘの溶接部６３Ｆに対するファイバーレーザービームＬＢの照射時間を、０．０２秒間としている。また、ダイヤフラム６４の突出部６４Ａは、アルミニウム製であり、その板厚は０．３ｍｍである。また、破断部材６３Ｘは、アルミニウム製であり、その板厚は０．２ｍｍである。また、破断部材６３Ｘの溶接部６３Ｆの内径は、２ｍｍである。従って、破断部材６３Ｘの溶接部６３Ｆに照射するファイバーレーザービームＬＢの内径も、２ｍｍとしている。 In the present embodiment, the irradiation time of the fiber laser beam LB with respect to the welded portion 63F of the breaking member 63X is set to 0.02 seconds. The protrusion 64A of the diaphragm 64 is made of aluminum, and the plate thickness is 0.3 mm. The breaking member 63X is made of aluminum, and the plate thickness is 0.2 mm. Further, the inner diameter of the welded portion 63F of the breaking member 63X is 2 mm. Therefore, the inner diameter of the fiber laser beam LB applied to the welded portion 63F of the breaking member 63X is also 2 mm.

また、図１５に示すように、中継部材６５、正極外部端子部材６８、及び、ガスケット６９を、封口蓋８２にカシメ固定する。具体的には、一方の先端が径方向に拡げられていないアルミニウム製のリベット６７Ｂを、中継部材６５、封口蓋８２、ガスケット６９、、正極外部端子部材６８の順で、これらの貫通孔に挿通させる。次いで、公知の手法を用いて、リベット６７Ｂの先端を径方向に拡げて、中継部材６５、正極外部端子部材６８、及び、ガスケット６９を、封口蓋８２に加締める。その後、中継部材６５の周縁部６５Ｅとダイヤフラム６４の周縁部６４Ｅとを重ね合わせて、これらを溶接する。これにより、正極端子構造体６０が完成する。 Further, as shown in FIG. 15, the relay member 65, the positive external terminal member 68, and the gasket 69 are caulked and fixed to the sealing lid 82. Specifically, an aluminum rivet 67B whose one end is not expanded in the radial direction is inserted through these through holes in the order of the relay member 65, the sealing lid 82, the gasket 69, and the positive electrode external terminal member 68. Let Next, using a known method, the distal end of the rivet 67B is expanded in the radial direction, and the relay member 65, the positive external terminal member 68, and the gasket 69 are crimped onto the sealing lid 82. Thereafter, the peripheral edge portion 65E of the relay member 65 and the peripheral edge portion 64E of the diaphragm 64 are overlapped and welded. Thereby, the positive electrode terminal structure 60 is completed.

さらに、負極内部端子部材７１、負極外部端子部材７８、及び、ガスケット７９を、封口蓋８２に加締める。これにより、負極端子構造体７０が形成される（図２参照）。 Further, the negative electrode internal terminal member 71, the negative electrode external terminal member 78, and the gasket 79 are crimped onto the sealing lid 82. Thereby, the negative electrode terminal structure 70 is formed (refer FIG. 2).

次いで、正極集電端子部材６３の集電接続部材６３Ｙを、電極体１０の正極板２０の正極活物質層未塗工部２０ｃに溶接する。これにより、正極内部端子構造体６１（正極集電端子部材６３，ダイヤフラム６４，中継部材６５，かしめ部材６７）を通じて、電極体１０の正極板２０と正極外部端子部材６８とが電気的に接続する（図１、図２参照）。 Next, the current collecting connection member 63 Y of the positive electrode current collecting terminal member 63 is welded to the positive electrode active material layer uncoated portion 20 c of the positive electrode plate 20 of the electrode body 10. Thereby, the positive electrode plate 20 and the positive electrode external terminal member 68 of the electrode body 10 are electrically connected through the positive electrode internal terminal structure 61 (the positive electrode current collecting terminal member 63, the diaphragm 64, the relay member 65, and the caulking member 67). (See FIGS. 1 and 2).

