焊接装置、焊接方法、以及电池的制造方法
【专利摘要】提供在激光焊接中，在熔池的深部不会残存氧化皮膜，能够实现所希望的熔深的技术。一种焊接装置(1)，其照射激光，所述激光聚光于加工点(P)，在所述加工点处，所述激光具有与第一激光和第二激光重叠而成的重叠激光同样的轮廓，所述第二激光具有比所述第一激光小的束径，所述激光的轮廓中的与所述第一激光对应的部分，具有能进行热传导型焊接的程度的功率密度，所述激光的轮廓中的与所述第二激光对应的部分，具有能进行小孔型焊接的程度的功率密度。
【专利说明】焊接装置、焊接方法、以及电池的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及抑制激光焊接中的焊接不良的技术。
【背景技术】
[0002]以往通过采用激光使相互接触的多个母材的边界部分熔融来将该母材彼此接合的激光焊接已广为人知。
[0003]在激光焊接中，将在表面形成的氧化皮膜的熔点与该氧化皮膜的内侧部分(非氧化部分)的熔点之差大的金属(例如铝)作为母材使用的情况下，将该氧化皮膜本身用激光直接熔融是困难的，但由于非氧化部分容易地熔融，因此氧化皮膜会因由该熔融的非氧化部分形成的熔池的表面张力、以及起因于热梯度而在熔池中产生的对流而被破坏。
[0004]然而，随着趋向熔池的深部，上述的对流的力变小，因此位于母材的边界部分的氧化皮膜有在熔池的深部未被破坏而残存之虞。
[0005]因此，产生不能确保所希望的熔深的问题。
[0006]专利文献I中公开了下述技术:通过向熔池的规定位置照射激光来除去在母材的表面形成的氧化皮膜。
[0007]然而，在专利文献I所记载的技术中，由于向熔池的表面照射激光，因此不能够除去残存于熔池的深部的氧化皮膜。
[0008]在先技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:特开2012-6028号公报
【发明内容】
[0011]本发明的课题是提供在激光焊接中，在熔池的深部不会残存氧化皮膜，能够实现所希望的熔深的技术。
[0012]本发明涉及的焊接装置，是照射激光的焊接装置，所述激光聚光于加工点，
[0013]在所述加工点处，所述激光具有与第一激光和第二激光重叠而成的重叠激光同样的轮廓，所述第二激光具有比所述第一激光小的束径，
[0014]所述激光的轮廓中的与所述第一激光对应的部分，具有能进行热传导型焊接的程度的功率密度，
[0015]所述激光的轮廓中的与所述第二激光对应的部分，具有能进行小孔(key hole)型焊接的程度的功率密度。
[0016]在本发明涉及的焊接装置中，优选:在所述激光的轮廓中，光强度变为峰值的50%的部分的功率密度为2000kW/cm2以上。
[0017]在本发明涉及的焊接装置中，优选:在所述激光的轮廓中，光强度变为峰值的位置处于下述范围中，所述范围是从以所述激光的束径为直径的圆的中心起算的、该束径的1/4以内的范围。
[0018]在本发明涉及的焊接装置中，优选:在所述激光的轮廓中，半值宽度为所述激光的束径的30%以下。
[0019]在本发明涉及的焊接装置中，优选:在所述激光的轮廓中，以光强度为峰值的部分为基点算出的、将占所述激光的总输出的20%的区域除外的部分的总输出为1500W以上。
[0020]在本发明涉及的焊接装置中，优选:
[0021]具备照射所述第一激光的第一焊炬、和照射所述第二激光的第二焊炬，
[0022]将所述第一激光以及所述第二激光聚光于所述加工点，得到所述重叠激光。
[0023]本发明涉及的焊接方法，是采用激光将多个母材彼此接合的焊接方法，
[0024]在所述加工点处，所述激光具有与第一激光和第二激光重叠而成的重叠激光同样的轮廓，所述第二激光具有比所述第一激光小的束径，
[0025]所述激光的轮廓中的与所述第一激光对应的部分，具有能进行热传导型焊接的程度的功率密度，
[0026]所述激光的轮廓中的与所述第二激光对应的部分，具有能进行小孔型焊接的程度的功率密度。
