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JP6101513B2 - Metal foil lap joint method and joint structure - Google Patents

Metal foil lap joint method and joint structure Download PDF

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JP6101513B2 JP2013035580A JP2013035580A JP6101513B2 JP 6101513 B2 JP6101513 B2 JP 6101513B2 JP 2013035580 A JP2013035580 A JP 2013035580A JP 2013035580 A JP2013035580 A JP 2013035580A JP 6101513 B2 JP6101513 B2 JP 6101513B2
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Description

本発明は、複数枚の金属箔を仮止めした後に非接触溶接する金属箔の重ね接合方法及び接合構造体に関する。   The present invention relates to a metal foil lap joining method and a joining structure in which a plurality of metal foils are temporarily fixed and then contactlessly welded.

従来、リチウムイオン電池、キャパシター、コンデンサー等の製造工程でアルミニウム箔や銅箔等の金属箔の重ね接合が広汎に行われている。一般的に、この種の金属箔の重ね接合は、超音波接合又は抵抗溶接により行われている。   Conventionally, metal foils such as aluminum foil and copper foil are widely joined in the manufacturing process of lithium ion batteries, capacitors, capacitors and the like. Generally, this type of metal foil lap bonding is performed by ultrasonic bonding or resistance welding.

しかしながら、超音波接合又は抵抗溶接により金属箔の重ね接合を行う場合、金属箔の積層枚数が増加すると(例えば、60枚以上になると)、接合が難しいという問題がある。すなわち、超音波接合により金属箔の重ね接合を行う場合には、金属箔の積層枚数の増加によりホーンの押圧力や超音波の振動エネルギを大きく設定する必要があるため金属箔が破損し易くなる。また、抵抗溶接により金属箔の重ね接合を行う場合には、金属箔の積層枚数の増加により抵抗溶接の電流値を大きく設定したり通電時間を長く設定したりする必要があるため電極が酸化し易くなり十分な接合強度を得られないことがある。   However, when metal foils are lap-joined by ultrasonic joining or resistance welding, there is a problem that joining is difficult when the number of laminated metal foils increases (for example, 60 or more). In other words, when metal foils are laminated by ultrasonic bonding, the metal foil tends to be damaged because it is necessary to increase the pressing force of the horn and the vibration energy of the ultrasonic waves by increasing the number of laminated metal foils. . In addition, when metal foils are joined by resistance welding, it is necessary to increase the resistance welding current value or set the energization time longer due to the increase in the number of laminated metal foils. It becomes easy and sufficient joint strength may not be obtained.

また、超音波接合は、金属箔の溶融を伴わない拡散接合であるため、複数の金属箔の全てが確実に接合されているか否かの評価を行うことが容易でない。このことは、拡散接合を伴う銅箔の抵抗溶接(抵抗接合)についても同様である。   In addition, since ultrasonic bonding is diffusion bonding that does not involve melting of the metal foil, it is not easy to evaluate whether or not all of the plurality of metal foils are securely bonded. The same applies to resistance welding (resistance bonding) of copper foil accompanied by diffusion bonding.

さらに、抵抗溶接によりアルミニウム箔の重ね接合を行う場合には、クロム銅やタングステン等で構成された電極がアルミニウム合金化し、当該電極の寿命が著しく短くなるため合理的でない。   Furthermore, when aluminum foil is lap-joined by resistance welding, an electrode composed of chromium copper, tungsten, or the like becomes an aluminum alloy, and the life of the electrode is remarkably shortened, which is not rational.

このような問題を解決するために、近年では、金属箔の重ね接合をレーザ溶接等の非接触溶接で行うことが検討されている。しかしながら、この場合、隣接する金属箔間には多数の隙間が形成されているため、前記金属箔に貫通孔が形成されたり、ブローホール等の溶接欠陥が発生したりしてしまう。   In order to solve such a problem, in recent years, it has been studied to perform lap joining of metal foils by non-contact welding such as laser welding. However, in this case, since a large number of gaps are formed between adjacent metal foils, through holes are formed in the metal foil, or welding defects such as blow holes are generated.

例えば、特許文献1には、積層した金属箔に押圧ローラと圧力気体を作用させることにより隣接する金属箔を互いに密着させた状態でその密着部位にレーザ光を照射して溶接する技術的思想が提案されている。   For example, Patent Document 1 has a technical idea of welding by irradiating a laser beam to a contact portion in a state where adjacent metal foils are in close contact with each other by applying a pressure roller and a pressure gas to the stacked metal foils. Proposed.

また、例えば、特許文献2には、積層したアルミニウム箔に超音波振動を付与して各アルミニウム箔の酸化被膜を除去した後で抵抗溶接を行うことにより、複数枚のアルミニウム箔を安定して抵抗溶接する技術的思想が提案されている。   In addition, for example, in Patent Document 2, a plurality of aluminum foils are stably resisted by applying ultrasonic vibration to the laminated aluminum foils to remove the oxide film of each aluminum foil and then performing resistance welding. A technical idea of welding has been proposed.

特開2009−119465号公報JP 2009-119465 A 特開2010−184260号公報JP 2010-184260 A

上述した特許文献1に記載の従来技術は、押圧ローラや圧力気体を噴出する装置等の押圧手段を設けた特殊なレーザ溶接装置が必要となるため、当該装置が複雑化すると共に大型化してしまう。また、上述した特許文献2に記載の従来技術は、安定した抵抗溶接を得ることを目的に、アルミニウム箔に超音波振動を付与して当該アルミニウム箔の酸化被膜を除去するものであるため、抵抗溶接工程における電極の酸化及びアルミニウム合金化等の問題は解消されない。   The prior art described in Patent Document 1 described above requires a special laser welding apparatus provided with a pressing means such as a pressing roller or a device for jetting pressurized gas, so that the apparatus becomes complicated and large. . Moreover, since the prior art described in Patent Document 2 described above is to remove the oxide film of the aluminum foil by applying ultrasonic vibration to the aluminum foil for the purpose of obtaining stable resistance welding, Problems such as electrode oxidation and aluminum alloying in the welding process are not solved.

本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、汎用の非接触溶接装置を用いて金属箔の重ね接合を確実に行うことができる金属箔の重ね接合方法及び接合構造体を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of such problems, and provides a metal foil lap joining method and a joining structure capable of reliably performing metal foil lap joining using a general-purpose non-contact welding apparatus. The purpose is to provide.

発明に係る金属箔の重ね接合方法は、複数枚の金属箔の片側の最外に金属板を重ねた状態で、前記金属板と前記金属箔とが密着すると共に隣接する前記金属箔が互いに密着するように仮止め接合する第1の工程と、複数枚の前記金属箔と前記金属板の仮止め接合された密着部位を当該金属箔側から非接触溶接する第2の工程とを行うことを特徴とする。
The metal foil lap joining method according to the present invention is such that the metal plate and the metal foil are in close contact with each other and the adjacent metal foils are in contact with each other with the metal plate stacked on the outermost side of one side of the plurality of metal foils. Performing a first step of temporarily fixing and bonding so as to closely contact each other, and a second step of performing non-contact welding of the plurality of the metal foils and the metal plate temporarily bonded to each other from the metal foil side. It is characterized by.

本発明に係る金属箔の重ね接合方法によれば、隣接する金属箔が密着するように仮止め接合する第1の工程と、仮止め接合された密着部位を非接触溶接する第2の工程とを行うので、非接触溶接時に金属箔に貫通孔が形成されたりブローホール等の溶接欠陥が発生することを抑制できる。また、予め仮止め接合をしているため、上述した従来技術のように非接触溶接装置自体に押圧手段を設ける必要がない。よって、汎用の非接触溶接装置を用いて金属箔の重ね接合を確実に行うことができる。また、金属板と金属箔とを密着すると共に隣接する金属箔が互いに密着するように仮止め接合した後に、その密着部位を非接触溶接しているので、金属板と複数枚の金属箔とを確実に接合することができる。さらに、例えば、第2の工程において、非接触溶接としてレーザ溶接を用いるときには、レーザ光の集光点を金属板の内部に設定した状態で、密着部位に金属箔側からレーザ光を照射することができる。こうすれば、金属板に隣接する金属箔の裏面(金属板側の面)からスパッタが発生することを抑えることができる。
According to the metal foil lap joining method according to the present invention, a first step of temporarily fixing and bonding so that adjacent metal foils are in close contact with each other, and a second step of non-contact welding the temporarily bonded bonding portion. Therefore, it is possible to suppress the formation of through holes in the metal foil or the occurrence of welding defects such as blow holes during non-contact welding. In addition, since temporary bonding is performed in advance, there is no need to provide pressing means in the non-contact welding apparatus itself as in the above-described prior art. Therefore, it is possible to reliably perform metal foil lap joining using a general-purpose non-contact welding apparatus. In addition, since the metal plate and the metal foil are in close contact with each other and the adjacent metal foils are temporarily bonded so that they are in close contact with each other, the contact portions are non-contact welded. It can be reliably joined. Further, for example, when laser welding is used as the non-contact welding in the second step, the laser beam is irradiated from the metal foil side to the close contact portion in a state where the condensing point of the laser beam is set inside the metal plate. Can do. If it carries out like this, it can suppress that a sputter | spatter generate | occur | produces from the back surface (surface by the side of a metal plate) of metal foil adjacent to a metal plate.

記の接合方法において、前記第1の工程では、抵抗接合、超音波接合及び加締め接合のうちの少なくとも1つによって複数枚の前記金属箔を仮止め接合してもよい。
The joining method of the above SL, in the first step, the resistance joining, a plurality of the metal foil by at least one of ultrasonic bonding and caulking joint can be temporarily fixed joint.

このような接合方法によれば、第1の工程において、抵抗接合、超音波接合及び加締め接合のうちの少なくとも1つによって複数枚の金属箔を仮止め接合するので、隣接する金属箔を確実に密着させることができる。また、この第1の工程は、隣接する金属箔が互いに密着できる程度の仮止め接合であればよいため、金属箔の積層枚数が増加したとしても、抵抗接合や超音波接合を用いることが可能である。すなわち、第1の工程に抵抗接合を用いた場合には、複数枚の金属箔を抵抗接合のみにより完全に接合する場合と比較して電極の使用温度を低くすることができるため、抵抗接合時の電極の酸化を好適に抑えることができ、その結果、電極の長寿命化を図ることが可能となる。また、第1の工程に超音波接合を用いた場合には、複数枚の金属箔を超音波接合のみにより完全に接合する場合と比較してホーンの押圧力や振動エネルギを小さくすることができるため、この超音波接合によって、金属箔が破損することを抑えることができる。   According to such a joining method, in the first step, the plurality of metal foils are temporarily bonded by at least one of resistance joining, ultrasonic joining, and caulking joining. Can be adhered to. In addition, since the first step may be temporary bonding that allows adjacent metal foils to be in close contact with each other, resistance bonding or ultrasonic bonding can be used even when the number of stacked metal foils is increased. It is. That is, when resistance bonding is used in the first step, the operating temperature of the electrode can be lowered compared to the case where a plurality of metal foils are completely bonded only by resistance bonding. As a result, it is possible to prolong the life of the electrode. In addition, when ultrasonic bonding is used in the first step, the pressing force and vibration energy of the horn can be reduced as compared with the case where a plurality of metal foils are completely bonded only by ultrasonic bonding. Therefore, it is possible to suppress the metal foil from being damaged by this ultrasonic bonding.

本発明に係る金属箔の重ね接合方法は、複数枚の金属箔を重ねた状態で隣接する前記金属箔が互いに密着するように抵抗接合によって仮止め接合する第1の工程と、複数枚の前記金属箔のうち仮止め接合された密着部位を非接触溶接する第2の工程とを行い、各前記金属箔がアルミニウムで構成されており、前記抵抗接合で用いられる電極がカーボンで構成されていることを特徴とする
The metal foil lap bonding method according to the present invention includes a first step of temporarily bonding by resistance bonding so that the adjacent metal foils are in close contact with each other in a state where a plurality of metal foils are stacked, and a plurality of the metal foils performs a second step of non-contact welding tacking bonded adhesion portion of the metal foil, each of the metal foil is constituted by aluminum, electrodes used in the resistance junction that consists of carbon It is characterized by that .

このような接合方法によれば、アルミニウムで構成された各金属箔をカーボンで構成された電極で抵抗接合しているので、当該電極がアルミニウム合金化することはない。また、電極を比較的低い温度で使用することができるため、電極をカーボンで構成した場合でも当該電極が酸化することを好適に抑えることができる。   According to such a joining method, since each metal foil made of aluminum is resistance-bonded by an electrode made of carbon, the electrode does not become an aluminum alloy. In addition, since the electrode can be used at a relatively low temperature, it is possible to suitably suppress oxidation of the electrode even when the electrode is made of carbon.

記の接合方法において、前記第1の工程では、前記抵抗接合中の前記電極の温度を放射温度計で取得し、取得した温度に基づいて当該抵抗接合の通電条件を制御してもよい。
The joining method of the above SL, in the first step to obtain a temperature of the electrode in the resistance junction with a radiation thermometer may be used to control the energization condition of the resistor junction on the basis of the acquired temperature.