さらに、負極内部端子部材７１を、電極体１０の負極板３０（負極活物質層未塗工部３０ｃ）に溶接する。これにより、負極内部端子部材７１を通じて、電極体１０の負極板３０と負極外部端子部材７８とが電気的に接続する（図１、図２参照）。
なお、この時点で、電極体１０は、正極端子構造体６０、負極端子構造体７０、及び、封口蓋８２と、一体になる。 Further, the negative electrode internal terminal member 71 is welded to the negative electrode plate 30 (negative electrode active material layer uncoated portion 30 c) of the electrode body 10. Thereby, the negative electrode plate 30 of the electrode body 10 and the negative electrode external terminal member 78 are electrically connected through the negative electrode internal terminal member 71 (see FIGS. 1 and 2).
At this time, the electrode body 10 is integrated with the positive electrode terminal structure 60, the negative electrode terminal structure 70, and the sealing lid 82.

次いで、電極体１０を電池ケース８０内に収容する。具体的には、封口蓋８２、正極端子構造体６０、及び、負極端子構造体７０と一体になった電極体１０を、ケース本体部材８１内に挿入する。そして、封口蓋８２でケース本体部材８１の開口を塞いだ状態で、レーザ溶接により、ケース本体部材８１と封口蓋８２とを全周溶接する。これにより、内部に電極体１０を収容した電池ケース８０が完成する。 Next, the electrode body 10 is accommodated in the battery case 80. Specifically, the electrode body 10 integrated with the sealing lid 82, the positive terminal structure 60, and the negative terminal structure 70 is inserted into the case body member 81. Then, with the sealing lid 82 closing the opening of the case body member 81, the case body member 81 and the sealing lid 82 are welded all around by laser welding. Thereby, the battery case 80 which accommodated the electrode body 10 inside is completed.

続いて、電池ケース８０（封口蓋８２）の注液孔（図示なし）を通じて、電解液５０を電池ケース８０内に注入し、電池ケース８０内の電極体１０に含浸させる。その後、注液孔（図示なし）を封止することで、本実施形態にかかる密閉型電池１が完成する（図１、図２参照）。 Subsequently, the electrolytic solution 50 is injected into the battery case 80 through a liquid injection hole (not shown) of the battery case 80 (sealing lid 82), and the electrode body 10 in the battery case 80 is impregnated. Thereafter, the liquid injection hole (not shown) is sealed to complete the sealed battery 1 according to the present embodiment (see FIGS. 1 and 2).

（溶接試験）
次に、本実施形態の溶接工程の溶接信頼性を確認するため、溶接試験を行った。具体的には、溶接サンプル（正極集電端子部材６３の破断部材６３Ｘとダイヤフラム６４）を５０組用意し、前述した溶接工程により、破断部材６３Ｘとダイヤフラム６４（突出部６４Ａ）とを溶接した。そして、ダイヤフラム６４（突出部６４Ａ）と破断部材６３Ｘとの溶接不良（穴あき）の有無を調査した。 (Welding test)
Next, in order to confirm the welding reliability of the welding process of this embodiment, a welding test was performed. Specifically, 50 sets of welding samples (the fracture member 63X of the positive current collecting terminal member 63 and the diaphragm 64) were prepared, and the fracture member 63X and the diaphragm 64 (protrusion 64A) were welded by the above-described welding process. Then, the presence or absence of poor welding (perforation) between the diaphragm 64 (projecting portion 64A) and the fracture member 63X was investigated.