[0027]在本发明涉及的焊接方法中，优选:以所述激光的轮廓中的光强度变为峰值的位置不位于所述多个母材的边界部分的方式照射所述激光。
[0028]本发明涉及的电池的制造方法，是具备壳体的电池的制造方法，所述壳体包括一面开口的收纳部、以及将所述收纳部的开口了的面堵塞的盖部，
[0029]该制造方法具备采用激光将所述收纳部与所述盖部接合的焊接工序，
[0030]在所述加工点处，所述激光具有与第一激光和第二激光重叠而成的重叠激光同样的轮廓，所述第二激光具有比所述第一激光小的束径，
[0031]所述激光的轮廓中的与所述第一激光对应的部分，具有能进行热传导型焊接的程度的功率密度，
[0032]所述激光的轮廓中的与所述第二激光对应的部分，具有能进行小孔型焊接的程度的功率密度。
[0033]在本发明涉及的电池的制造方法中，优选:在所述焊接工序中，以所述激光的轮廓中的光强度变为峰值的位置位于比所述收纳部与所述盖部的边界部分靠所述壳体的内侧的位置的方式照射所述激光。
[0034]根据本发明，在激光焊接时，在熔池的深部不会残存氧化皮膜，能够实现所希望的熔深。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1是表示本发明涉及的焊接装置的图。
[0036]图2的(a)是表示本发明的第一实施方式涉及的第一激光的轮廓的图，图2的(b)是表示本发明的第一实施方式涉及的第二激光的轮廓的图。
[0037]图3是表示本发明的第一实施方式涉及的重叠激光的三维轮廓的图。
[0038]图4是表示本发明的第一实施方式涉及的重叠激光的二维轮廓的图。
[0039]图5是表示采用重叠激光形成的熔池以及小孔的图。
[0040]图6是表示在焊接部分中形成有气孔(blow hole)的情况下的适合的焊接例的图。
[0041]图7是表示在焊接部分中形成有气孔的情况下的焊接例的图。
[0042]图8的(a)是表示本发明的第二实施方式涉及的第一激光的轮廓的图，图8的(b)是表示本发明的第二实施方式涉及的第二激光的轮廓的图。
[0043]图9是表示本发明的第二实施方式涉及的重叠激光的轮廓的图。
[0044]图10是表示本发明的第三实施方式涉及的激光的轮廓的图。
[0045]图11是表示本发明涉及的电池的图。
[0046]图12是本发明涉及的电池的壳体的截面图。
[0047]图13是表示壳体的收纳部被过量地熔融的样子的截面图。
【具体实施方式】
[0048][第一实施方式]
[0049]以下参照图1?图7对作为本发明涉及的焊接装置的第一实施方式的焊接装置I进行说明。
[0050]如图1所示，焊接装置I具备第一焊炬11和第二焊炬12。
[0051]第一焊炬11以及第二焊炬12，分别照射规定的激光，并使该激光聚光于加工点P。
[0052]再者，以下将从第一焊炬11照射的激光记为「第一激光」，将从第二焊炬12照射的激光记为「第二激光」。
[0053]图2 (a)以及图2(b)分别示出加工点P处的第一激光的轮廓(光强度分布)、以及加工点P处的第二激光的轮廓(光强度分布)。
[0054]图2(a)以及图2(b)中的横轴表示位置，纵轴表示该位置的各激光的光强度。
[0055]再者，各激光的束径，基于各激光的总输出的86.5%来定义。详细地讲,在各激光的轮廓中，以光强度变为峰值(100% )的部分为基点，算出占各激光的总输出的86.5%的区域(参照图2(a)以及图2(b)中的阴影图案部分)，将该区域中的光强度最小的部分的宽度作为各激光的束径。
[0056]如图2(a)以及图2(b)所示，第一激光的束径比第二激光的束径大。在本实施方式中，第一激光的束径为0.85mm,第二激光的束径为0.1mm。
[0057]另外，第一激光的光强度的峰值，比第二激光的光强度的峰值低。