このような接合方法によれば、放射温度計により取得された電極の温度に基づいて抵抗接合の通電条件を制御するので、複数枚の金属箔の仮止め接合を効率的に行うことができる。また、カーボンで構成された電極は黒体に近いため、電極の温度を放射温度計により高精度に取得することができる。   According to such a joining method, since the energization conditions for resistance joining are controlled based on the temperature of the electrodes acquired by the radiation thermometer, temporary fixing joining of a plurality of metal foils can be performed efficiently. In addition, since an electrode made of carbon is close to a black body, the temperature of the electrode can be obtained with high accuracy by a radiation thermometer.

記の接合方法において、前記第2の工程では、レーザ溶接、TIG溶接及び電子ビーム溶接のうちの少なくとも1つによって前記密着部位を非接触溶接してもよい。
The joining method of the above SL, in the second step, the laser welding may be non-contact welding the contact portions by at least one of TIG welding and electron beam welding.

このような接合方法によれば、第2の工程において、レーザ溶接、TIG溶接及び電子ビーム溶接のうちの少なくとも1つによって複数枚の金属箔の密着部位を非接触溶接するので、複数枚の金属箔を確実に溶融接合することができる。   According to such a joining method, in the second step, the contact portions of the plurality of metal foils are non-contact welded by at least one of laser welding, TIG welding, and electron beam welding. The foil can be reliably melt-bonded.

記の接合方法において、前記第2の工程では、前記密着部位の複数個所を非接触溶接してもよい。
The joining method of the above SL, in the second step, the plurality of positions of the contact portion may be a non-contact welding.

このような接合方法によれば、密着部位の複数個所を非接触溶接しているので、複数枚の金属箔の接合強度を高めることができる。   According to such a joining method, since a plurality of close contact portions are welded in a non-contact manner, the joining strength of the plurality of metal foils can be increased.

記の接合方法において、前記第2の工程では、ガルバノスキャナによってレーザ光の前記密着部位に対する照射位置を変更して当該密着部位の複数個所をレーザ溶接してもよい。
The joining method of the above SL, in the second step, by changing the irradiation position with respect to the contact portion of the laser light a plurality of locations of the contact portions may be laser welded by galvanometer scanner.

このような接合方法によれば、ガルバノスキャナを用いているため、密着部位に対するレーザ光の照射位置の変更を効率的に行うことができる。   According to such a joining method, since the galvano scanner is used, it is possible to efficiently change the irradiation position of the laser beam on the close contact portion.

本発明に係る接合方法は、複数枚の金属箔の両側の最外に金属製の平板部を重ねた状態で、各前記平板部と前記金属箔とが密着すると共に隣接する前記金属箔が互いに密着するように仮止め接合する第1の工程と、複数枚の前記金属箔と各前記平板部の仮止め接合された密着部位を非接触溶接する第2の工程とを行うことを特徴とする
The metal foil bonding method according to the present invention, adjacent with in a state of overlapping metal plate portion on the outermost sides of the double number of sheets of gold Shokuhaku, and the said metal foil and each of said plate in close contact There a first step of temporarily stop engagement to close contact with each other, to carry out the second step of non-contact welding tacking bonded contact portion of the metal foil and the said plate of several sheets double Features .

このような接合方法によれば、各平板部と金属箔とを密着すると共に隣接する金属箔が互いに密着するように仮止め接合した後に、その密着部位を非接触溶接しているので、複数の平板部と複数枚の金属箔とを確実に接合することができる。また、例えば、第1の工程において、仮止め接合に加締め接合を用いるときには、平板部を設けない場合と比較して、複数枚の金属箔を確実且つ強固に加締めることができるため、密着部位の密着強度を高めることができる。これにより、密着部位を非接触溶接する際に溶接欠陥が発生することを一層抑制することができるため、密着部位の接合品質を向上させることが可能となる。   According to such a joining method, since the flat plate portion and the metal foil are brought into close contact with each other and the adjacent metal foils are temporarily bonded so that they are brought into close contact with each other, the contact portions are non-contact welded. The flat plate portion and the plurality of metal foils can be reliably bonded. Further, for example, in the first step, when caulking bonding is used for temporary bonding, a plurality of metal foils can be caulked securely and firmly as compared with the case where no flat plate portion is provided. The adhesion strength of the part can be increased. Thereby, since it can suppress further that a welding defect generate | occur | produces when non-contact welding a close_contact | adherence site | part, it becomes possible to improve the joint quality of a close_contact | adherence site | part.

発明に係る接合構造体は、重ねられた複数枚の金属箔と、複数枚の前記金属箔の片側の最外に重ねられた金属板と、前記金属板と前記金属箔とが密着すると共に隣接する前記金属箔が互いに密着するように前記複数枚の金属箔を仮止め接合して形成された密着部位と、前記密着部位において前記金属板と複数枚の前記金属箔とを非接触溶接して形成された溶接部と、を備えることを特徴とする。
In the bonded structure according to the present invention, a plurality of stacked metal foils, a metal plate stacked on the outermost side of one side of the plurality of metal foils, and the metal plate and the metal foil are in close contact with each other. A contact portion formed by temporarily bonding the plurality of metal foils so that adjacent metal foils are in close contact with each other, and the metal plate and the plurality of metal foils are contactlessly welded at the contact portion. And a welded portion formed in the above manner.

本発明に係る接合構造体によれば、隣接する金属箔が互いに密着するように仮止め接合された密着部位と、密着部位を非接触溶接して形成された溶接部とを備えているので、複数枚の金属箔が確実に重ね接合された接合構造体を得ることができる。また、金属板と複数枚の金属箔とが確実に重ね接合された接合構造体を得ることができる。これにより、金属板を設けない場合と比較して接合強度を高めることができる。
According to the bonded structure according to the present invention, since the adjacent metal foil is provided with a tightly bonded portion temporarily bonded so that the adjacent metal foils are in close contact with each other, and a welded portion formed by non-contact welding the tightly bonded portion, A bonded structure in which a plurality of metal foils are surely laminated and bonded can be obtained. In addition, it is possible to obtain a bonded structure in which a metal plate and a plurality of metal foils are securely overlapped and bonded. Thereby, joining strength can be raised compared with the case where a metal plate is not provided.

記の接合構造体において、前記密着部位は、抵抗接合、超音波接合及び加締め接合のうちの少なくとも1つによって複数枚の前記金属箔を仮止め接合して形成されていてもよい。
In the joined structure of the upper SL, the adhesion sites resistor junction may be formed by tacking joining a plurality of the metal foil by at least one of ultrasonic bonding and caulking joint.

このような構成によれば、抵抗接合、超音波接合及び加締め接合のうちの少なくとも1つによって複数枚の金属箔を仮止め接合して密着部位を形成しているので、当該密着部位を非接触溶接して形成された溶接部の接合品質を高めることができる。   According to such a configuration, since the plurality of metal foils are temporarily bonded to each other by at least one of resistance bonding, ultrasonic bonding, and caulking bonding, the adhesion portion is formed. The joint quality of the welded portion formed by contact welding can be improved.

記の接合構造体において、前記溶接部は、レーザ溶接、TIG溶接及び電子ビーム溶接のうちの少なくとも1つによって前記密着部位を非接触溶接して形成されていてもよい。
In the joined structure of the upper SL, the weld laser welding, may be formed in a non-contact welding the contact portions by at least one of TIG welding and electron beam welding.

このような構成によれば、レーザ溶接、TIG溶接及び電子ビーム溶接のうちの少なくとも1つによって密着部位を非接触溶接して溶接部を形成しているので、複数枚の金属箔が確実に溶融接合された接合構造体を得ることができる。   According to such a configuration, since the welded portion is formed by non-contact welding of at least one of laser welding, TIG welding, and electron beam welding, the plurality of metal foils are reliably melted. A bonded bonded structure can be obtained.

本発明に係る接合構造体重ねられた複数枚の金属箔と、複数枚の前記金属箔の両側の最外に重ねられた金属製の平板部と、各前記平板部と前記金属箔とが密着すると共に隣接する前記金属箔が互いに密着するように複数枚の前記金属箔を仮止め接合して形成された密着部位と、前記密着部位において各前記平板部と複数枚の前記金属箔とを非接触溶接して形成された溶接部と、を備えることを特徴とする
Junction structure according to the present invention includes a plurality of metal foils stacked, a plurality of the metal plate portion superimposed on the outermost sides of the metal foil, said metal foil and each of said plate a plurality of the metal and the contact portion formed by tacking bonded foil, before Symbol the metal foil of the plurality and each said plate in close contact portion such that the metal foil is in close contact with each other adjacent with but close contact And a welded portion formed by non-contact welding.

このような構成によれば、複数の平板部と複数枚の金属箔とが確実に重ね接合された接合構造体を得ることができる。これにより、複数枚の金属箔の片側の最外にのみ平板部を設けた場合と比較して接合強度を高めることができる。   According to such a configuration, it is possible to obtain a bonded structure in which a plurality of flat plate portions and a plurality of metal foils are securely overlapped and bonded. Thereby, joining strength can be raised compared with the case where a flat plate part is provided only on the outermost side of one side of a plurality of metal foils.

記の接合構造体において、複数の前記平板部は、一体的に形成されていてもよい。
In the joined structure of the upper SL, a plurality of said plate may be integrally formed.

このような構成によれば、複数の平板部を一体的に形成しているので、これら平板部を別体に設けた場合と比較して接合構造体の剛性を高めることができる。また、例えば、リチウムイオン電池を構成する複数枚の集電体(金属箔)と電極タブ(金属板)との接合部に当該接合構造体を用いた場合には、複数枚の金属箔の両側の最外に重ねた各平板部から集電が可能となるため、集電効率を高めることができる。   According to such a configuration, since the plurality of flat plate portions are integrally formed, the rigidity of the joint structure can be increased as compared with the case where these flat plate portions are provided separately. In addition, for example, when the junction structure is used as a junction between a plurality of current collectors (metal foils) and electrode tabs (metal plates) constituting a lithium ion battery, both sides of the plurality of metal foils Since current can be collected from each flat plate portion stacked on the outermost surface of the metal, current collection efficiency can be increased.

本発明の金属箔の重ね接合方法によれば、隣接する金属箔が互いに密着するように仮止め接合された密着部位を非接触溶接するので、汎用の非接触溶接装置を用いて複数枚の金属箔が確実に重ね接合された接合構造体を得ることができる。   According to the metal foil lap-joining method of the present invention, since the adhering portions temporarily bonded together so that adjacent metal foils are in close contact with each other are non-contact welded, a plurality of metals are used using a general-purpose non-contact welding apparatus. It is possible to obtain a bonded structure in which the foils are securely lap bonded.

本発明の第1実施形態に係る金属箔の重ね接合方法に用いられる抵抗溶接装置のブロック説明図である。It is block explanatory drawing of the resistance welding apparatus used for the lap joining method of the metal foil which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図2Aは前記重ね接合方法の仮止め工程を説明するための一部省略断面図であり、図2Bは前記仮止め工程が完了した状態を示した一部省略断面図である。2A is a partially omitted cross-sectional view for explaining a temporary fixing process of the lap joining method, and FIG. 2B is a partially omitted cross-sectional view showing a state in which the temporary fixing process is completed. 前記重ね接合方法に用いられるレーザ溶接装置のブロック説明図である。It is block explanatory drawing of the laser welding apparatus used for the said lap joining method. 図4Aは前記重ね接合方法の溶接工程を説明するための一部省略断面斜視図であり、図4Bは前記溶接工程が完了した状態のワークの一部省略断面斜視図である。4A is a partially omitted cross-sectional perspective view for explaining a welding process of the lap joining method, and FIG. 4B is a partially omitted cross-sectional perspective view of a workpiece in a state where the welding process is completed. 前記重ね接合方法により得られた接合構造体の平面図である。It is a top view of the joined structure obtained by the lap joining method. 第1実施形態に係る接合構造体を備えたリチウムイオン電池の構造を説明するための一部省略断面図である。FIG. 3 is a partially omitted cross-sectional view for explaining the structure of a lithium ion battery including the joint structure according to the first embodiment. 第1実施形態に係る接合構造体を備えた変形例に係るリチウムイオン電池の構造を説明するための一部省略斜視図である。It is a partially-omission perspective view for demonstrating the structure of the lithium ion battery which concerns on the modification provided with the joining structure body which concerns on 1st Embodiment. 図8Aは本発明の第2実施形態に係る金属箔の重ね接合方法の仮止め工程を説明するための一部省略断面図であり、図8Bは当該重ね接合方法の溶接工程を説明するための一部省略断面図であり、図8Cは当該重ね接合方法により得られた接合構造体の一部省略断面図である。FIG. 8A is a partially omitted cross-sectional view for explaining a temporary fixing process of the metal foil lap joining method according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a diagram for explaining a welding process of the lap joining method. FIG. 8C is a partially omitted cross-sectional view of the bonded structure obtained by the lap bonding method. 図9Aは本発明の第3実施形態に係る金属箔の重ね接合方法の仮止め工程を説明するための一部省略断面図であり、図9Bは当該重ね接合方法の溶接工程を説明するための一部省略断面図であり、図9Cは当該重ね接合方法により得られた接合構造体の一部省略断面図である。FIG. 9A is a partially omitted cross-sectional view for explaining a temporary fixing step of the metal foil lap joining method according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 9B is a diagram for explaining a welding step of the lap joining method. FIG. 9C is a partially omitted cross-sectional view of the bonded structure obtained by the lap bonding method. 図10Aは本発明の第4実施形態に係る金属箔の重ね接合方法の仮止め工程を説明するための第1の状態を示す一部省略断面図であり、図10Bは当該仮止め工程を説明するための第2の状態を示す一部省略断面図である。FIG. 10A is a partially omitted cross-sectional view showing a first state for explaining a temporary fixing process of the metal foil lap bonding method according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 10B explains the temporary fixing process. It is a partially abbreviated sectional view showing the 2nd state for doing. 図11Aは当該重ね接合方法の溶接工程を説明するための一部省略断面斜視図であり、図11Bは当該重ね接合方法により得られた接合構造体の一部省略断面斜視図である。FIG. 11A is a partially omitted cross-sectional perspective view for explaining a welding process of the lap joining method, and FIG. 11B is a partially omitted cross-sectional perspective view of a joint structure obtained by the lap joining method. 図12Aは本発明の第5実施形態に係る金属箔の重ね接合方法の仮止め工程を説明するための第1の状態を示す一部省略断面図であり、図12Bは当該仮止め工程を説明するための第2の状態を示す一部省略断面図である。FIG. 12A is a partially omitted cross-sectional view showing a first state for explaining a temporary fixing process of the metal foil lap bonding method according to the fifth embodiment of the present invention, and FIG. 12B explains the temporary fixing process. It is a partially abbreviated sectional view showing the 2nd state for doing. 図13Aは当該重ね接合方法の溶接工程を説明するための一部省略断面斜視図であり、図13Bは当該重ね接合方法により得られた接合構造体の一部省略断面斜視図である。FIG. 13A is a partially omitted cross-sectional perspective view for explaining a welding process of the lap joining method, and FIG. 13B is a partially omitted cross-sectional perspective view of a joined structure obtained by the lap joining method. 図14Aは本発明の第5実施形態の変形例に係る金属箔の重ね接合方法の溶接工程を説明するための一部省略断面図であり、図14Bは変形例に係る当該重ね接合方法により得られた接合構造体の一部省略断面図である。FIG. 14A is a partially omitted cross-sectional view for explaining a welding process of a metal foil lap joining method according to a modification of the fifth embodiment of the present invention, and FIG. 14B is obtained by the lap joining method according to the modification. FIG. 6 is a partially omitted cross-sectional view of the obtained bonded structure. 図15Aは本発明の第6実施形態に係る金属箔の重ね接合方法の仮止め工程を説明するための一部省略断面図であり、図15Bは当該重ね接合方法の溶接工程を説明するための一部省略断面図であり、図15Cは当該重ね接合方法により得られた接合構造体の一部省略断面図である。FIG. 15A is a partially omitted cross-sectional view for explaining a temporary fixing process of a metal foil lap joining method according to a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 15B is a diagram for explaining a welding process of the lap joining method. FIG. 15C is a partially omitted cross-sectional view of the bonded structure obtained by the lap bonding method.

