[发明专利]焊接结构体及其制造方法

说明书

一种焊接结构体及其制造方法，能够抑制小孔产生，并且可靠性较高。在对电池壳体与电极极耳进行焊接来形成线状的焊痕时，在从激光照射开始后的第一期间中，使激光的输出增加至第一输出，以第一输出使电池壳体熔融直至达到熔融电极极耳后，在第二期间中，维持第一输出，使电极极耳与电池壳体熔融后，使激光的输出从第一输出减少到仅使电池壳体熔融的第二输出后，到焊痕的形成结束，维持第二输出或者使激光的输出从第二输出的减少量小于从第一输出减少到第二输出时的减少量。

技术领域

本发明涉及焊接结构体及其制造方法。

背景技术

作为便携式设备等的驱动用电源、家庭或车载用的蓄电池，广泛使用以高容量的锂离子二次电池为代表的非水电解液二次电池等密闭型二次电池。

图8是示意性地示出密闭型二次电池的结构的剖视图。密闭型二次电池将电极组4和电解液一起收纳于电池壳体5，形成为电池壳体5的开口部经由垫片6由封口板10封口的密闭结构，其中，电极组4将正极板1和负极板2隔着隔离件3进行层叠或卷绕而成。而且，从电极组4的一个极板(例如，正极板)导入的正极极耳(tab)11与兼作一个外部端子的封口板10接合，从电极组4的另一方的负极板导出的负极极耳(图8中未记载)与兼作另一个外部端子的电池壳体5接合。

作为现有的对包含铁或SUS等金属的电池壳体和包含镍或铜的负极极耳照射激光来进行焊接的方法，存在如下方法：通过从所述电池壳体5的外侧照射激光来进行焊接(例如，参照专利文献1)。图9以及图10是示出专利文献1所记载的现有的所述电池壳体5的电池壳体底部13与所述负极极耳14的焊接的图。

在图9中，将由正极板和负极板隔着隔离件呈螺旋状卷绕而成的电极组4插入到圆筒形的电池壳体5，将焊接于负极板的负极极耳14在电池壳体5的中央部与电池壳体5的底部13重叠，通过接触棒12使负极极耳14与电池壳体5的底部13接触，从电池壳体5的外侧照射脉冲激光7，由此将电池壳体5的电池壳体底部13与负极极耳14的一部分进行了焊接。

在专利文献1所公开的结构中，从电池壳体5的外侧照射脉冲激光7，并测定极耳表面的温度的同时，持续多个脉冲照射直到其信号超过一定的阈值。

另外，也可以想到从电池壳体5的内部的负极极耳14侧照射脉冲激光7的方法，但是由于脉冲激光7有可能照射到所述电极组4而烧焦，以及若在焊接时产生的溅射和碎屑等副产物残留于电池壳体5的内部，则成为短路不良的主要原因，因此专利文献1所记载的从电池壳体5的外侧照射脉冲激光7的方法被视为优选。

图10是示出图9的电池壳体5的电池壳体底部13与负极极耳14的接合部的剖视图，通过从电池壳体底部13侧照射脉冲激光7从而熔融从电池壳体底部13的表面进展，随着照射时间的流逝，具有线状的焊痕的焊接部15达到与负极极耳14的接合面，并在进一步进入到负极极耳14的内部时停止激光照射，使电池壳体5的壳体底部13与负极极耳14接合。通常在基于脉冲激光的焊接中，对同一地点连续多个照射，因此激光的热集中于一点，该热通过热传导而传向材料内，电池壳体底部13的脉冲激光7照射侧的焊接部15的焊接面积变大。

此外，作为现有的对包含铝等金属的封口板与包含铝等的正极极耳照射激光来进行焊接的方法，还存在如下方法，即，使极耳的另一端与封口板抵接，连续地扫描具有比极耳的厚度小的光斑直径的光纤激光的同时，从极耳侧进行照射，由此将极耳的另一端与封口板进行了激光焊接(例如，参照专利文献2)。

在专利文献2所公开的结构中，使用光纤激光，以较小的光斑直径进行了深熔入型的焊接(小孔(keyhole)焊接)。