[0058]另外，第一激光的总输出(图2(a)中的轮廓的内部的面积)，比第二激光的总输出(图2(b)中的轮廓的内部的面积)大。在本实施方式中，第一激光的总输出为2400W，第二激光的总输出为300W。
[0059]聚光于加工点P的第一激光以及第二激光，在加工点P重叠。
[0060]再者，在本实施方式中，将第一激光以及第二激光在加工点P重叠时，使第一激光的束中心和第二激光的束中心一致。
[0061]图3以及图4示出通过第一激光以及第二激光在加工点P重叠而形成的激光(以下记为「重叠激光」)的轮廓(光强度分布)。
[0062]图3是表示重叠激光的三维轮廓的图。图3中的X轴以及y轴表示位置，z轴表示该位置的重叠激光的光强度。
[0063]图4是表示重叠激光的二维轮廓的图。图4中的横轴表示位置，纵轴表示该位置的重叠激光的光强度。
[0064]再者，重叠激光的束径，与第一激光以及第二激光同样地基于重叠激光的总输出的86.5%来定义。
[0065]在本实施方式中，重叠激光的束径为0.80mm，重叠激光的总输出为2700W。
[0066]如图3以及图4所示，重叠激光的轮廓，大致具有第一激光的轮廓与第二激光的轮廓重叠而成的形状，由宽度较大的与第一激光对应的部分、和宽度较小的与第二激光对应的部分构成。
[0067]在重叠激光的轮廓中，与第一激光对应的部分具有能进行热传导型焊接的程度的功率密度，与第二激光对应的部分具有能进行小孔型焊接的程度的功率密度。
[0068]在此，所谓热传导型焊接，是使用了比较低的功率密度的激光的焊接法。在热传导型焊接中，利用被母材的表面吸收的激光的热将该母材熔融。
[0069]另外，所谓小孔型焊接，是使用了比较高的功率密度的激光的焊接法。在小孔型焊接中，利用因金属蒸气的压力而在熔池中形成的孔(小孔)进行焊接。
[0070]在此，对在采用能够形成重叠激光的焊接装置I将第一工件Wl与第二工件W2焊接的情况下取得的效果进行说明。
[0071]如图5所示，第一工件Wl以及第二工件W2是焊接装置I的焊接对象，形成为平板状。第一工件Wl以及第二工件W2被配置为，第一工件Wl的一侧面(图5中的第一工件Wl的右端面)与第二工件W2的一侧面(图5中的第二工件W2的左端面)接触。
[0072]在将第一工件Wl和第二工件W2采用焊接装置I焊接时，在第一工件Wl以及第二工件W2的、被照射了重叠激光的部分中形成熔池M的同时，在熔池M中形成小孔K。
[0073]如前所述，重叠激光的轮廓，包含具有能进行热传导型焊接的程度的功率密度的与第一激光对应的部分，因此在第一工件Wl以及第二工件W2的、被照射了重叠激光的部分中会形成与重叠激光的束径对应的大小的熔池M。
[0074]而且，由于重叠激光的轮廓，包含具有能进行小孔型焊接的程度的功率密度的与第二激光对应的部分，因此在熔池M中会形成小孔K。
[0075]在此，第一工件Wl以及第二工件W2，由以铝为主成分的坯料形成，在各工件的表面形成有氧化皮膜(氧化铝)。作为各工件的氧化皮膜的氧化铝的熔点为约2020°C，相比于铝的熔点(约660°C )非常高。
[0076]因此，一般地，将各工件的氧化皮膜采用激光直接熔融是困难的，在熔池M的深部(图5中的由椭圆D包围的部分)中，热对流的力小，难以利用热对流来破坏各工件的氧化皮膜。
[0077]然而，通过使用重叠激光，会在形成与重叠激光的束径对应的大小的熔池M的同时，在熔池M中形成小孔K，并利用因金属蒸气的压力而形成的小孔K搅拌熔池M。
[0078]由此，即使在熔池M的深部中，熔融金属也流动，能够良好地破坏各工件的氧化皮膜。
[0079]因此，在熔池M的深部不会残存氧化皮膜，能够实现所希望的熔深。
[0080]再者，在本实施方式中，作为第一工件Wl以及第二工件W2的坯料，采用了以铝为主成分的坯料，但并不限于此。特别是在表面形成的氧化皮膜的熔点与该氧化皮膜的内侧部分(非氧化部分)的熔点之差大的金属很适合于本发明。