以下、本発明に係る金属箔の重ね接合方法及び接合構造体について、好適な実施形態を例示して添付の図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, a metal foil lap joining method and a joining structure according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings by illustrating preferred embodiments.

(第1実施形態)
本発明の第1実施形態に係る金属箔12の重ね接合方法及び接合構造体200について図1〜図7を参照して説明する。本実施形態に係る金属箔12の重ね接合方法(以下、単に「重ね接合方法」と称することがある)は、金属板10に複数枚の金属箔12を重ねたワークWに対して抵抗溶接装置(抵抗接合装置)20で仮止め接合を行った後にレーザ溶接装置(非接触溶接装置)40で当該ワークWを溶接する方法である。
(First embodiment)
A method for lap joining of metal foils 12 and a joint structure 200 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The method for lap joining of metal foils 12 according to the present embodiment (hereinafter sometimes simply referred to as “lap joining method”) is a resistance welding apparatus for a workpiece W in which a plurality of metal foils 12 are stacked on a metal plate 10. This is a method in which the workpiece W is welded by a laser welding apparatus (non-contact welding apparatus) 40 after temporary bonding is performed by the (resistance bonding apparatus) 20.

先ず、本実施形態に係るワークWについて説明する。図1に示すようにワークWは、1枚の金属板10に複数枚の金属箔12を積層して形成されている。換言すれば、ワークWは、積層された複数枚の金属箔12の片側の最外に金属板10が重ねられている。金属板10と各金属箔12の各々の構成材料は、特に限定されないが、例えば、アルミニウムや銅等が挙げられる。また、金属板10と各金属箔12は、同一の材料で構成してもよいし、異なる材料で構成しても構わない。金属板10と各金属箔12を同一の材料で構成すると、異種材料で構成した場合と比較して溶接性が高くなる。   First, the workpiece | work W which concerns on this embodiment is demonstrated. As shown in FIG. 1, the workpiece W is formed by laminating a plurality of metal foils 12 on a single metal plate 10. In other words, the workpiece W has the metal plate 10 stacked on the outermost side on one side of the plurality of stacked metal foils 12. The constituent material of each of the metal plate 10 and each metal foil 12 is not particularly limited, and examples thereof include aluminum and copper. Moreover, the metal plate 10 and each metal foil 12 may be comprised with the same material, and may be comprised with a different material. If the metal plate 10 and each metal foil 12 are comprised with the same material, weldability will become high compared with the case where it comprises with a different material.

金属板10は、金属箔12よりも厚く形成されることは勿論である。各金属箔12の厚みは、例えば、0.006mm〜0.2mmの範囲に設定されている。なお、本実施形態では、各金属箔12の厚みは、0.007mm〜0.02mmの範囲に設定されている。また、金属箔12の積層枚数は、任意に設定可能であり、例えば、60枚以上に設定される。なお、図1では、便宜上、一部の金属箔12の図示を省略しており、他の各図においても同様である。このように構成されるワークWでは、金属板10と金属箔12の間、及び隣接する金属箔12の間に隙間Sが形成されている。   Of course, the metal plate 10 is formed thicker than the metal foil 12. The thickness of each metal foil 12 is set in the range of 0.006 mm to 0.2 mm, for example. In the present embodiment, the thickness of each metal foil 12 is set in the range of 0.007 mm to 0.02 mm. Further, the number of laminated metal foils 12 can be arbitrarily set, and is set to 60 or more, for example. In FIG. 1, illustration of some metal foils 12 is omitted for convenience, and the same applies to other drawings. In the workpiece W configured as described above, a gap S is formed between the metal plate 10 and the metal foil 12 and between the adjacent metal foils 12.

続いて、本実施形態で用いられる抵抗溶接装置20とレーザ溶接装置40の各々の構成について説明する。   Then, each structure of the resistance welding apparatus 20 and the laser welding apparatus 40 used by this embodiment is demonstrated.

抵抗溶接装置20は、ワークWの仮止め接合を行うためのものであって、一対の電極22、24と、放射温度計26と、制御部28とを備えている。一対の電極22、24は、その軸線方向に沿って移動可能な状態で対向配置されている。各電極22、24は、例えば、ニッケル銅、タングステン、カーボン等の材料で構成することができる。なお、金属板10及び各金属箔12をアルミニウムで構成する場合には、各電極22、24をカーボンで構成することが好ましい。抵抗溶接中に各電極22、24がアルミニウム合金化されることを防止することができるからである。   The resistance welding apparatus 20 is for performing temporary fixing joining of the workpiece W, and includes a pair of electrodes 22, 24, a radiation thermometer 26, and a control unit 28. The pair of electrodes 22 and 24 are arranged to face each other in a state of being movable along the axial direction. Each of the electrodes 22 and 24 can be made of a material such as nickel copper, tungsten, or carbon. In addition, when the metal plate 10 and each metal foil 12 are comprised with aluminum, it is preferable to comprise each electrode 22 and 24 with carbon. This is because it is possible to prevent the electrodes 22 and 24 from being alloyed with aluminum during resistance welding.

放射温度計26は、一方の電極22の温度を取得し、取得した温度を制御部28に出力する。なお、放射温度計26は、他方の電極24の温度を取得してもよいし、両方の電極22、24の温度を取得してもよい。   The radiation thermometer 26 acquires the temperature of one electrode 22 and outputs the acquired temperature to the control unit 28. The radiation thermometer 26 may acquire the temperature of the other electrode 24 or may acquire the temperatures of both electrodes 22 and 24.

制御部28は、一対の電極22、24のワークWに対する加圧を制御する加圧制御部30と、一対の電極22、24間の通電時間及び電流値を制御する通電制御部32と、放射温度計26で取得された温度に基づいて前記通電時間や前記電流値等の通電条件を設定する通電条件設定部34とを有している。通電制御部32は、通電条件設定部34で設定された通電条件に基づいて一対の電極22、24間の通電時間及び電流値を制御する。   The control unit 28 includes a pressurization control unit 30 that controls pressurization of the pair of electrodes 22 and 24 against the work W, an energization control unit 32 that controls energization time and current value between the pair of electrodes 22 and 24, and radiation. An energization condition setting unit 34 that sets energization conditions such as the energization time and the current value based on the temperature acquired by the thermometer 26 is provided. The energization control unit 32 controls the energization time and current value between the pair of electrodes 22 and 24 based on the energization condition set by the energization condition setting unit 34.

図3に示すように、レーザ溶接装置40は、仮止め接合されたワークWをレーザ溶接するためのものであって、一般的な構成を有した汎用のレーザ装置である。すなわち、レーザ溶接装置40は、レーザ発振器42と、レーザ発振器42から発振されたレーザ光Lを伝送する光ファイバ44と、光ファイバ44から出射されたレーザ光LをワークWに導くレーザヘッド46とを備えている。   As shown in FIG. 3, the laser welding apparatus 40 is a general-purpose laser apparatus having a general configuration for laser welding a workpiece W that is temporarily bonded. That is, the laser welding apparatus 40 includes a laser oscillator 42, an optical fiber 44 that transmits the laser light L oscillated from the laser oscillator 42, and a laser head 46 that guides the laser light L emitted from the optical fiber 44 to the workpiece W. It has.

レーザヘッド46は、光ファイバ44から出射されたレーザ光Lをコリメートするコリメートレンズ48と、コリメートされたレーザ光LをワークWに向けて反射するミラー50と、ワークWにおけるレーザ光Lの照射位置を変更するためのガルバノスキャナ52と、ガルバノスキャナ52から導かれたレーザ光LをワークWに集光するfθレンズ54とを有している。ガルバノスキャナ52は、例えば、直交する2方向に首ふり運動の可能な図示しない一対の可動ミラーを含む周知のスキャナが用いられる。   The laser head 46 includes a collimating lens 48 that collimates the laser light L emitted from the optical fiber 44, a mirror 50 that reflects the collimated laser light L toward the work W, and an irradiation position of the laser light L on the work W. And a fθ lens 54 that focuses the laser light L guided from the galvano scanner 52 onto the workpiece W. As the galvano scanner 52, for example, a known scanner including a pair of movable mirrors (not shown) capable of swinging in two orthogonal directions is used.

次に、上述した抵抗溶接装置20とレーザ溶接装置40を用いた本実施形態の重ね接合について説明する。なお、以下では、金属板10及び各金属箔12をアルミニウムで構成すると共に各電極22、24をカーボンで構成した例について説明するが、この例に限定されないことは言うまでもない。   Next, the lap joint of this embodiment using the resistance welding apparatus 20 and the laser welding apparatus 40 described above will be described. In the following, an example in which the metal plate 10 and each metal foil 12 are made of aluminum and the electrodes 22 and 24 are made of carbon will be described, but it goes without saying that the present invention is not limited to this example.

本実施形態の重ね接合では、先ずワークWの仮止め工程(第1の工程)を行う。具体的には、ワークWの溶接対象箇所を挟み込むように一対の電極22、24を配置し、加圧制御部30が一対の電極22、24を近接させることによってワークWを所定の圧力で加圧する。そうすると、各金属箔12は電極24の先端形状に沿って変形するため、隣接する金属箔12が隙間なく接触すると共に金属箔12と金属板10とが隙間なく接触する(図2A参照)。なお、このとき、本実施形態において、金属板10は、各金属箔12に対して剛性が高いためほとんど変形していないが、電極22の先端形状に沿って変形することもある。   In the lap joint of the present embodiment, first, a temporary fixing process (first process) of the workpiece W is performed. Specifically, the pair of electrodes 22 and 24 are arranged so as to sandwich the welding target portion of the workpiece W, and the pressurization control unit 30 brings the pair of electrodes 22 and 24 close to each other to apply the workpiece W at a predetermined pressure. Press. Then, since each metal foil 12 is deformed along the tip shape of the electrode 24, the adjacent metal foil 12 comes into contact with no gap and the metal foil 12 and the metal plate 10 come into contact with no gap (see FIG. 2A). At this time, in this embodiment, the metal plate 10 is hardly deformed due to its high rigidity with respect to each metal foil 12, but may be deformed along the tip shape of the electrode 22.

続いて、通電制御部32が一対の電極22、24間に通電を行う。そうすると、金属板10及び金属箔12の接触部位14と隣接する金属箔の接触部位16とにジュール熱が発生し密着し、ワークWに密着部位18が形成される。このとき、通電条件設定部34が、放射温度計26により取得された発熱した電極22の温度に基づいて通電条件を設定し、通電制御部32が、前記通電条件設定部34で設定された通電条件に基づいて一対の電極22、24間の通電時間及び電流値を制御する。   Subsequently, the energization control unit 32 energizes between the pair of electrodes 22 and 24. As a result, Joule heat is generated and brought into close contact with the contact portion 14 of the metal foil 10 and the contact portion 16 of the adjacent metal foil, and the close contact portion 18 is formed on the workpiece W. At this time, the energization condition setting unit 34 sets the energization condition based on the temperature of the heated electrode 22 acquired by the radiation thermometer 26, and the energization control unit 32 sets the energization condition set by the energization condition setting unit 34. The energization time and the current value between the pair of electrodes 22 and 24 are controlled based on the conditions.