また、比較形態１として、本実施形態の溶接工程とは異なり、ＹＡＧレーザーのパルス照射により、ダイヤフラム６４と破断部材６３Ｘとをリング状に全周溶接した。この比較形態１でも、５０組の溶接サンプルについて溶接を行い、ダイヤフラム６４（突出部６４Ａ）と破断部材６３Ｘとの溶接不良（穴あき）の有無を調査した。
なお、比較形態１でも、全周溶接の内径は、実施形態と同様に２ｍｍとしている。また、比較形態１では、溶接時間（照射開始から終了までの時間）を０．５秒としている。 Further, as a comparative example 1, unlike the welding process of the present embodiment, the diaphragm 64 and the fracture member 63X were welded in a ring shape by pulse irradiation of a YAG laser. In Comparative Example 1 as well, 50 sets of welding samples were welded, and the presence or absence of poor welding (perforated) between the diaphragm 64 (projecting portion 64A) and the fracture member 63X was investigated.
In the comparative example 1, the inner diameter of the all-around welding is 2 mm as in the embodiment. Moreover, in the comparative form 1, the welding time (time from the start of irradiation to the end) is set to 0.5 seconds.

また、比較形態２として、本実施形態の溶接工程とは異なり、ファイバーレーザーのＣＷ照射（連続照射）により、ダイヤフラム６４と破断部材６３Ｘとをリング状に全周溶接した。この比較形態２でも、５０組の溶接サンプルについて溶接を行い、ダイヤフラム６４（突出部６４Ａ）と破断部材６３Ｘとの溶接不良（穴あき）の有無を調査した。
なお、比較形態２でも、全周溶接の内径は、実施形態と同様に２ｍｍとしている。また、比較形態２では、溶接時間（照射開始から終了までの時間）を０．０５秒としている。 Moreover, as a comparative form 2, unlike the welding process of this embodiment, the diaphragm 64 and the fracture | rupture member 63X were all-round welded in the ring shape by CW irradiation (continuous irradiation) of the fiber laser. Also in this comparative form 2, 50 sets of welding samples were welded, and the presence or absence of poor welding (perforated) between the diaphragm 64 (projecting part 64A) and the fracture member 63X was investigated.
In Comparative Example 2, the inner diameter of the all-around welding is 2 mm as in the embodiment. Moreover, in the comparative form 2, the welding time (time from the start of irradiation to the end) is set to 0.05 seconds.

ここで、実施形態及び比較形態１，２の試験結果を、表１に示す。 Here, Table 1 shows the test results of the embodiment and Comparative Examples 1 and 2.

表１に示すように、実施形態の溶接方法では、ダイヤフラム６４（突出部６４Ａ）と破断部材６３Ｘとの溶接不良（穴あき）は発生しなかった。
これに対し、比較形態１の溶接方法では、５０個中５個の溶接不良（破断部材６３Ｘの穴あき）が発生した。また、比較形態２では、５０個中２個の溶接不良（破断部材６３Ｘの穴あき）が発生した。 As shown in Table 1, in the welding method of the embodiment, poor welding (perforation) between the diaphragm 64 (projecting portion 64A) and the fracture member 63X did not occur.
On the other hand, in the welding method of comparative form 1, five out of fifty defects (perforation of fracture member 63X) occurred. Further, in Comparative Example 2, 2 out of 50 weld defects (perforation of breakage member 63X) occurred.

比較形態１，２の溶接方法では、以下の理由により、溶接不良が発生したと考えられる。具体的には、溶接開始点から溶接終了点にわたってレーザービームを照射している間に、破断部材６３Ｘが徐々に加熱されてゆき、破断部材６３Ｘに歪みが発生する。この熱歪みは、破断部材６３Ｘの溶接部の溶接開始点から溶接終了点までの各点において、レーザービームが照射されるタイミングにズレ（タイムラグ）があるために生じるものである。 In the welding methods of Comparative Examples 1 and 2, it is considered that poor welding occurred for the following reason. Specifically, while the laser beam is irradiated from the welding start point to the welding end point, the breaking member 63X is gradually heated, and distortion occurs in the breaking member 63X. This thermal distortion is caused by a deviation (time lag) in the timing of irradiation with the laser beam at each point from the welding start point to the welding end point of the welded portion of the fracture member 63X.

