蓄电装置的制造方法以及蓄电装置的制造方法
【专利说明】蓄电装置的制造方法以及蓄电装置
[0001]关联申请的相互参照
[0002]本申请主张日本特愿2012-187154号的优先权，日本特愿2012-187154号的内容通过引用而引入本申请说明书的记载。
技术领域
[0003]本发明涉及一种蓄电装置的制造方法以及蓄电装置，在该蓄电装置的制造方法中，在利用第一金属构件与第二金属构件夹入从构成电极体且重叠为层状的电极板延伸突出的金属箔的状态下，从所述第一金属构件侧向多个作用位置作用超声波振动而进行接入口 ο
【背景技术】
[0004]—般来讲，为了提高蓄电效率，蓄电装置的蓄电构件由层叠为层状的电极板构成。作为电极板与该蓄电构件的配线方式，大多将从各电极板延伸突出的金属箔捆扎而与配线构件直接或者间接地接合。
[0005]在这种情况下，超声波焊接技术广泛用作所述金属箔的接合技术。
[0006]在对所述金属箔进行超声波焊接时，并非仅是对所述金属箔作用超声波振动而进行焊接。具体如下。如下述专利文献I所记载，在使超声波振动作用于所述金属箔的工具(所谓焊头的前端部)与所述金属箔之间夹入金属构件(第一金属构件)，并且在捆扎的所述金属箔的相反侧的面上也配置金属构件(第二金属构件)。如此，在利用所述第一金属构件与所述第二金属构件夹入捆扎的金属箔的状态下，使超声波振动作用于所述第一金属构件而进行接合，由此保护所述金属箔。
[0007]此外，也通过在多个位置进行超声波焊接，避免焊头的前端部的大型化并且确保接合区域。
[0008]然而，在所述现有结构中，在多个位置进行超声波焊接的结果是，有时损伤用于保护所述金属箔的金属构件(所述第一金属构件)。
[0009]S卩，在使超声波振动作用于所述第一金属构件时，在作用超声波振动的位置各自的周围，所述第一金属构件以起伏的方式发生变形，在邻接的超声波振动的作用位置之间，来自两侧的所述变形重叠。
[0010]该变形的重叠有时成为在所述第一金属构件产生应力所导致的裂纹的程度的变形。当如上述那样产生裂纹时，所述第一金属构件与所述金属箔之间的相对位置关系从优选的位置发生变化，或导致成品率的降低。因此，存在生产性降低的情况。
[0011]在先技术文献
[0012]专利文献
[0013]专利文献1:日本特开2004-71199号公报
【发明内容】
[0014]本发明是鉴于上述实际情况而完成的，其目的在于，即便是利用金属构件保护焊接对象的金属箔并且在多个位置进行超声波焊接的情况，也尽可能防止该金属构件的损伤。
[0015]解决方案
[0016]本发明的蓄电装置的制造方法包括如下工序:
[0017]利用第一金属构件与第二金属构件夹入从重叠为层状的电极板延伸突出的金属箔的工序；以及
[0018]通过使超声波振动从第一金属构件侧作用于多个作用位置，由此使第一金属箔与第一金属构件以及第二金属构件接合的工序，
[0019]第一金属构件的维氏硬度设定为40Hv以上且75Hv以下。
[0020]在此，作为本发明的蓄电装置的制造方法的一个方式，也可以是
[0021]在进行接合的工序中使用振动工具，该振动工具具有可与第一金属构件接触的接触面，并使超声波振动作用于第一金属构件，
[0022]接触面由一个或者多个凸部构成。
[0023]另外，作为本发明的蓄电装置的制造方法的其他方式，也可以是，
[0024]第一金属构件与第二金属构件的端缘彼此之间由连结部连结，
[0025]在进行夹入的工序中，以使金属箔的端缘与连结部相接的方式，利用第一金属构件与第二金属构件夹入金属箔。
[0026]另外，本发明的蓄电装置具备蓄电构件，该蓄电构件具有:电极板，其通过将金属箔向一端侧延伸突出的电极板重叠为层状而构成；以及超声波焊接用的辅助板，其具有多个通过超声波振动而与金属箔接合的接合部，且与被捆扎好的金属箔抵接，
[0027]辅助板的维氏硬度为40Hv以上且75Hv以下。
【附图说明】
[0028]图1是本发明的实施方式的蓄电装置的外观立体图。
[0029]图2是示出本发明的实施方式的蓄电装置的内部结构的立体图。
[0030]图3是本发明的实施方式的蓄电装置的主要部分剖视图。
[0031]图4是将本发明的实施方式的超声波焊接用的辅助板展开后的状态的放大图。
[0032]图5是本发明的实施方式的超声波焊接用的辅助板的放大立体图。
[0033]图6是示出本发明的实施方式的超声波焊接作业的剖视图。
[0034]图7是示出本发明的实施方式的蓄电构件的组装作业的立体图，且是安装辅助板之前的立体图。