これにより、金属板10及び金属箔12の接触部位14と隣接する金属箔12の接触部位16とを確実に密着させることができると共に、各電極22、24が過度に発熱することを抑えることができる。すなわち、各電極22、24の酸化が抑えられ、その結果、各電極22、24の長寿命化を図ることができる。   As a result, the contact portion 14 of the metal plate 10 and the metal foil 12 and the contact portion 16 of the adjacent metal foil 12 can be reliably adhered, and the excessive heating of the electrodes 22 and 24 can be suppressed. it can. That is, the oxidation of the electrodes 22 and 24 is suppressed, and as a result, the life of the electrodes 22 and 24 can be extended.

一対の電極22、24間の通電が終了すると、加圧制御部30は一対の電極22、24を離間させる。このとき、図2Bから諒解されるように、金属板10と金属箔12とが密着すると共に隣接する金属箔12が互いに密着しているため、仮止め接合された密着部位18に再び隙間Sが形成されることはない。   When the energization between the pair of electrodes 22 and 24 is completed, the pressurization control unit 30 separates the pair of electrodes 22 and 24. At this time, as understood from FIG. 2B, the metal plate 10 and the metal foil 12 are in close contact with each other and the adjacent metal foils 12 are in close contact with each other. Never formed.

その後、溶接工程(第2の工程)を行う。具体的には、ワークWのうち仮止め接合された密着部位18に金属箔12側からレーザ光Lを照射することができるように当該ワークWをレーザ溶接装置40にセットする。本実施形態において、レーザ光Lの集光点は、金属板10の内部に設定されている(図3参照)。なお、このレーザ光Lの集光点は、金属箔12の枚数や金属板10の厚さ等に応じて、任意の位置に設定することができる。   Thereafter, a welding process (second process) is performed. Specifically, the workpiece W is set in the laser welding apparatus 40 so that the laser beam L can be irradiated from the metal foil 12 side to the tightly bonded portion 18 of the workpiece W that is temporarily fixed. In this embodiment, the condensing point of the laser beam L is set inside the metal plate 10 (see FIG. 3). The condensing point of the laser beam L can be set at an arbitrary position according to the number of the metal foils 12, the thickness of the metal plate 10, and the like.

そして、レーザ発振器42を駆動してレーザ光Lを発振する。レーザ発振器42から発振したレーザ光Lは、光ファイバ44に入射されてレーザヘッド46まで伝送される。光ファイバ44から出射したレーザ光Lは、コリメートレンズ48で平行化された後、ミラー50で反射されてガルバノスキャナ52を通りfθレンズ54にてワークWの密着部位18(圧痕が形成されている部位)に照射される(図4A参照)。   Then, the laser oscillator 42 is driven to oscillate the laser light L. The laser light L oscillated from the laser oscillator 42 is incident on the optical fiber 44 and transmitted to the laser head 46. The laser light L emitted from the optical fiber 44 is collimated by the collimator lens 48, then reflected by the mirror 50, passes through the galvano scanner 52, and the contact portion 18 (indentation is formed on the workpiece W by the fθ lens 54. (Refer to FIG. 4A).

ワークWの密着部位18にレーザ光Lが照射されると、金属板10と金属箔12とが隙間なく密着すると共に隣接する金属箔12が互いに隙間なく密着していることから、各金属箔12に貫通孔が形成されたりブローホール等の溶接欠陥が発生することなく金属板10と複数枚の金属箔12とが溶接されることとなる(図4B参照)。これにより、金属板10の内部まで溶け込んだ溶接部PがワークWに形成されることとなる。なお、ワークWの密着部位18に照射されるレーザ光Lは、金属箔12側から照射して金属板10を貫通しない条件に設定することが望ましい。こうずれば、ワークWの下方にスパッタが発生することを防止できる。ただし、ワークW(金属板10)の裏面まで溶け込むようにレーザ光Lの出力や集光点を設定しても構わない。この場合、ワークWの両側から溶接部Pを視認することができるため、溶接部Pの溶接の良否を判断し易くなる。   When the laser beam L is irradiated to the close contact portion 18 of the workpiece W, the metal plate 10 and the metal foil 12 are in close contact with each other and the adjacent metal foils 12 are in close contact with each other without any clearance. In this way, the metal plate 10 and the plurality of metal foils 12 are welded without forming a through hole or generating a welding defect such as a blow hole (see FIG. 4B). As a result, the welded part P that has melted into the metal plate 10 is formed on the workpiece W. In addition, it is desirable to set the laser light L irradiated to the adhesion | attachment site | part 18 of the workpiece | work W on the conditions which are irradiated from the metal foil 12 side and do not penetrate the metal plate 10. FIG. If it carries out like this, it can prevent that a sputter | spatter generate | occur | produces under the workpiece | work W. FIG. However, the output of the laser beam L and the condensing point may be set so as to melt up to the back surface of the workpiece W (metal plate 10). In this case, since the welded part P can be visually recognized from both sides of the workpiece W, it becomes easy to determine whether the welded part P is welded.

なお、溶接工程(レーザ溶接工程)では、1つの密着部位18に対してレーザ溶接が複数回(本実施形態では5回)行われる。このとき、ガルバノスキャナ52の図示しない一対の可動ミラーを首ふり運動させることによって、密着部位18に対するレーザ光Lの照射位置が変更される。これにより、1つの密着部位18に複数の溶接部Pを有する接合構造体200が形成されるに至る(図5参照)。   In the welding process (laser welding process), laser welding is performed a plurality of times (in this embodiment, five times) on one contact portion 18. At this time, the irradiation position of the laser beam L on the contact portion 18 is changed by swinging a pair of movable mirrors (not shown) of the galvano scanner 52. Thereby, the joining structure 200 which has the some welding part P in the one adhesion | attachment site | part 18 is formed (refer FIG. 5).

このようにして得られた接合構造体200は、複数枚の金属箔12と、複数枚の金属箔12の片側の最外に重ねられた金属板10と、金属板10と金属箔12とが密着すると共に隣接する金属箔12が互いに密着するように仮止め接合された密着部位18と、密着部位18において金属板10と複数枚の金属箔12とをレーザ溶接(非接触溶接)して形成された複数の溶接部Pとを備えている。   The bonded structure 200 obtained in this way has a plurality of metal foils 12, a metal plate 10 stacked on the outermost side of one side of the plurality of metal foils 12, and a metal plate 10 and a metal foil 12. Formed by laser welding (non-contact welding) of the metal plate 10 and the plurality of metal foils 12 at the close contact portion 18, which are in close contact with each other and are temporarily bonded so that the adjacent metal foils 12 are in close contact with each other. And a plurality of welded portions P.

接合構造体200は、リチウムイオン電池、キャパシター、コンデンサー等の種々の製品に適用することが可能である。次に、本実施形態に係る接合構造体200をリチウムイオン電池(二次電池)202に適用した場合ついて説明する。   The junction structure 200 can be applied to various products such as a lithium ion battery, a capacitor, and a capacitor. Next, the case where the junction structure 200 according to the present embodiment is applied to a lithium ion battery (secondary battery) 202 will be described.

図6に示すように、リチウムイオン電池202は、いわゆる積層型(ラミネート型)のリチウムイオン電池として構成されており、矩形状に形成された積層電極群204と、積層電極群204を電解質と共に封止する封止部材(ラミネートフィルム)206と、積層電極群204の一方の側に位置する第1接合構造体200aと、積層電極群204の他方の側に位置する第2接合構造体200bとを備えている。   As shown in FIG. 6, the lithium ion battery 202 is configured as a so-called laminated type (laminated type) lithium ion battery. The laminated electrode group 204 formed in a rectangular shape and the laminated electrode group 204 are sealed together with an electrolyte. A sealing member (laminate film) 206 to be stopped, a first joined structure 200a located on one side of the laminated electrode group 204, and a second joined structure 200b located on the other side of the laminated electrode group 204 I have.

積層電極群204は、正極208と負極210とがセパレータ212を介して複数積層されて構成されている。正極208は、アルミニウム箔からなる正極集電体214の表面に図示しない正極活物質を塗布して形成され、負極210は、銅箔からなる負極集電体216の表面に図示しない負極活物質を塗布して形成されている。   The stacked electrode group 204 is configured by stacking a plurality of positive electrodes 208 and negative electrodes 210 with a separator 212 interposed therebetween. The positive electrode 208 is formed by applying a positive electrode active material (not shown) to the surface of the positive electrode current collector 214 made of aluminum foil, and the negative electrode 210 is formed by applying a negative electrode active material (not shown) to the surface of the negative electrode current collector 216 made of copper foil. It is formed by coating.

第1接合構造体200aは、接合構造体200と同様の構成を有しており、アルミニウム板からなる正極タブ218と、正極タブ218に重ねられた複数枚の正極集電体214の第1接続部(正極集電体214のうち正極活物質が塗布されていない部分)220と、正極タブ218と複数枚の正極集電体214の第1接続部220とが互いに密着すると共にこれら第1接続部220が互いに密着するように仮止め接合された第1密着部位222と、第1密着部位222をレーザ溶接して形成された第1溶接部Paとを有している。正極タブ218には、封止部材206の一部が熱融着されている。   The first bonded structure 200a has the same configuration as the bonded structure 200, and a first connection between a positive electrode tab 218 made of an aluminum plate and a plurality of positive electrode current collectors 214 stacked on the positive electrode tab 218. Portion (portion where positive electrode active material is not applied in positive electrode current collector 214) 220, positive electrode tab 218, and first connection portions 220 of a plurality of positive electrode current collectors 214 are in close contact with each other and the first connection is made The first contact portion 222 is temporarily bonded so that the portions 220 are in close contact with each other, and the first weld portion Pa is formed by laser welding the first contact portion 222. A part of the sealing member 206 is thermally bonded to the positive electrode tab 218.

第2接合構造体200bは、接合構造体200と同様の構成を有しており、銅板からなる負極タブ224と、負極タブ224に重ねられた複数枚の負極集電体216の第2接続部(負極集電体216のうち負極活物質が塗布されていない部分)226と、負極タブ224と複数枚の負極集電体216の第2接続部226とが互いに密着すると共にこれら第2接続部226が互いに密着するように仮止め接合された第2密着部位228と、第2密着部位228をレーザ溶接して形成された第2溶接部Pbとを有している。負極タブ224には、封止部材206の一部が熱融着されている。   The second bonding structure 200b has the same configuration as that of the bonding structure 200, and includes a negative electrode tab 224 made of a copper plate and a second connection portion of a plurality of negative electrode current collectors 216 stacked on the negative electrode tab 224. (A portion of the negative electrode current collector 216 where the negative electrode active material is not applied) 226, the negative electrode tab 224, and the second connection portions 226 of the plurality of negative electrode current collectors 216 are in close contact with each other and the second connection portions. It has the 2nd close_contact | adherence site | part 228 temporarily bonded so that 226 may mutually adhere | attach, and the 2nd welding part Pb formed by laser-welding the 2nd close_contact | adherence site | part 228. A part of the sealing member 206 is thermally bonded to the negative electrode tab 224.

このように構成されたリチウムイオン電池202によれば、第1接合構造体200aにおいて、正極タブ218と複数枚の正極集電体214の第1接続部220とが密着すると共にこれら第1接続部220が互いに密着するように仮止め接合された第1密着部位222に第1溶接部Paを形成している。そのため、例えば、正極タブ218と複数枚の正極集電体214の第1接続部220とを超音波接合により拡散接合した場合と比較して、第1接合構造体200aの接合強度を高めることができる(信頼性の高い接合を得ることができる)ので、第1接合構造体200aをよりコンパクトにする(図6の左右方向に沿った寸法を短くする)ことが可能となる。このことは、第2接合構造体200bにおいても同様である。これにより、第1接合構造体200aと第2接合構造体200bをコンパクトにすることができる分だけ積層電極群204を大きくすることが可能となる。すなわち、リチウムイオン電池202の全体の寸法を大きくすることなく、電池容量を増大させることができる。   According to the lithium ion battery 202 configured as described above, in the first bonding structure 200a, the positive electrode tab 218 and the first connection portions 220 of the plurality of positive electrode current collectors 214 are in close contact with each other, and the first connection portions. A first welded portion Pa is formed in a first contact portion 222 that is temporarily fixed and joined so that 220 are in close contact with each other. Therefore, for example, compared with the case where the positive electrode tab 218 and the first connection portions 220 of the plurality of positive electrode current collectors 214 are diffusion bonded by ultrasonic bonding, the bonding strength of the first bonding structure 200a can be increased. Since it is possible (a highly reliable joint can be obtained), the first joint structure 200a can be made more compact (the dimension along the left-right direction in FIG. 6 is shortened). The same applies to the second bonded structure 200b. As a result, the stacked electrode group 204 can be enlarged by the amount that the first bonded structure 200a and the second bonded structure 200b can be made compact. That is, the battery capacity can be increased without increasing the overall dimensions of the lithium ion battery 202.