[0081]在本发明中，不是如一般的小孔型焊接那样利用小孔实现所希望的熔深，而是在形成了能够确保所希望的熔深(不考虑氧化皮膜)的程度的大小的熔池M的基础上，形成用于搅拌熔池M的小孔K。
[0082]因此，如果能够形成能确保所希望的熔深(不考虑氧化皮膜)的程度的大小的熔池M、和能搅拌熔池M的小孔K，则重叠激光的轮廓不进行限定。
[0083]特别地优选:在重叠激光的轮廓中，光强度变为峰值的50%的部分(参照图4)的功率密度为2000kW/cm2以上。
[0084]这意味着:重叠激光的轮廓中的、与第二激光对应的部分是能够在熔池M中形成小孔K的轮廓。通过形成能搅拌熔池M的小孔K，能够良好地破坏在熔池M的深部残存的氧化皮膜。
[0085]在本实施方式中，重叠激光的轮廓中的、光强度变为峰值的50%的部分的功率密度为 4000kW/cm2。
[0086]另外，优选:在重叠激光的轮廓中，光强度变为峰值的位置(以下记为「峰位置」)处于下述范围中，所述范围是从以束径为直径的圆的中心起算的、束径的1/4以内的范围。
[0087]这意味着:重叠激光的轮廓中的、与第二激光对应的部分位于重叠激光的轮廓的中心附近。通过在熔池M的中心附近形成小孔K，能够高效率地搅拌熔池M。
[0088]在本实施方式中，如前所述，在将第一激光以及第二激光在加工点P重叠时，使第一激光的束中心和第二激光的束中心一致，因此重叠激光的轮廓中的峰位置,与以重叠激光的轮廓中的束径为直径的圆的中心一致。
[0089]另外，优选:在重叠激光的轮廓中，半值宽度为束径的30%以下(0< (半值宽度/束径)<0.3成立)。再者，所谓半值宽度，是激光的轮廓中的、光强度变为峰值的50%的部分的宽度(参照图4)。
[0090]这表示了:在重叠激光的轮廓中，与第二激光对应的部分的宽度相对于与第一激光对应的部分的宽度的比率的条件。熔池M的大小，与重叠激光的轮廓中的、与第一激光对应的部分的宽度成比例，小孔K的大小与重叠激光的轮廓中的、与第二激光对应的部分的宽度成比例。如果相对于熔池M，小孔K过大，则熔池M的一部分飞散，有可能招致焊接不良。
[0091]因此，优选:在重叠激光的轮廓中，使半值宽度为束径的30%以下。
[0092]在本实施方式中，半值宽度为0.05mm,束径为0.80mm,因此半值宽度/束径为0.0625。
[0093]另外，优选:在重叠激光的轮廓中，以光强度为峰值(100% )的部分为基点算出的、将占重叠激光的总输出的20%的区域除外的部分的总输出为1500W以上。
[0094]这意味着:重叠激光的轮廓中的、与第一激光对应的部分是能够形成能确保所希望的熔深(不考虑氧化皮膜)的程度的大小的熔池M的轮廓。
[0095]在本实施方式中，该部分的总输出为2160W。
[0096]再者，形成重叠激光的第一激光以及第二激光，不管是连续波还是脉冲波都可以。
[0097]在至少一方的激光为脉冲波的情况下，脉冲输出中的重叠激光的轮廓成为如图3以及图4所示的形状即可。
[0098]如图6所示，在将第一工件Wl和第二工件W2采用焊接装置I进行焊接时，优选以重叠激光的轮廓中的峰位置不位于第一工件Wl与第二工件W2的边界部分(各工件的接触面)的方式照射重叠激光。
[0099]一般地，小孔(key hole)与激光的轮廓中的峰位置一致地形成。另外，在焊接后有残存于焊接部分中的可能性的气孔(blow hole)，形成于在焊接中小孔所形成的位置。
[0100]如图7所示，在以重叠激光的轮廓中的峰位置位于第一工件Wl与第二工件W2的边界部分的方式照射重叠激光的情况下，因气孔与该边界部分中的微小空隙连通，熔深变得小于所希望的值，存在焊接部分的强度降低之虞。
[0101]与此相对，通过如图6那样，从第一工件Wl与第二工件W2的边界部分，将重叠激光的轮廓中的峰位置错开规定的距离(例如，0.2_)，气孔就不会与该边界部分中的微小的空隙连通，能够抑制焊接部分的强度降低。
[0102][第二实施方式]
[0103]以下参照图8以及图9对作为本发明涉及的焊接装置的第二实施方式的焊接装置2进行说明。