[0035]图8是示出本发明的实施方式的蓄电构件的组装作业的立体图，且是安装辅助板后的状态的立体图。
[0036]图9是示出本发明的实施方式的蓄电构件的组装作业的立体图，且是安装集电体后的状态的立体图。
[0037]图10是示出超声波焊接的输出特性的图。
[0038]图11是示出超声波焊接用的辅助板的硬度与裂纹产生率之间的关系的图。
[0039]图12是示出本发明的其他实施方式的超声波焊接作业的剖视图。
[0040]图13是示出本发明的其他实施方式的超声波焊接作业的剖视图。
【具体实施方式】
[0041]本发明的蓄电装置的制造方法包括以下工序:
[0042]利用第一金属构件与第二金属构件夹入从重叠为层状的电极板延伸突出的金属箔的工序；以及
[0043]通过使超声波振动从第一金属构件侧作用于多个作用位置，由此使第一金属箔与第一金属构件以及第二金属构件接合的工序，
[0044]第一金属构件的维氏硬度设定为40Hv以上且75Hv以下。
[0045]如此，通过适当地设定所述第一金属构件的维氏硬度，即便是利用所述第一金属构件保护焊接对象的金属箔并且在多个位置进行超声波焊接的情况，也能够尽可能防止所述第一金属构件的损伤。详细情况如下。
[0046]利用所述第二金属构件与用于保护焊接对象的金属箔且维氏硬度为40Hv以上且75Hv以下的第一金属构件夹入捆扎的金属箔，使超声波振动从所述第一金属构件侧作用于金属箔，使金属箔与第一金属构件以及第二金属构件接合。
[0047]在此，当所述第一金属构件的维氏硬度小于40Hv时，所述第一金属构件过度柔软，作用超声波振动的位置与该位置的周边部分的相对位移所带来的应力增大。因此，有时在作用超声波振动的位置与该位置的周边部分的边界处产生裂纹等损伤。
[0048]因此，通过将所述第一金属构件的维氏硬度设定为40Hv以上，超声波振动的作用位置的振动向周边适度地传播，因此，能够尽可能防止在作用超声波振动的位置与该位置的周边部分的边界产生损伤。
[0049]另一方面，通过将所述第一金属构件的维氏硬度设定为75Hv以下，在相邻的超声波振动的作用位置之间，即使与来自两侧的作用位置的超声波焊接相伴的变形重合而使得变形增大，由于所述第一金属构件适度柔软，也能够防止在该变形位置产生损伤。
[0050]在此，作为本发明的蓄电装置的制造方法的一个方式，也可以是，
[0051]在进行接合的工序中使用振动工具，该振动工具具有可与第一金属构件接触的接触面，并使超声波振动作用于第一金属构件，
[0052]接触面由一个或者多个凸部形成。
[0053]根据该结构，由于适当地设定了所述第一金属构件的维氏硬度，因此在使用接触面为凸部形状的振动工具的情况下，能够避免对所述第一金属构件施加过度的超声波振动的能量，能够尽可能防止所述第一金属构件的损伤。详细情况如下。
[0054]在使用与所述第一金属构件接触的接触面是一个或者多个凸部形状的振动工具(例如，焊头的前端部)进行超声波焊接的情况下，若所述第一金属构件的硬度高，则振动工具的所述凸部形状难以转印至所述第一金属构件。因此，在超声波焊接的初始阶段，金属箔侧的第一金属构件的表面几乎是平坦的。另外，在所述凸部形状没有完全转印至所述第一金属构件的情况下，也难以向更内侧的金属箔进行转印，因此金属箔的表面也几乎是平坦的。因此，在超声波焊接的初始阶段，在所述第一金属构件与金属箔的接触面、金属箔彼此的接触面、以及金属箔与所述第二金属构件的接触面中的至少任一者产生打滑，形成超声波振动的传递程度小的状态。
[0055]之后，若继续进行超声波焊接，则振动工具的所述凸部形状逐渐转印至所述第一金属构件。由此，向所述第一金属构件、金属箔的超声波振动的能量的传递程度增大，对用于进行接合的能量的贡献增大。即，通过所述凸部形状转印至所述第一金属构件，超声波振动的能量的传递程度从较小的状态转向较大的状态。
[0056]如此，来自振动工具的超声波振动的能量无法有效地帮助进行接合，达到所述第一金属构件等通过超声波焊接可靠地接合的状态所需的时间增长。由此，向所述第一金属构件施加过度的超声波振动的能量。
[0057]与此相对，若所述第一金属构件的硬度适度较低(软)，则振动工具的所述凸部形状容易转印至所述第一金属构件。因此，从超声波焊接的初始阶段开始，振动工具的所述凸部形状转印至所述第一金属构件，由此，超声波振动的能量有效地向所述第一金属构件、金属箔传递，对用于进行接合的能量作出有效的贡献。
[0058]因此，能