また、第1接合構造体200aと第2接合構造体200bの各々の接合強度を高めることができるため、当該リチウムイオン電池202を車両や航空機等に搭載した場合であっても、リチウムイオン電池202に伝わる振動等によって第1接合構造体200aと第2接合構造体200bの各々の接合部分が破損したりすることを好適に防止することができる。   In addition, since the bonding strength of each of the first bonding structure 200a and the second bonding structure 200b can be increased, the lithium ion battery 202 can be used even when the lithium ion battery 202 is mounted on a vehicle, an aircraft, or the like. It is possible to suitably prevent the joint portions of the first joint structure 200a and the second joint structure 200b from being damaged by vibrations transmitted to

また、接合構造体200は、例えば、図7に示すリチウムイオン電池(二次電池)230に適用することも可能である。図7に示すように、リチウムイオン電池230は、接合構造体200と同様の構成を有した第1接合構造体200aと第2接合構造体200bの両方が積層電極群204の一方の側に設けられている点において図6に示すリチウムイオン電池202と異なる。このようなリチウムイオン電池230であっても上述したリチウムイオン電池202と同様の効果を奏することは勿論である。   The bonded structure 200 can also be applied to, for example, a lithium ion battery (secondary battery) 230 shown in FIG. As shown in FIG. 7, in the lithium ion battery 230, both the first bonded structure 200 a and the second bonded structure 200 b having the same configuration as the bonded structure 200 are provided on one side of the stacked electrode group 204. This is different from the lithium ion battery 202 shown in FIG. Of course, even such a lithium ion battery 230 has the same effect as the lithium ion battery 202 described above.

以上説明したように、本実施形態に係る金属箔12の重ね接合方法によれば、金属板10と金属箔12が密着すると共に隣接する金属箔12が互いに密着するように仮止め接合する仮止め工程と、仮止め接合された密着部位18にレーザ光Lを照射して金属板10と複数枚の金属箔12とを溶接する溶接工程とを行っているので、レーザ溶接時に金属箔12に貫通孔が形成されたりブローホール等の溶接欠陥が発生することを抑制できる。また、予め仮止め接合をしているため、レーザ溶接装置40自体に金属箔12を押さえるための押圧手段等を設ける必要がない。よって、汎用のレーザ溶接装置40を用いて金属箔12の重ね接合を確実に行うことができる。これにより、良好な接合品質を有した接合構造体200を得ることができる。   As described above, according to the method for lap joining of the metal foils 12 according to the present embodiment, the temporary fixing for temporarily bonding the metal plate 10 and the metal foil 12 so that the adjacent metal foils 12 are in close contact with each other. Since the process and the welding process in which the metal plate 10 and the plurality of metal foils 12 are welded by irradiating the laser beam L to the adhesion part 18 that is temporarily bonded are penetrated, the metal foil 12 is penetrated during laser welding. It is possible to suppress the formation of holes and the occurrence of welding defects such as blow holes. In addition, since temporary bonding is performed in advance, there is no need to provide pressing means or the like for pressing the metal foil 12 on the laser welding apparatus 40 itself. Therefore, the metal foil 12 can be securely joined by using the general-purpose laser welding apparatus 40. Thereby, the joining structure 200 with favorable joining quality can be obtained.

また、抵抗溶接(抵抗接合)によってワークWの仮止め接合を行うので、金属板10と金属箔12を確実に密着させることができると共に隣接する金属箔12を互いに確実に密着させることができる。さらに、この抵抗溶接は、金属板10と金属箔12とが密着すると共に隣接する金属箔12が互いに密着できる程度に仮止め接合するものであればよいため、金属箔12の積層枚数が増加したとしても、抵抗溶接のみにより複数枚の金属箔12を完全に溶接する場合と比較して、各電極22、24の使用温度を低くすることができる。これにより、抵抗溶接時の電極22、24の酸化を好適に抑えることができ、電極22、24の長寿命化を図ることができる。   In addition, since the work W is temporarily fixed and joined by resistance welding (resistance joining), the metal plate 10 and the metal foil 12 can be securely adhered and the adjacent metal foils 12 can be reliably adhered to each other. Furthermore, since the resistance welding may be performed so long as the metal plate 10 and the metal foil 12 are in close contact with each other and the adjacent metal foils 12 can be temporarily bonded to each other, the number of laminated metal foils 12 is increased. However, the operating temperature of each electrode 22 and 24 can be made low compared with the case where the several metal foil 12 is completely welded only by resistance welding. Thereby, the oxidation of the electrodes 22 and 24 at the time of resistance welding can be suitably suppressed, and the life of the electrodes 22 and 24 can be extended.

本実施形態の場合、金属板10と各金属箔12をアルミニウムで構成すると共に各電極22、24をカーボンで構成しているので、抵抗溶接時に各電極22、24がアルミニウム合金化することはない。また、各電極22、24を比較的低い温度で使用することができるため、各電極22、24をカーボン製にした場合でもこれら電極22、24が酸化することを好適に抑えることができる。   In the case of this embodiment, since the metal plate 10 and each metal foil 12 are made of aluminum and the electrodes 22 and 24 are made of carbon, the electrodes 22 and 24 are not alloyed with aluminum during resistance welding. . Moreover, since each electrode 22 and 24 can be used at comparatively low temperature, even when each electrode 22 and 24 is made from carbon, it can suppress suitably that these electrodes 22 and 24 oxidize.

本実施形態の場合、放射温度計26により取得された電極22の温度に基づいて抵抗溶接の通電条件を制御しているので、ワークWの仮止め接合を効率的に行うことができる。また、カーボン製の電極22、24は黒体に近いため、電極22の温度を放射温度計26により高精度に取得することができる。   In the case of the present embodiment, since the energization conditions for resistance welding are controlled based on the temperature of the electrode 22 acquired by the radiation thermometer 26, the work W can be temporarily fixed and joined efficiently. Further, since the carbon electrodes 22 and 24 are close to a black body, the temperature of the electrode 22 can be obtained with high accuracy by the radiation thermometer 26.

本実施形態の場合、1つの密着部位18の複数個所に溶接部Pを形成しているので、金属板10と各金属箔12の接合強度を高めることができる。また、ガルバノスキャナ52を用いているので、密着部位18に対するレーザ光Lの照射位置の変更を効率的に行うことができる。   In the case of the present embodiment, since the welded portion P is formed at a plurality of locations of one close contact portion 18, the bonding strength between the metal plate 10 and each metal foil 12 can be increased. Moreover, since the galvano scanner 52 is used, the irradiation position of the laser beam L with respect to the contact | adherence site | part 18 can be changed efficiently.

本実施形態の場合、レーザ光Lの集光点を金属板10の内部に設定した状態で、ワークWの仮止めされた密着部位18に金属箔12側からレーザ光Lを照射しているので、最外に位置する金属箔12(金属板10に接触している金属箔12)の裏面からスパッタが発生することを抑えることができる。   In the case of the present embodiment, the laser light L is irradiated from the metal foil 12 side to the contact portion 18 on which the work W is temporarily fixed in a state where the condensing point of the laser light L is set inside the metal plate 10. It is possible to suppress the occurrence of spatter from the back surface of the outermost metal foil 12 (the metal foil 12 in contact with the metal plate 10).

本実施形態に係る接合構造体200によれば、複数枚の金属箔12の片側の最外に金属板10を重ねているので、金属板10を設けない場合と比較して、接合構造体200の接合強度を高めることができる。   According to the bonded structure 200 according to the present embodiment, the metal plate 10 is stacked on the outermost side of one side of the plurality of metal foils 12, so that the bonded structure 200 is compared with the case where the metal plate 10 is not provided. It is possible to increase the bonding strength.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る金属箔12の重ね接合方法及び接合構造体250について図8A〜図8Cを参照しながら説明する。なお、本実施形態において、上述した第1実施形態と同一又は同様の機能及び作用を奏する構成要素には同一の参照符号を付して、詳細な説明を省略する。後述する第3実施形態、第4実施形態及び第6実施形態についても同様である。
(Second Embodiment)
Next, a lap joining method of the metal foil 12 and the joining structure 250 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8A to 8C. In the present embodiment, components having the same or similar functions and operations as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. The same applies to a third embodiment, a fourth embodiment, and a sixth embodiment described later.

当該重ね接合方法は、金属板10に複数枚の金属箔12を重ねたワークWに対して超音波接合装置60で仮止め接合を行った後にレーザ溶接装置40で当該ワークWを溶接する方法である。すなわち、本実施形態では、第1実施形態と同じワークWが用いられ、第1実施形態と同じ溶接工程が行われる。換言すれば、本実施形態は、仮止め工程が第1実施形態の仮止め工程と異なっている。後述する第3実施形態についても同様である。   The lap joining method is a method in which the workpiece W is welded with the laser welding device 40 after temporarily bonding with the ultrasonic bonding device 60 to the workpiece W in which a plurality of metal foils 12 are stacked on the metal plate 10. is there. That is, in the present embodiment, the same workpiece W as in the first embodiment is used, and the same welding process as in the first embodiment is performed. In other words, in the present embodiment, the temporary fixing process is different from the temporary fixing process of the first embodiment. The same applies to a third embodiment to be described later.

具体的には、図8Aに示すように、ワークWの仮止め工程では、ワークWの溶接対象箇所を超音波接合装置60のアンゼル62にセットした状態でホーン64により押圧する。そうすると、各金属箔12はホーン64の先端形状に沿って変形するため、隣接する金属箔12が隙間なく互いに接触すると共に金属箔12と金属板10とが隙間なく接触する。なお、このとき、金属板10は、各金属箔12に対して剛性が高いためほとんど変形しない。   Specifically, as illustrated in FIG. 8A, in the temporary fixing process of the workpiece W, the welding target portion of the workpiece W is pressed by the horn 64 while being set on the angel 62 of the ultrasonic bonding apparatus 60. Then, since each metal foil 12 is deformed along the tip shape of the horn 64, the adjacent metal foils 12 are in contact with each other without a gap, and the metal foil 12 and the metal plate 10 are in contact with each other without a gap. At this time, the metal plate 10 is hardly deformed because of its high rigidity with respect to each metal foil 12.

続いて、ホーン64を超音波振動させることによって各金属箔12を振動させる。そうすると、金属板10と金属箔12の接触部位14及び隣接する金属箔12の接触部位16に摩擦熱が発生するため、これら接触部位14、16が密着して密着部位18が形成される。   Subsequently, each metal foil 12 is vibrated by ultrasonically vibrating the horn 64. Then, frictional heat is generated at the contact portion 14 between the metal plate 10 and the metal foil 12 and the contact portion 16 between the adjacent metal foils 12, so that the contact portions 14 and 16 are brought into close contact with each other to form a close contact portion 18.

その後、溶接工程を行う。すなわち、レーザ光Lの集光点が金属板10の内部に位置するようにレーザ溶接装置40を設定した状態で仮止め接合された密着部位18に金属箔12側からレーザ光Lを照射する(図8B参照)。ワークWの密着部位18にレーザ光Lが照射されると、各金属箔12に貫通孔が形成されたりブローホール等の溶接欠陥が発生することなく金属板10と複数枚の金属箔12とが溶接されることとなる(図8C参照)。   Then, a welding process is performed. That is, the laser beam L is irradiated from the metal foil 12 side to the adhesion part 18 temporarily bonded with the laser welding apparatus 40 set so that the condensing point of the laser beam L is located inside the metal plate 10 ( (See FIG. 8B). When the laser beam L is irradiated to the contact portion 18 of the workpiece W, the metal plate 10 and the plurality of metal foils 12 are formed without forming through holes in the metal foils 12 or generating welding defects such as blow holes. It will be welded (refer FIG. 8C).

溶接工程では、1つの密着部位18に対してレーザ溶接が複数回行われ、これによって、1つの密着部位18に複数(図8Cでは1つのみ示されている)の溶接部Pを有する接合構造体250が形成されるに至る。このようにして得られた接合構造体250は、上述した接合構造体200と同様の構成を有している。そして、接合構造体250は、例えば、上述した図6及び図7に示すリチウムイオン電池202、230に適用することができる。後述する第3〜第6実施形態に係る接合構造体252、254、256、258についても同様である。   In the welding process, laser welding is performed a plurality of times on one contact portion 18, whereby a joint structure having a plurality (only one is shown in FIG. 8C) of welds P in one contact portion 18. The body 250 is formed. The bonded structure 250 obtained in this way has the same configuration as the bonded structure 200 described above. The junction structure 250 can be applied to, for example, the lithium ion batteries 202 and 230 shown in FIGS. 6 and 7 described above. The same applies to the joint structures 252, 254, 256, and 258 according to third to sixth embodiments to be described later.

以上説明したように、本実施形態によれば、超音波接合によってワークWの仮止め接合を行うので、金属板10と金属箔12を確実に密着させることができると共に隣接する金属箔12を互いに確実に密着させることができる。   As described above, according to the present embodiment, since the workpiece W is temporarily bonded by ultrasonic bonding, the metal plate 10 and the metal foil 12 can be securely adhered to each other, and the adjacent metal foils 12 can be connected to each other. It is possible to ensure close contact.