[0104]焊接装置2具备第一焊炬21和第二焊炬22 (未图示)。
[0105]第一焊炬21以及第二焊炬22分别与焊接装置I中的第一焊炬11以及第二焊炬12大致同样地构成，并使规定的激光聚光于加工点P。
[0106]再者，以下，将从第一焊炬21照射的激光记为「第一激光」，将从第二焊炬22照射的激光记为「第二激光」。
[0107]图8 (a)以及图8(b)分别示出加工点P处的第一激光的轮廓(光强度分布)、以及加工点P处的第二激光的轮廓(光强度分布)。
[0108]图8(a)以及图8(b)中的横轴表示位置，纵轴表示该位置的各激光的光强度。
[0109]如图8(a)以及图8(b)所示，第一激光的束径比第二激光的束径大。在本实施方式中，第一激光的束径为0.45mm,第二激光的束径为0.1mm。
[0110]另外，第一激光的光强度的峰值比第二激光的光强度的峰值高。
[0111]另外，第一激光的总输出(图8(a)中的轮廓的内部的面积)比第二激光的总输出(图8(b)中的轮廓的内部的面积)大。在本实施方式中，第一激光的总输出为2100W，第二激光的总输出为150W。
[0112]聚光于加工点P的第一激光以及第二激光在加工点P重叠。
[0113]再者，在本实施方式中，将第一激光以及第二激光在加工点P重叠时，使第一激光的束中心和第二激光的束中心一致。
[0114]图9示出通过第一激光以及第二激光在加工点P重叠而形成的重叠激光的轮廓(光强度分布)。
[0115]图9是表示重叠激光的轮廓的图。图9中的横轴表示位置，纵轴表示该位置的重叠激光的光强度。
[0116]在本实施方式中，重叠激光的束径为0.42mm，重叠激光的总输出为2250W。
[0117]在本实施方式的重叠激光的轮廓中，光强度变为峰值的50%的部分的功率密度为2100kW/cm2。
[0118]在本实施方式的重叠激光的轮廓中，半值宽度为0.1mm，束径为0.42mm,因此半值宽度/束径为0.238。
[0119]在本实施方式的重叠激光的轮廓中，以光强度为峰值(100% )的部分为基点算出的、将占重叠激光的总输出的20%的区域除外的部分的总输出为1800W。
[0120]具有这样的轮廓的重叠激光，与采用焊接装置I形成的重叠激光同样地，在将多个母材焊接时，在熔池的深部不会残存氧化皮膜，能够实现所希望的熔深。
[0121][第三实施方式]
[0122]以下参照图10对作为本发明涉及的焊接装置的第三实施方式的焊接装置3进行说明。
[0123]焊接装置3具备衍射光学元件(Diffractive Optical Element:D0E)(未图示)。焊接装置3构成为，能够利用上述衍射光学元件照射在加工点P处具有所希望的轮廓的激光。
[0124]再者，作为焊接装置3，除了一般用于激光焊接的焊炬之外，能够采用检流扫描器(galvano scanner)等。从提高焊接速度以及扫描轨迹的自由度的观点出发,作为焊接装置3，优选采用检流扫描器。
[0125]以下将从焊接装置3照射的激光记为「单一激光」。
[0126]图10示出单一激光的轮廓(光强度分布)。
[0127]图10是表示单一激光的轮廓的图。图10中的横轴表示位置，纵轴表示该位置的单一激光的光强度。
[0128]在本实施方式中，单一激光的束径为0.8mm，单一激光的总输出为2200W。
[0129]在本实施方式的单一激光的轮廓中，光强度变为峰值的50%的部分的功率密度为3500kW/cm2。
[0130]在本实施方式的单一激光的轮廓中，峰位置与以束径为直径的圆的中心一致。
[0131]在本实施方式的单一激光的轮廓中，半值宽度为0.05mm，束径为0.8mm,因此半值宽度/束径为0.0625。
[0132]在本实施方式的单一激光的轮廓中，以光强度为峰值(100% )的部分为基点算出的、将占重叠激光的总输出的20%的区域除外的部分的总输出为1760W。