この熱歪みにより、ダイヤフラム６４と破断部材６３Ｘの溶接部６３Ｆの一部との間に隙間が生じ、この状態で、破断部材６３Ｘの当該溶接部６３Ｆにレーザービームを照射することで、破断部材６３Ｘ（レーザービームを照射した箇所）に穴あきが発生し、溶接不良となったと考えられる。これは、破断部材６３Ｘの溶接部６３Ｆの一部がダイヤフラム６４と離間することで、当該箇所において熱容量が大きく低下するためである。 Due to this thermal strain, a gap is generated between the diaphragm 64 and a part of the welded portion 63F of the breakable member 63X. In this state, the welded portion 63F of the breakable member 63X is irradiated with a laser beam, whereby the breakable member 63X. It is thought that a hole was generated in the (location irradiated with the laser beam), resulting in poor welding. This is because a part of the welded portion 63F of the breaking member 63X is separated from the diaphragm 64, so that the heat capacity is greatly reduced at the location.

これに対し、実施形態の溶接方法では、ファイバーレーザービームＬＢのプロファイルを、破断部材６３Ｘの溶接部６３Ｆの全体形状（リング状）にした状態で、破断部材６３Ｘの溶接部６３Ｆに照射することで、ダイヤフラム６４（突出部６４Ａ）に対し、破断部材６３Ｘの溶接部６３Ｆの全体を、一括して同時に溶接する（図１３、図１４参照）。このように、ダイヤフラム６４（突出部６４Ａ）に対し、溶接部６３Ｆの全体を一括して同時に（タイムラグなく）溶接することにより、破断部材６３Ｘにおける熱歪みの発生が抑制され、ダイヤフラム６４（突出部６４Ａ）と破断部材６３Ｘとの溶接不良（穴あき）が発生するのを抑制することができたと考えられる。 On the other hand, in the welding method of the embodiment, the profile of the fiber laser beam LB is irradiated on the welded portion 63F of the breaking member 63X in a state where the entire shape (ring shape) of the welded portion 63F of the breaking member 63X is formed. The entire welded portion 63F of the fracture member 63X is welded to the diaphragm 64 (projecting portion 64A) at the same time (see FIGS. 13 and 14). In this way, the entire welded portion 63F is welded simultaneously (without time lag) to the diaphragm 64 (projecting portion 64A), thereby suppressing the occurrence of thermal distortion in the fracture member 63X, and the diaphragm 64 (projecting portion). 64A) and the fracture member 63X are considered to be able to suppress the occurrence of poor welding (perforation).

（変形形態）
次に、本発明の変形形態について説明する。本変形形態は、実施形態と比較して、破断部材６３Ｘの溶接部６３Ｆの形状、及び、溶接工程におけるファイバーレーザービームＬＢのプロファイルが異なり、その他については同様である。 (Deformation)
Next, modifications of the present invention will be described. Compared with the embodiment, the present modified embodiment is different in the shape of the welded portion 63F of the fracture member 63X and the profile of the fiber laser beam LB in the welding process, and is otherwise the same.

具体的には、実施形態では、破断部材６３Ｘの溶接部６３Ｆの全体形状をリング状（円環状）とした（図７参照）。これに対し、本変形形態では、破断部材１６３Ｘの溶接部１６３Ｆの全体形状を、リングの一部が欠けた形状（詳細には、４つの円弧が隙間を空けて等間隔に円周上に並んだ形状）としている（図１７参照）。なお、図１７は、実施形態の図７に対応する図である。 Specifically, in the embodiment, the entire shape of the welded portion 63F of the breaking member 63X is a ring shape (annular shape) (see FIG. 7). On the other hand, in this modification, the entire shape of the welded portion 163F of the breaking member 163X is a shape in which a part of the ring is missing (specifically, four arcs are arranged on the circumference at equal intervals with a gap between them. (See FIG. 17). FIG. 17 is a diagram corresponding to FIG. 7 of the embodiment.