また、この超音波接合は、金属板10と金属箔12とが密着すると共に隣接する金属箔12が互いに密着できる程度に仮止め接合するものであるため、金属箔12の積層枚数が増加したとしても、超音波接合によって金属板10と複数枚の金属箔12とを完全に接合する場合と比較して、ホーン64の押圧力や振動エネルギを小さくすることができる。よって、仮止め工程において、金属箔12が破損することを抑えることができる。これにより、汎用のレーザ溶接装置40を用いて金属箔12の重ね接合を確実に行うことができる。したがって、良好な接合品質を有した接合構造体250を得ることができる。   In addition, since this ultrasonic bonding is a temporary bonding that allows the metal plate 10 and the metal foil 12 to be in close contact with each other and the adjacent metal foils 12 to be in close contact with each other, the number of laminated metal foils 12 is increased. In addition, the pressing force and vibration energy of the horn 64 can be reduced as compared with the case where the metal plate 10 and the plurality of metal foils 12 are completely joined by ultrasonic joining. Therefore, it is possible to prevent the metal foil 12 from being damaged in the temporary fixing step. Thereby, the lap joining of the metal foil 12 can be reliably performed using the general-purpose laser welding apparatus 40. Therefore, it is possible to obtain a bonded structure 250 having good bonding quality.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態に係る金属箔12の重ね接合方法及び接合構造体252について図9A〜図9Cを参照しながら説明する。当該重ね接合方法は、金属板10に複数枚の金属箔12を重ねたワークWに対して加締め装置70で仮止め接合を行った後にレーザ溶接装置40で当該ワークWを溶接する方法である。
(Third embodiment)
Next, a method for joining the metal foils 12 and the joining structure 252 according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9A to 9C. The lap joining method is a method in which the workpiece W is welded by the laser welding device 40 after temporarily fixing the workpiece W with the plurality of metal foils 12 on the metal plate 10 by the crimping device 70. .

具体的には、図9Aに示すように、ワークWの仮止め工程では、ワークWの溶接対象箇所を加締め装置70のダイス72にセットした状態でパンチ74により押圧する。そうすると、金属板10と各金属箔12がダイス72に形成された凹部76に押し込まれるようにして変形するため、金属板10と金属箔12との接触部位14と隣接する金属箔12の接触部位16とが隙間なく密着し、ワークWに密着部位18が形成される。   Specifically, as illustrated in FIG. 9A, in the temporary fixing process of the workpiece W, the workpiece 74 is pressed by the punch 74 in a state where the welding target portion of the workpiece W is set on the die 72 of the caulking device 70. Then, since the metal plate 10 and each metal foil 12 are deformed so as to be pushed into the recess 76 formed in the die 72, the contact portion 14 between the metal plate 10 and the metal foil 12 and the contact portion of the adjacent metal foil 12. 16 adheres to each other without a gap, and a contact portion 18 is formed on the workpiece W.

その後、溶接工程を行う。すなわち、レーザ光Lの集光点が金属板10の内部に位置するようにレーザ溶接装置40を設定した状態で仮止め接合された密着部位18に金属箔12側からレーザ光Lを照射する(図9B参照)。ワークWの密着部位18にレーザ光Lが照射されると、各金属箔12に貫通孔が形成されたりブローホール等の溶接欠陥が発生することなく金属板10と複数枚の金属箔12が溶接されることとなる(図9C参照)。   Then, a welding process is performed. That is, the laser beam L is irradiated from the metal foil 12 side to the adhesion part 18 temporarily bonded with the laser welding apparatus 40 set so that the condensing point of the laser beam L is located inside the metal plate 10 ( (See FIG. 9B). When the laser beam L is irradiated to the contact portion 18 of the workpiece W, the metal plate 10 and the plurality of metal foils 12 are welded without forming a through hole in each metal foil 12 or generating a welding defect such as a blow hole. (See FIG. 9C).

溶接工程では、1つの密着部位18に対してレーザ溶接が複数回行われ、これによって、1つの密着部位18に複数(図9Cでは1つのみ示されている)の溶接部Pを有する接合構造体252が形成されるに至る。このようにして得られた接合構造体252は、上述した接合構造体200と同様の構成を有している。   In the welding process, laser welding is performed a plurality of times on one contact portion 18, whereby a joint structure having a plurality (only one is shown in FIG. 9C) of welds P in one contact portion 18. The body 252 is formed. The bonded structure 252 thus obtained has the same configuration as the bonded structure 200 described above.

以上説明したように、本実施形態によれば、加締めによってワークWの仮止めを行うので、金属板10と金属箔12とを確実に密着させることができると共に隣接する金属箔12を互いに確実に密着させることができる。これにより、汎用のレーザ溶接装置40を用いて金属箔12の重ね接合を確実に行うことができる。したがって、良好な接合品質を有した接合構造体252を得ることができる。   As described above, according to the present embodiment, since the work W is temporarily fixed by caulking, the metal plate 10 and the metal foil 12 can be securely adhered to each other, and the adjacent metal foils 12 can be reliably connected to each other. Can be adhered to. Thereby, the lap joining of the metal foil 12 can be reliably performed using the general-purpose laser welding apparatus 40. Therefore, it is possible to obtain a bonded structure 252 having good bonding quality.

(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態に係る金属箔12の重ね接合方法及び接合構造体254について図10A〜図11Bを参照しながら説明する。当該重ね接合方法は、複数枚の金属箔12の両側の最外に一対の金属板10、80を重ねたワークW1に対して加締め装置82で仮止め接合を行った後にレーザ溶接装置40で当該ワークW1を溶接する方法である。
(Fourth embodiment)
Next, a lap joint method and a joint structure 254 of the metal foil 12 according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10A to 11B. In the lap joining method, the laser welding apparatus 40 performs temporary fastening joining to the workpiece W1 in which the pair of metal plates 10 and 80 are stacked on the outermost sides of both sides of the plurality of metal foils 12 by the crimping device 82. This is a method of welding the workpiece W1.

すなわち、本実施形態は、上述した第1〜第3実施形態のワークWとは異なるワークW1が使用される。図10Aに示すように、ワークW1を構成する金属板80は、金属板10と同一の材料、大きさ、形状を有している。ただし、金属板80は、金属板10とは異なる材料、大きさ、形状であっても構わない。   That is, in this embodiment, a workpiece W1 different from the workpiece W of the first to third embodiments described above is used. As shown in FIG. 10A, the metal plate 80 constituting the workpiece W1 has the same material, size, and shape as the metal plate 10. However, the metal plate 80 may have a material, size, and shape different from those of the metal plate 10.

本実施形態のワークW1の仮止め工程で用いられる加締め装置82は、ダイス84に形成された凹部86の側面がパンチ88側に向かってテーパ状に拡開すると共に、パンチ88の凸部90が先端に向かって先細りのテーパ状に形成されている。   In the caulking device 82 used in the temporary fixing process of the workpiece W1 of the present embodiment, the side surface of the concave portion 86 formed in the die 84 expands in a tapered shape toward the punch 88 side, and the convex portion 90 of the punch 88 is formed. Is formed in a tapered shape that tapers toward the tip.

仮止め工程において、ワークW1の溶接対象箇所を加締め装置82のダイス84にセットした状態でパンチ88により押圧すると、各金属板10、80と各金属箔12がダイス84の凹部86とパンチ88の凸部90の形状に沿って変形する(図10B参照)。このとき、各金属板10、80は、断面略U字状に塑性変形するため、金属板10と金属箔12、隣接する金属箔12、及び金属板80と金属箔12が隙間なく強固に密着し、ワークW1に密着部位92が形成される(図10B参照)。   In the temporary fixing process, when the place to be welded of the workpiece W1 is pressed by the punch 88 in a state where it is set on the die 84 of the caulking device 82, the metal plates 10, 80 and the metal foil 12 are brought into contact with the recess 86 and the punch 88 of the die 84. It deform | transforms along the shape of the convex part 90 (refer FIG. 10B). At this time, the metal plates 10 and 80 are plastically deformed to have a substantially U-shaped cross section, so that the metal plate 10 and the metal foil 12, the adjacent metal foil 12, and the metal plate 80 and the metal foil 12 are firmly adhered without gaps. Then, a close contact portion 92 is formed on the workpiece W1 (see FIG. 10B).

その後、溶接工程を行う。すなわち、レーザ光Lの照射側に凸状の金属板10が位置するようにレーザ溶接装置40の支持台41の上にワークW1を設置し、ワークW1の密着部位92にレーザ光Lを照射する(図11A参照)。詳細には、ワークW1を構成する金属板80の凹部94の底面(ワークW1の裏面)まで溶け込むようにワークW1を構成する金属板10の凸部96にレーザ光Lを照射する。   Then, a welding process is performed. That is, the workpiece W1 is placed on the support base 41 of the laser welding apparatus 40 so that the convex metal plate 10 is positioned on the irradiation side of the laser beam L, and the contact portion 92 of the workpiece W1 is irradiated with the laser beam L. (See FIG. 11A). Specifically, the laser beam L is applied to the convex portion 96 of the metal plate 10 constituting the workpiece W1 so as to melt up to the bottom surface of the concave portion 94 of the metal plate 80 constituting the workpiece W1 (the back surface of the workpiece W1).

密着部位92にレーザ光Lが照射されると、各金属箔12に貫通孔が形成されたりブローホール等の溶接欠陥が発生することなく一対の金属板10、80と複数枚の金属箔12が溶接されることとなる(図11B参照)。このとき、ワークW1が載置される支持台41と金属板80の凹部94の底面との間には所定の隙間が形成されているため、溶接工程においてワークW1が支持台41に溶着することはない。   When the contact portion 92 is irradiated with the laser beam L, the pair of metal plates 10 and 80 and the plurality of metal foils 12 are formed without forming through holes in the metal foils 12 or causing welding defects such as blow holes. It will be welded (refer FIG. 11B). At this time, since a predetermined gap is formed between the support base 41 on which the work W1 is placed and the bottom surface of the concave portion 94 of the metal plate 80, the work W1 is welded to the support base 41 in the welding process. There is no.

図11A及び図11Bから諒解されるように、溶接工程では、1つの密着部位92に対してレーザ溶接が複数回行われ、これによって、1つの密着部位92に複数の溶接部Pを有する接合構造体254が形成されるに至る。   As understood from FIGS. 11A and 11B, in the welding process, laser welding is performed a plurality of times on one contact portion 92, and thereby, a joint structure having a plurality of welds P in one contact portion 92. The body 254 is formed.

このようにして得られた接合構造体254は、複数枚の金属箔12と、複数枚の金属箔12の両側の最外に重ねられた金属板10、80と、各金属板10、80と金属箔12が密着すると共に隣接する金属箔12が互いに密着して形成された密着部位92と、密着部位92において一対の金属板10、80と複数枚の金属箔12とをレーザ溶接して形成された複数の溶接部Pとを備えている。   The bonded structure 254 thus obtained includes a plurality of metal foils 12, metal plates 10 and 80 stacked on the outermost sides of both sides of the plurality of metal foils 12, and the metal plates 10 and 80. Formed by laser welding a pair of metal plates 10, 80 and a plurality of metal foils 12 at the close contact portion 92 where the metal foil 12 is in close contact and adjacent metal foils 12 are formed in close contact with each other. And a plurality of welded portions P.

以上説明したように、本実施形態に係る金属箔12の重ね接合方法によれば、加締め接合により、各金属板10、80と金属箔12とを密着すると共に隣接する金属箔12が互いに密着するように仮止め接合した後に、その密着部位92をレーザ溶接しているので、汎用のレーザ溶接装置40を用いて一対の金属板10、80と複数枚の金属箔12とを確実に接合することができる。したがって、良好な接合品質を有した接合構造体254を得ることができる。   As described above, according to the method of laminating and joining the metal foils 12 according to the present embodiment, the metal plates 10 and 80 and the metal foil 12 are brought into close contact with each other and the adjacent metal foils 12 are brought into close contact with each other by caulking joining. After the temporary bonding is performed, the contact portion 92 is laser welded, so that the pair of metal plates 10 and 80 and the plurality of metal foils 12 are reliably bonded using the general-purpose laser welding apparatus 40. be able to. Therefore, the bonded structure 254 having good bonding quality can be obtained.

また、複数枚の金属箔12の両側の最外に金属板(平板部)10、80を重ねているので、加締め接合による仮止め工程において、例えば、金属板10、80を設けない場合と比較して、複数枚の金属箔12を確実且つ強固に加締めることができるため、密着部位92の密着強度を高めることができる。これにより、密着部位92をレーザ溶接する際に溶接欠陥が発生することを一層抑制することができるため、接合構造体254の接合品質を一層向上させることが可能となる。   In addition, since the metal plates (flat plate portions) 10 and 80 are stacked on the outermost sides of both sides of the plurality of metal foils 12, for example, in the case where the metal plates 10 and 80 are not provided in the temporary fixing step by caulking and joining In comparison, since the plurality of metal foils 12 can be caulked securely and firmly, the adhesion strength of the adhesion part 92 can be increased. Thereby, since it is possible to further suppress the occurrence of welding defects when laser welding the close contact portion 92, it is possible to further improve the joint quality of the joint structure 254.

本実施形態は上述した構成乃至方法に限定されない。例えば、溶接工程では、ワークW1を構成する金属板80の凹部94側からレーザ光Lを照射して密着部位92をレーザ溶接してもよい。この場合、溶接時に発生する熱が凹部94に籠り易くなるため、密着部位92に対して効率的に溶接部Pを形成することができる。   The present embodiment is not limited to the configuration or method described above. For example, in the welding process, the contact portion 92 may be laser welded by irradiating the laser beam L from the concave portion 94 side of the metal plate 80 constituting the workpiece W1. In this case, since heat generated during welding is easily spilled into the concave portion 94, the welded portion P can be efficiently formed with respect to the close contact portion 92.