[0133]焊接装置3，由于具备上述衍射光学元件，因此能够形成具有与利用焊接装置I和焊接装置2形成的重叠激光同样的轮廓的单一激光。
[0134]因此，在利用焊接装置3对多个母材进行焊接时，在熔池的深部不会残存氧化皮膜，能够实现所希望的熔深。
[0135]在此，所谓「与重叠激光同样的轮廓」，除了与重叠激光完全相同的轮廓以外，还包括如利用焊接装置3形成的单一激光那样取得与重叠激光相同的效果的激光的轮廓。
[0136]再者，单一激光，不论是连续波还是脉冲波都可以。
[0137]以下参照图11?图13对作为本发明涉及的电池的制造方法的一实施方式的、电池100的制造工序进行说明。
[0138]电池100的制造工序具备使用焊接装置I的焊接工序。
[0139]首先，对电池100进行说明。
[0140]电池100为密闭型的电池。
[0141]如图8所示，电池100具备壳体110。
[0142]壳体110是将电极体(未图示)与电解液一起收纳的容器，是焊接装置I的焊接对象。
[0143]上述电极体，通过将形成为片状的一对电极(正极和负极)隔着隔板而层叠、卷绕来制成。上述电极体通过被浸渗上述电解液来作为发电要素发挥作用。
[0144]壳体110具备收纳部111和盖部112。
[0145]收纳部111为大致长方体状的箱体，其一面(图8中的上面)开口。在收纳部111中收纳有上述电极体以及上述电解液。
[0146]盖部112是堵塞收纳部111的开口面的平板。盖部112具有与收纳部111的开口面相应的形状，并被配置为与收纳部111的内侧面接触。盖部112，通过采用焊接装置I进行的激光焊接而与收纳部111接合。详细地讲，采用从焊接装置I照射的重叠激光，使盖部112与收纳部111的边界部分熔融，并通过该熔融部分凝固，来形成焊接部120，从而将盖部112和收纳部111接合。
[0147]另外，在盖部112上，形成有端子130.130能够贯穿的两个开口部，在这些开口部固定了端子130.130。
[0148]端子130.130是与上述电极体电连接的部件。
[0149]一方的端子130被配置为，其一端部与上述电极体的正极电连接，另一端部从盖部112朝向壳体110的外部突出。
[0150]另一方的端子130被配置为，其一端部与上述电极体的负极电连接，另一端部从盖部112朝向壳体110的外部突出。
[0151]在电池100的制造工序中，在壳体110的收纳部111内收纳了上述电极体之后，进行上述焊接工序。
[0152]上述焊接工序，是使用焊接装置I对壳体110进行激光焊接的工序。
[0153]在上述焊接工序中，以采用盖部112堵塞了收纳部111的开口面的状态，利用焊接装置I将收纳部111与盖部112焊接。
[0154]如图9所示，在利用焊接装置I将收纳部111与盖部112焊接时，优选以重叠激光的轮廓中的峰位置位于比收纳部111与盖部112的边界部分靠壳体110的内侧(图9中的左侧)的位置的方式照射重叠激光。
[0155]详细地讲，优选:使重叠激光的轮廓中的峰位置，沿着壳体110的、照射重叠激光的表面(图9中的壳体110的上端面)，从收纳部111与盖部112的边界部分向接近壳体110的内部的方向错开。
[0156]通过如前述那样，使重叠激光的轮廓中的峰位置从收纳部111与盖部112的边界部分错开，能够在焊接区120中残存了气孔的情况下抑制焊接区120的强度的降低。
[0157]然而，在如图10所示，使重叠激光的轮廓中的峰位置从收纳部111与盖部112的边界部分向壳体110的外侧(图10中的右侧)错开的情况下，有收纳部111过量熔融、熔融金属垂落之虞。
[0158]这是由于，收纳部111中的、被重叠激光熔融的部分是壳体110的角，在焊接时，热没有散逸到热导率比壳体I1低的大气中，热容易积存的缘故。
[0159]另外，收纳部111的厚度(图10中的收纳部111的左右尺寸)比盖部112的厚度(图10中的收纳部111的上下尺寸)小也成为其一个因素。