さらに、本変形形態の溶接工程では、ファイバーレーザービームＬＢのプロファイルを、破断部材１６３Ｘの溶接部１６３Ｆの全体形状と同様に、リングの一部が欠けた形状（詳細には、４つの円弧が隙間を空けて等間隔に円周上に並んだ形状）とした状態で、ファイバーレーザービームＬＢを破断部材１６３Ｘの溶接部１６３Ｆに照射する（図１６参照）。 Furthermore, in the welding process of the present modified embodiment, the profile of the fiber laser beam LB is made to have a shape in which a part of the ring is missing (in detail, the four arcs are gaps) as in the overall shape of the welded portion 163F of the fracture member 163X. In a state in which the laser beam LB is formed at equal intervals on the circumference), the fiber laser beam LB is irradiated to the welded portion 163F of the fracture member 163X (see FIG. 16).

なお、図１６は、回折光学素子レンズ１０５を通過したファイバーレーザービームＬＢのプロファイルを示す図であり、図１１のＣ−Ｃ断面図、Ｄ−Ｄ断面図に相当する。本変形形態では、回折光学素子レンズ１０５を内蔵するレーザーヘッド１０２を有するレーザー溶接機１０７を用いて、溶接工程を行う（図１１参照）。本変形形態のレーザーヘッド１０２は、実施形態のレーザーヘッド２と比較して、回折光学素子レンズ５を回折光学素子レンズ１０５に変更した点のみが異なっている。なお、図１１では、変形形態において実施形態と異なる箇所を、括弧書きの符号で記載している。 FIG. 16 is a view showing the profile of the fiber laser beam LB that has passed through the diffractive optical element lens 105, and corresponds to the CC cross-sectional view and DD cross-sectional view of FIG. In this modification, a welding process is performed using a laser welding machine 107 having a laser head 102 incorporating a diffractive optical element lens 105 (see FIG. 11). The laser head 102 of this modification is different from the laser head 2 of the embodiment only in that the diffractive optical element lens 5 is changed to a diffractive optical element lens 105. In FIG. 11, portions different from the embodiment in the modified embodiment are described with reference numerals in parentheses.

回折光学素子レンズ１０５は、ファイバーレーザービームＬＢのプロファイルを、（中実円状から）「４つの円弧が隙間を空けて等間隔に円周上に並んだ形状」に変更する。従って、本変形形態では、ファイバーレーザービームＬＢのプロファイルを、破断部材１６３Ｘの溶接部１６３Ｆの全体形状と同様の「４つの円弧が隙間を空けて等間隔に円周上に並んだ形状」とした状態で、ファイバーレーザービームＬＢを破断部材１６３Ｘの溶接部１６３Ｆに照射することができる。 The diffractive optical element lens 105 changes the profile of the fiber laser beam LB (from a solid circle) to “a shape in which four arcs are arranged on the circumference at equal intervals with a gap”. Therefore, in this modification, the profile of the fiber laser beam LB is set to “a shape in which four arcs are arranged on the circumference at equal intervals with a gap”, which is the same as the overall shape of the welded portion 163F of the breaking member 163X. In this state, the fiber laser beam LB can be irradiated to the welded portion 163F of the breaking member 163X.

本変形形態でも、ファイバーレーザービームＬＢのプロファイルを、破断部材１６３Ｘの溶接部１６３Ｆの全体形状にした状態で、破断部材１６３Ｘの溶接部１６３Ｆに照射することで、ダイヤフラム６４（突出部６４Ａ）に対し、破断部材１６３Ｘの溶接部１６３Ｆの全体を、一括して同時に溶接することができる。このように、ダイヤフラム６４（突出部６４Ａ）に対し、溶接部１６３Ｆの全体を一括して同時に溶接することにより、破断部材１６３Ｘにおける熱歪みの発生が抑制され、ダイヤフラム６４（突出部６４Ａ）と破断部材１６３Ｘとの溶接不良（穴あき）が発生するのを抑制することができる。 Also in this modified embodiment, the profile of the fiber laser beam LB is applied to the welded portion 163F of the fracture member 163X in a state where the entire shape of the welded portion 163F of the fracture member 163X is applied to the diaphragm 64 (projecting portion 64A). The entire welded portion 163F of the breaking member 163X can be welded together at the same time. In this way, the entire welded portion 163F is simultaneously welded to the diaphragm 64 (projecting portion 64A) at the same time, thereby suppressing the occurrence of thermal distortion in the fracture member 163X, and the diaphragm 64 (projecting portion 64A) and the fracture. It is possible to suppress the occurrence of poor welding (perforation) with the member 163X.