(第5実施形態)
次に、本発明の第5実施形態に係る金属箔12の重ね接合方法及び接合構造体256について図12A〜図14Bを参照しながら説明する。なお、本実施形態において、上述した第4実施形態と同一又は同様の機能及び作用を奏する構成要素には同一の参照符号を付して、詳細な説明を省略する。
(Fifth embodiment)
Next, a lap joining method and a joining structure 256 of the metal foil 12 according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 12A to 14B. In the present embodiment, components having the same or similar functions and operations as those of the above-described fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本実施形態は、ワークW2の構成が第4実施形態に係るワークW1と異なる。具体的には、図12Aに示すように、ワークW2は、積層された複数枚の金属箔12と、これら金属箔12の端部を両側から挟むように3重に曲げ加工された金属板100とを有している。   In the present embodiment, the configuration of the workpiece W2 is different from the workpiece W1 according to the fourth embodiment. Specifically, as shown in FIG. 12A, a workpiece W2 includes a plurality of stacked metal foils 12 and a metal plate 100 that is bent in a triple manner so as to sandwich the end portions of these metal foils 12 from both sides. And have.

金属板100の構成材料は、特に限定されないが、例えば、上述した金属板10と同様の材料を用いることができる。金属板100は、第1平板部102と、第1折曲部104を介して第1平板部102に連なり当該第1平板部102に対向する第2平板部106と、金属板100の端部を構成し、且つ第2折曲部108を介して第2平板部106に連なり当該第2平板部106に対向する第3平板部110とを有している。   Although the constituent material of the metal plate 100 is not specifically limited, For example, the material similar to the metal plate 10 mentioned above can be used. The metal plate 100 includes a first flat plate portion 102, a second flat plate portion 106 that is connected to the first flat plate portion 102 via the first bent portion 104 and faces the first flat plate portion 102, and an end portion of the metal plate 100. And a third flat plate portion 110 that is connected to the second flat plate portion 106 through the second bent portion 108 and faces the second flat plate portion 106.

第2平板部106の長さ寸法(第1折曲部104と第2折曲部108との間の寸法)は、第3平板部110の長さ寸法(第2折曲部108から金属板100の端までの寸法)と略同一に設定されている。また、第1平板部102と第2平板部106とが接触すると共に、第2平板部106と第3平板部110との間に複数枚の金属箔12を配置可能な程度の隙間が形成されている。すなわち、本実施形態に係るワークW2は、複数枚の金属箔12の両側の最外に第2平板部106と第3平板部110が重ねられた構成となっている。   The length dimension of the second flat plate part 106 (the dimension between the first bent part 104 and the second bent part 108) is the length dimension of the third flat plate part 110 (from the second bent part 108 to the metal plate). (Dimensions up to 100 ends). Further, the first flat plate portion 102 and the second flat plate portion 106 are in contact with each other, and a gap is formed between the second flat plate portion 106 and the third flat plate portion 110 so that a plurality of metal foils 12 can be arranged. ing. That is, the workpiece W <b> 2 according to the present embodiment has a configuration in which the second flat plate portion 106 and the third flat plate portion 110 are overlapped on the outermost sides of both sides of the plurality of metal foils 12.

本実施形態の重ね接合方法は、ワークW2に対して加締め装置82で仮止め接合を行った後にレーザ溶接装置40で当該ワークW2を溶接する方法である。本実施形態に係る仮止め工程では、ワークW2を構成する第3平板部110を加締め装置82のダイス84の上にセットした状態で第1平板部102をパンチ88により押圧する。   The lap joining method of this embodiment is a method in which the workpiece W2 is welded by the laser welding device 40 after temporarily joining the workpiece W2 by the crimping device 82. In the temporary fixing process according to the present embodiment, the first flat plate portion 102 is pressed by the punch 88 in a state where the third flat plate portion 110 constituting the workpiece W2 is set on the die 84 of the caulking device 82.

そうすると、第1〜第3平板部102、106、110と各金属箔12がダイス84の凹部86とパンチ88の凸部90の形状に沿って変形する(図12B参照)。このとき、第1〜第3平板部102、106、110の各々が断面略U字状に塑性変形するため、第2平板部106と金属箔12、隣接する金属箔12、第3平板部110と金属箔12が隙間なく密着し、ワークW2に密着部位112が形成される。   If it does so, the 1st-3rd flat plate part 102,106,110 and each metal foil 12 will deform | transform along the shape of the recessed part 86 of the die | dye 84, and the convex part 90 of the punch 88 (refer FIG. 12B). At this time, each of the first to third flat plate portions 102, 106, and 110 is plastically deformed to have a substantially U-shaped cross section. And the metal foil 12 are in close contact with each other without a gap, and a close contact portion 112 is formed on the workpiece W2.

続く溶接工程では、レーザ光Lの照射側に第3平板部110が位置するようにレーザ溶接装置40の支持台41の上にワークW2を設置し、ワークW2の密着部位112にレーザ光Lを照射する(図13A参照)。詳細には、ワークW2を構成する第1平板部102の凹部114の底面(ワークW2の裏面)まで溶け込むようにワークW2を構成する第3平板部110の凸部116にレーザ光Lを照射する。   In the subsequent welding process, the workpiece W2 is placed on the support base 41 of the laser welding apparatus 40 so that the third flat plate portion 110 is positioned on the irradiation side of the laser beam L, and the laser beam L is applied to the contact portion 112 of the workpiece W2. Irradiate (see FIG. 13A). Specifically, the projection 116 of the third flat plate part 110 constituting the work W2 is irradiated with the laser beam L so as to melt up to the bottom surface of the concave part 114 (the back surface of the work W2) of the first flat plate part 102 constituting the work W2. .

密着部位112にレーザ光Lが照射されると、各金属箔12に貫通孔が形成されたりブローホール等の溶接欠陥が発生することなく第1〜第3平板部102、106、110及び複数枚の金属箔12が溶接されることとなる(図13B参照)。このとき、ワークW2が載置される支持台41と第1平板部102の凹部114の底面との間には所定の隙間が形成されているため、溶接工程において、ワークW2が支持台41に溶着することはない。   When the contact portion 112 is irradiated with the laser light L, the first to third flat plate portions 102, 106, 110 and the plurality of sheets are formed without forming a through hole in each metal foil 12 or generating a welding defect such as a blow hole. The metal foil 12 will be welded (see FIG. 13B). At this time, since a predetermined gap is formed between the support base 41 on which the work W2 is placed and the bottom surface of the recess 114 of the first flat plate portion 102, the work W2 is placed on the support base 41 in the welding process. There is no welding.

図13A及び図13Bから諒解されるように、溶接工程では、1つの密着部位112に対してレーザ溶接が複数回行われ、これによって、1つの密着部位112に複数の溶接部Pを有する接合構造体256が形成されるに至る。   As understood from FIGS. 13A and 13B, in the welding process, laser welding is performed a plurality of times on one contact portion 112, and thereby, a joint structure having a plurality of welds P in one contact portion 112. A body 256 is formed.

このようにして得られた接合構造体256は、複数枚の金属箔12と、複数枚の金属箔12の両側の最外に重ねられた第2平板部106及び第3平板部110と、第2平板部106と金属箔12が密着すると共に第3平板部110と金属箔12が密着し、且つ隣接する金属箔12が互いに密着して形成された密着部位112と、密着部位112において第1〜第3平板部102、106、110と複数枚の金属箔12とをレーザ溶接して形成された複数の溶接部Pとを備えている。   The joined structure 256 thus obtained includes a plurality of metal foils 12, the second flat plate portion 106 and the third flat plate portion 110 that are stacked on the outermost sides of both sides of the plurality of metal foils 12, 2 The flat plate portion 106 and the metal foil 12 are in close contact with each other, the third flat plate portion 110 and the metal foil 12 are in close contact with each other, and the adjacent metal foil 12 is in close contact with each other. -3rd flat plate part 102,106,110 and the some metal foil 12 are provided with the some welding part P formed by laser welding.

以上説明したように、本実施形態に係る金属箔12の重ね接合方法によれば、上述した第4実施形態と同様の効果を奏することができる。また、本実施形態によれば、第1〜第3平板部102、106、110を一体的に形成しているので、複数枚の金属箔12の両側の最外に別体の金属板を設けた場合と比較して接合構造体256の剛性を高めることができる。   As described above, according to the lap joining method of the metal foil 12 according to the present embodiment, the same effects as those of the fourth embodiment described above can be achieved. In addition, according to the present embodiment, the first to third flat plate portions 102, 106, 110 are integrally formed, so that separate metal plates are provided on the outermost sides of the plurality of metal foils 12. Compared to the case, the rigidity of the joined structure 256 can be increased.

さらに、例えば、当該接合構造体256を上述した図6及び図7に示すリチウムイオン電池202、230に適用した場合には、複数枚の金属箔12の両側の最外に重ねられた第2平板部106及び第3平板部110の両方から集電が可能となるため、集電効率を高めることができる。   Furthermore, for example, when the junction structure 256 is applied to the lithium ion batteries 202 and 230 shown in FIGS. 6 and 7 described above, the second flat plates stacked on the outermost sides of both sides of the plurality of metal foils 12. Since current can be collected from both the portion 106 and the third flat plate portion 110, the current collection efficiency can be increased.

本実施形態は、上述した構成乃至方法に限定されない。例えば、本実施形態に係る接合方法では、図14Aに示すように、溶接工程において、レーザ溶接に代えてTIG溶接を用いても構わない。   The present embodiment is not limited to the configuration or method described above. For example, in the joining method according to the present embodiment, as shown in FIG. 14A, TIG welding may be used instead of laser welding in the welding process.

ここで、TIG溶接装置120は、棒状のTIG溶接電極122と、TIG溶接電極122を保持するためのコレット124と、TIG溶接電極122を囲繞するようにして設けられてアルゴンやヘリウム等の不活性ガスを溶接対象部に供給するためのガスノズル126とを備えている。本実施形態に係るTIG溶接装置120において、TIG溶接電極122はタングステンで構成され、コレット124は銅で構成され、ガスノズル126はセラミックスで構成されている。   Here, the TIG welding apparatus 120 is provided so as to surround the rod-shaped TIG welding electrode 122, the collet 124 for holding the TIG welding electrode 122, and the TIG welding electrode 122, and is inert such as argon or helium. And a gas nozzle 126 for supplying gas to the welding target portion. In the TIG welding apparatus 120 according to the present embodiment, the TIG welding electrode 122 is made of tungsten, the collet 124 is made of copper, and the gas nozzle 126 is made of ceramics.

この変形例では、仮止め接合されたワークW2をTIG溶接電極122が位置する側に第3平板部110が位置するようにTIG溶接装置120の支持台128の上に配置し、第1平板部102の凹部114の底面まで溶け込むように第3平板部110の凸部116にアーク放電する。これにより、各金属箔12に貫通孔が形成されたりブローホール等の溶接欠陥が発生することなく第1〜第3平板部102、106、110と複数枚の金属箔12がTIG溶接されることとなる(図14B参照)。このとき、ワークW2が載置される支持台128と第1平板部102の凹部114の底面との間には所定の隙間が形成されているため、溶接工程において、ワークW2が支持台128に溶着することはない。   In this modification, the temporarily bonded workpiece W2 is disposed on the support 128 of the TIG welding apparatus 120 so that the third flat plate portion 110 is positioned on the side where the TIG welding electrode 122 is positioned, and the first flat plate portion The arc is discharged to the convex portion 116 of the third flat plate portion 110 so as to melt up to the bottom surface of the concave portion 114 of 102. As a result, the first to third flat plate portions 102, 106, 110 and the plurality of metal foils 12 are TIG welded without forming through holes in each metal foil 12 or generating welding defects such as blow holes. (See FIG. 14B). At this time, since a predetermined gap is formed between the support base 128 on which the work W2 is placed and the bottom surface of the recess 114 of the first flat plate portion 102, the work W2 is placed on the support base 128 in the welding process. There is no welding.

溶接工程では、1つの密着部位112に対して複数のスポット状のTIG溶接が行われ、これによって、密着部位112に複数(図14Bでは1つのみ示す)の溶接部Pcを有する接合構造体258が形成されるに至る。このようにして得られた接合構造体258は、上述した接合構造体256と同様の構成を有している。   In the welding process, a plurality of spot-like TIG weldings are performed on one contact portion 112, and thereby, the joint structure 258 having a plurality of (only one is shown in FIG. 14B) welds Pc. Will be formed. The bonded structure 258 thus obtained has the same configuration as the above-described bonded structure 256.

このように、溶接工程において、TIG溶接を用いた場合であってもレーザ溶接を用いた場合と同様の効果を奏する。すなわち、汎用のTIG溶接装置(非接触溶接装置)120を用いて金属箔12の重ね接合を確実に行うことができる。   Thus, in the welding process, even when TIG welding is used, the same effect as that obtained when laser welding is used is produced. In other words, the metal foil 12 can be lap-joined reliably using a general-purpose TIG welding apparatus (non-contact welding apparatus) 120.