[0160]因此，通过使重叠激光的轮廓中的峰位置从收纳部111与盖部112的边界部分向壳体110的内侧错开,能够抑制收纳部111过量地熔融。
[0161]再者，在上述焊接工序中，也能够使用焊接装置2或焊接装置3来代替代替焊接装置I。
[0162]产业上的利用可能性
[0163]本发明能够利用于抑制激光焊接中的焊接不良的技术。
[0164]附图标记说明
[0165]I 焊接装置
[0166]11 第一焊炬
[0167]12 第二焊炬
[0168]100 电池
[0169]110 壳体
[0170]111收纳部
[0171]112 盖部
[0172]120焊接部
【权利要求】
1.一种焊接装置，是照射激光的焊接装置，所述激光聚光于加工点，该焊接装置的特征在于， 在所述加工点处，所述激光具有与第一激光和第二激光重叠而成的重叠激光同样的轮廓，所述第二激光具有比所述第一激光小的束径， 所述激光的轮廓中的与所述第一激光对应的部分，具有能进行热传导型焊接的程度的功率密度， 所述激光的轮廓中的与所述第二激光对应的部分，具有能进行小孔型焊接的程度的功率密度。
2.根据权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，在所述激光的轮廓中，光强度变为峰值的50%的部分的功率密度为2000kW/cm2以上。
3.根据权利要求1或2所述的焊接装置，其特征在于，在所述激光的轮廓中，光强度变为峰值的位置处于下述范围中，所述范围是从以所述激光的束径为直径的圆的中心起算的、该束径的1/4以内的范围。
4.根据权利要求1?3的任一项所述的焊接装置，其特征在于，在所述激光的轮廓中，半值宽度为所述激光的束径的30%以下。
5.根据权利要求1?4的任一项所述的焊接装置，其特征在于，在所述激光的轮廓中，以光强度为峰值的部分为基点算出的、将占所述激光的总输出的20%的区域除外的部分的总输出为1500W以上。
6.根据权利要求1?5的任一项所述的焊接装置，其特征在于， 具备照射所述第一激光的第一焊炬、和照射所述第二激光的第二焊炬， 将所述第一激光以及所述第二激光聚光于所述加工点，得到所述重叠激光。
7.一种焊接方法，是采用激光将多个母材彼此接合的焊接方法，其特征在于， 在所述加工点处，所述激光具有与第一激光和第二激光重叠而成的重叠激光同样的轮廓，所述第二激光具有比所述第一激光小的束径， 所述激光的轮廓中的与所述第一激光对应的部分，具有能进行热传导型焊接的程度的功率密度， 所述激光的轮廓中的与所述第二激光对应的部分，具有能进行小孔型焊接的程度的功率密度。
8.根据权利要求7所述的焊接方法，其特征在于，以所述激光的轮廓中的光强度变为峰值的位置不位于所述多个母材的边界部分的方式照射所述激光。
9.一种电池的制造方法，所述电池具备壳体，所述壳体包括一面开口的收纳部、以及将所述收纳部的开口了的面堵塞的盖部，该制造方法的特征在于， 具备采用激光将所述收纳部与所述盖部接合的焊接工序， 在所述加工点处，所述激光具有与第一激光和第二激光重叠而成的重叠激光同样的轮廓，所述第二激光具有比所述第一激光小的束径， 所述激光的轮廓中的与所述第一激光对应的部分，具有能进行热传导型焊接的程度的功率密度， 所述激光的轮廓中的与所述第二激光对应的部分，具有能进行小孔型焊接的程度的功率密度。
10.根据权利要求9所述的电池的制造方法，其特征在于， 在所述焊接工序中，以所述激光的轮廓中的光强度变为峰值的位置位于比所述收纳部与所述盖部的边界部分靠所述壳体的内侧的位置的方式照射所述激光。
【文档编号】B23K26/26GK104364044SQ201280073896
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2012年6月12日 优先权日:2012年6月12日
【发明者】杉山彻, 中村秀生, 成濑洋一, 柴田义范 申请人:丰田自动车株式会社