以上において、本発明を実施形態及び変形形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態等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。 In the above, the present invention has been described with reference to the embodiments and modifications. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments and the like, and it is needless to say that the present invention can be appropriately modified and applied without departing from the gist thereof. Yes.

１密閉型電池
２，１０２レーザーヘッド
５，１０５回折光学素子レンズ（ＤＯＥレンズ）
７，１０７レーザー溶接機
１０電極体
２０正極板
２８正極集電箔
３０負極板
５０電解液
６０正極端子構造体
６１正極内部端子構造体
６２電流遮断機構
６３，１６３正極集電端子部材
６３Ｆ溶接部
６３Ｘ，１６３Ｘ破断部材
６３Ｙ集電接続部材
６４ダイヤフラム
６６包囲部材
６８正極外部端子部材（外部端子）
７０負極端子構造体
７１負極内部端子部材
７８負極外部端子部材
８０電池ケース
８１ケース本体部材
８２封口蓋
ＬＢファイバーレーザービーム（エネルギービーム） 1 Sealed battery 2,102 Laser head 5,105 Diffractive optical element lens (DOE lens)
7, 107 Laser welding machine 10 Electrode body 20 Positive electrode plate 28 Positive electrode current collector foil 30 Negative electrode plate 50 Electrolytic solution 60 Positive electrode terminal structure 61 Positive electrode internal terminal structure 62 Current interruption mechanism 63, 163 Positive electrode current collector terminal member 63F Welding part 63X , 163X Breaking member 63Y Current collecting connection member 64 Diaphragm 66 Enclosing member 68 Positive electrode external terminal member (external terminal)
70 Negative electrode terminal structure 71 Negative electrode internal terminal member 78 Negative electrode external terminal member 80 Battery case 81 Case body member 82 Sealing lid LB Fiber laser beam (energy beam)

Claims

An external terminal, an electrode body, a battery case that houses the electrode body, and a current blocking mechanism that blocks current flowing through the electrode body when an internal pressure of the battery case exceeds an operating pressure,
The current interruption mechanism is
A diaphragm that is electrically connected to the external terminal and deforms as the internal pressure of the battery case increases,
Electrically connected to the electrode body and electrically connected by being welded to the diaphragm, deformed together with the diaphragm deformed as the internal pressure of the battery case increases, and the internal pressure of the battery case is activated In a manufacturing method of a sealed battery having a breaking member that cuts off electricity between the diaphragm and the electrode body by itself breaking when the pressure is exceeded,
The breaking member has a welded portion welded to the diaphragm by energy beam welding,
In the welding step of welding the fracture member to the diaphragm by energy beam welding, the energy beam profile is irradiated to the fracture member in a state where the profile of the energy beam is the shape of the entire weld portion, so that the entire weld portion is A method of manufacturing a sealed battery that is welded together at the same time ,
The energy beam is a fiber laser beam . A method for manufacturing a sealed battery.

It is a manufacturing method of the sealed battery according to claim 1,
In the welding process, a sealed battery manufacturing method in which a profile of the fiber laser beam is formed in the entire welded portion through a diffractive optical element lens.

It is a manufacturing method of the sealed battery according to claim 1 or 2 ,
The overall shape of the weld is a ring,
In the welding step, a sealed battery manufacturing method of irradiating the rupture member with the fiber laser beam in a state where the profile of the fiber laser beam is in the ring shape.