本実施形態において、溶接工程では、ワークW2を構成する第1平板部102の凹部114側からレーザ光Lを照射(アーク放電)して密着部位112を溶接しても構わない。この場合、密着部位112に対して効率的に溶接部P、Pcを形成することができる。   In the present embodiment, in the welding process, the close contact portion 112 may be welded by irradiating the laser beam L (arc discharge) from the concave portion 114 side of the first flat plate portion 102 constituting the workpiece W2. In this case, the welds P and Pc can be efficiently formed with respect to the close contact portion 112.

(第6実施形態)
次に、本発明の第6実施形態に係る金属箔12の重ね接合方法及び接合構造体260について図15A〜図15Cを参照しながら説明する。当該重ね接合方法は、複数枚の金属箔12を積層したワークW3に対して抵抗溶接装置20で仮止め接合を行った後にレーザ溶接装置40で当該ワークW3を溶接する方法である。すなわち、本実施形態のワークW3は、複数枚の金属箔12で構成されており上述した金属板10を有していない。
(Sixth embodiment)
Next, a lap joint method and a joint structure 260 of the metal foil 12 according to the sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 15A to 15C. The lap joining method is a method in which the workpiece W3 is welded by the laser welding device 40 after the temporary welding is performed by the resistance welding device 20 to the workpiece W3 in which a plurality of metal foils 12 are laminated. That is, the workpiece W3 of the present embodiment is composed of a plurality of metal foils 12 and does not have the metal plate 10 described above.

本実施形態の仮止め工程では、複数枚の金属箔12を一対の電極22、24で加圧して通電を行うため、ワークW3が各電極22、24の先端形状に沿って変形すると共に隣接する金属箔12の接触部位16にジュール熱が発生し密着し、ワークW3に密着部位130が形成される(図15A及び図15B参照)。   In the temporary fixing process of the present embodiment, since a plurality of metal foils 12 are pressed with a pair of electrodes 22 and 24 and energized, the workpiece W3 is deformed along the tip shape of each electrode 22 and 24 and adjacent. Joule heat is generated and brought into close contact with the contact portion 16 of the metal foil 12, and a close contact portion 130 is formed on the workpiece W3 (see FIGS. 15A and 15B).

そして、溶接工程では、仮止め接合されたワークW3をレーザ溶接装置40の支持台41の上に配置して当該ワークW3の裏面まで溶け込むように密着部位130にレーザ光Lを照射する(図15B参照)。密着部位130にレーザ光Lが照射されると、各金属箔12に貫通孔が形成されたりブローホール等の溶接欠陥が発生することなく複数枚の金属箔12が溶接されることとなる(図15C参照)。   Then, in the welding process, the workpiece W3 that is temporarily bonded is disposed on the support base 41 of the laser welding apparatus 40, and the contact portion 130 is irradiated with the laser beam L so as to melt to the back surface of the workpiece W3 (FIG. 15B). reference). When the laser beam L is applied to the contact portion 130, a plurality of metal foils 12 are welded without forming through holes in the metal foils 12 or causing welding defects such as blow holes (FIG. 15C).

この溶接工程では、1つの密着部位130に対してレーザ溶接が複数回行われ、これによって、1つの密着部位130に複数(図15Cでは1つのみ示されている)の溶接部Pを有する接合構造体260が形成されるに至る。   In this welding process, laser welding is performed a plurality of times on one contact portion 130, thereby joining a plurality of weld portions P (only one is shown in FIG. 15C) on one contact portion 130. The structure 260 is formed.

このようにして得られた接合構造体260は、複数枚の金属箔12と、隣接する金属箔12が互いに密着して形成された密着部位130と、密着部位130において複数枚の金属箔12をレーザ溶接して形成された複数の溶接部Pとを備えている。   The bonded structure 260 obtained in this way includes a plurality of metal foils 12, a contact part 130 formed by adhering adjacent metal foils 12 to each other, and a plurality of metal foils 12 in the contact part 130. And a plurality of welds P formed by laser welding.

本実施形態に係る金属箔12の接合方法及び接合構造体260によれば、上述した第1実施形態と同様の効果を奏することができる。   According to the bonding method of the metal foil 12 and the bonding structure 260 according to the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be achieved.

各実施形態は、上述した構成乃至方法に限定されない。例えば、各実施形態において、仮止め工程では、抵抗接合、超音波接合及び加締め接合のうちの少なくとも1つによって仮止め接合を行うことができ、溶接工程では、レーザ溶接、TIG溶接及び電子ビーム溶接のうちの少なくとも1つによって非接触溶接を行うことができる。   Each embodiment is not limited to the configuration or method described above. For example, in each embodiment, in the temporary fixing process, the temporary bonding can be performed by at least one of resistance bonding, ultrasonic bonding, and caulking bonding, and in the welding process, laser welding, TIG welding, and electron beam can be performed. Non-contact welding can be performed by at least one of the welding.

本発明は、上述した実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは当然可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is naturally possible to adopt various configurations without departing from the gist of the present invention.

10、80…金属板 12…金属箔
14、16…接触部位 18、92、112、130…密着部位
20…抵抗溶接装置 22、24…電極
26…放射温度計 34…通電条件設定部
40…レーザ溶接装置 60…超音波接合装置
62…アンゼル 64…ホーン
70、82…加締め装置
200、250、252、254、256、258、260…接合構造体
L…レーザ光 P、Pa、Pb、Pc…溶接部
S…隙間 W、W1〜W3…ワーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,80 ... Metal plate 12 ... Metal foil 14, 16 ... Contact part 18, 92, 112, 130 ... Contact | adherence part 20 ... Resistance welding apparatus 22, 24 ... Electrode 26 ... Radiation thermometer 34 ... Current supply condition setting part 40 ... Laser Welding device 60 ... Ultrasonic bonding device 62 ... Angel 64 ... Horn 70, 82 ... Caulking device 200, 250, 252, 254, 256, 258, 260 ... Joining structure L ... Laser light P, Pa, Pb, Pc ... Welded part S ... Gap W, W1-W3 ... Workpiece

Claims (13)

複数枚の金属箔の片側の最外に金属板を重ねた状態で、前記金属板と前記金属箔とが密着すると共に隣接する前記金属箔が互いに密着するように仮止め接合する第1の工程と、
複数枚の前記金属箔と前記金属板の仮止め接合された密着部位を当該金属箔側から非接触溶接する第2の工程とを行う、
ことを特徴とする金属箔の重ね接合方法。
A first step of temporarily bonding the metal plate and the metal foil so that the adjacent metal foils are in close contact with each other in a state where the metal plate is stacked on the outermost side of one side of the plurality of metal foils. When,
Performing a second step of non-contact welding a plurality of the metal foil and the metal plate and the adhesion part temporarily bonded to each other from the metal foil side ;
A metal foil lap joining method characterized by the above.
請求項1記載の金属箔の重ね接合方法において、
前記第1の工程では、抵抗接合、超音波接合及び加締め接合のうちの少なくとも1つによって複数枚の前記金属箔を仮止め接合する、
ことを特徴とする金属箔の重ね接合方法。
In the metal foil lap joining method according to claim 1,
In the first step, the plurality of metal foils are temporarily bonded by at least one of resistance bonding, ultrasonic bonding, and caulking bonding.
A metal foil lap joining method characterized by the above.
複数枚の金属箔を重ねた状態で隣接する前記金属箔が互いに密着するように抵抗接合によって仮止め接合する第1の工程と、
複数枚の前記金属箔のうち仮止め接合された密着部位を非接触溶接する第2の工程と、を行い、
各前記金属箔がアルミニウムで構成されており、
前記抵抗接合で用いられる電極がカーボンで構成されている、
ことを特徴とする金属箔の重ね接合方法。
A first step of temporarily bonding by resistance bonding so that the adjacent metal foils in close contact with each other in a state where a plurality of metal foils are stacked;
Performing a second step of non-contact welding the adhesion part temporarily bonded among the plurality of metal foils,
Each of the metal foils is made of aluminum,
The electrode used for the resistance bonding is made of carbon,
A metal foil lap joining method characterized by the above.
請求項3記載の金属箔の重ね接合方法において、
前記第1の工程では、前記抵抗接合中の前記電極の温度を放射温度計で取得し、取得した温度に基づいて当該抵抗接合の通電条件を制御する、
ことを特徴とする金属箔の重ね接合方法。
In the metal foil lap joining method according to claim 3,
In the first step, the temperature of the electrode during the resistance bonding is acquired with a radiation thermometer, and the energization condition of the resistance bonding is controlled based on the acquired temperature.
A metal foil lap joining method characterized by the above.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の金属箔の重ね接合方法において、
前記第2の工程では、レーザ溶接、TIG溶接及び電子ビーム溶接のうちの少なくとも1つによって前記密着部位を非接触溶接する、
ことを特徴とする金属箔の重ね接合方法。
In the metal foil lap joining method according to any one of claims 1 to 4,
In the second step, the contact portion is non-contact welded by at least one of laser welding, TIG welding, and electron beam welding.
A metal foil lap joining method characterized by the above.
請求項5記載の金属箔の重ね接合方法において、
前記第2の工程では、前記密着部位の複数個所を非接触溶接する、
ことを特徴とする金属箔の重ね接合方法。
In the metal foil lap joining method according to claim 5,
In the second step, non-contact welding is performed on a plurality of the close contact portions.
A metal foil lap joining method characterized by the above.
請求項6記載の金属箔の重ね接合方法において、
前記第2の工程では、ガルバノスキャナによってレーザ光の前記密着部位に対する照射位置を変更して当該密着部位の複数個所をレーザ溶接する、
ことを特徴とする金属箔の重ね接合方法。
The metal foil lap joining method according to claim 6,
In the second step, the laser beam is welded at a plurality of locations of the close contact portion by changing the irradiation position of the laser light to the close contact portion with a galvano scanner,
A metal foil lap joining method characterized by the above.
数枚の金属箔の両側の最外に金属製の平板部を重ねた状態で、各前記平板部と前記金属箔とが密着すると共に隣接する前記金属箔が互いに密着するように仮止め接合する第1の工程と
数枚の前記金属箔と各前記平板部の仮止め接合された密着部位を非接触溶接する第2の工程とを行う
ことを特徴とする金属箔の重ね接合方法。
In a state where the outermost sides of the double number of sheets of gold Shokuhaku superimposed metallic flat plate portion, temporarily fixed such that the metal foil is in close contact with each other for each said plate and the metal foil are adjacent with close contact A first step of joining;
Performing a second step of non-contact welding the metal foil of several sheets double and tacking bonded adhesion portion of each said plate,
A metal foil lap joining method characterized by the above.
重ねられた複数枚の金属箔と、
複数枚の前記金属箔の片側の最外に重ねられた金属板と、
前記金属板と前記金属箔とが密着すると共に隣接する前記金属箔が互いに密着するように前記複数枚の金属箔を仮止め接合して形成された密着部位と、
前記密着部位において前記金属板と複数枚の前記金属箔とを非接触溶接して形成された溶接部と、を備える、
ことを特徴とする接合構造体。
A plurality of stacked metal foils,
A metal plate stacked on the outermost side of one side of the plurality of metal foils;
The contact portion formed by temporarily bonding the plurality of metal foils so that the metal plate and the metal foil are in close contact and the adjacent metal foils are in close contact with each other;
A welded portion formed by non-contact welding the metal plate and the plurality of metal foils at the close contact portion,
A bonded structure characterized by that.
請求項記載の接合構造体において、
前記密着部位は、抵抗接合、超音波接合及び加締め接合のうちの少なくとも1つによって複数枚の前記金属箔を仮止め接合して形成されている、
ことを特徴とする接合構造体。
The bonded structure according to claim 9 , wherein
The adhesion part is formed by temporarily bonding a plurality of the metal foils by at least one of resistance bonding, ultrasonic bonding, and caulking bonding,
A bonded structure characterized by that.
請求項又は10に記載の接合構造体において、
前記溶接部は、レーザ溶接、TIG溶接及び電子ビーム溶接のうちの少なくとも1つによって前記密着部位を非接触溶接して形成されている、
ことを特徴とする接合構造体。
In the junction structure according to claim 9 or 10 ,
The weld is formed by non-contact welding of the contact portion by at least one of laser welding, TIG welding, and electron beam welding.
A bonded structure characterized by that.
重ねられた複数枚の金属箔と、
複数枚の前記金属箔の両側の最外に重ねられた金属製の平板部と、
前記平板部と前記金属箔とが密着すると共に隣接する前記金属箔が互いに密着するように複数枚の前記金属箔を仮止め接合して形成された密着部位と
記密着部位において各前記平板部と複数枚の前記金属箔とを非接触溶接して形成された溶接部と、を備え
ことを特徴とする接合構造体。
A plurality of stacked metal foils,
A metal flat plate portion stacked on the outermost sides of both sides of the plurality of metal foils ;
A close contact portion formed by temporarily fixing and joining a plurality of the metal foils so that each of the flat plate portions and the metal foil are in close contact and the adjacent metal foils are in close contact with each other;
A welding portion formed by non-contact welding and a plurality of the metal foil each said plate before Symbol adhesion sites, Ru provided with,
A bonded structure characterized by that.
請求項12記載の接合構造体において、
複数の前記平板部は、一体的に形成されている、
ことを特徴とする接合構造体。
The joined structure according to claim 12 ,
The plurality of flat plate portions are integrally formed.
A bonded structure characterized by that.
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