JP2002246072A - 電解液漏れ検査装置 - Google Patents

電解液漏れ検査装置

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JP2002246072A JP2001035460A JP2001035460A JP2002246072A JP 2002246072 A JP2002246072 A JP 2002246072A JP 2001035460 A JP2001035460 A JP 2001035460A JP 2001035460 A JP2001035460 A JP 2001035460A JP 2002246072 A JP2002246072 A JP 2002246072A
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electrolyte leakage
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light
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Norikazu Kurihara
則和 栗原
Hiroshi Kominato
宏 小湊
Kiichiro Uyama
喜一郎 宇山
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、電解液漏れの有無の判定を正確に
行い、検査の質を向上させることを目的とする。 【解決手段】 電解液51に反応する光を電池50に照
射する照射手段1と、電池50を撮影する撮影手段2
と、撮影手段2で撮影した画像により照射手段1からの
光に反応して電解液51が発する蛍光を検出し、この検
出結果から電解液漏れの有無を判定する判定手段22と
を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池の製造時ある
いは開発時等における電池の液漏れの有無を検査する電
解液漏れ検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、携帯電話や携帯パソコンなどのモ
バイル機器の発達や電気自動車の実用化に伴って一次電
池のみならずリチウムイオン電池やニッケル水素電池な
どの二次電池の需要が拡大している。その一方でこれら
の電池に電解液漏れが生じると機器が損傷することもあ
るため、密閉性に優れ、電解液漏れを防止した電池の開
発が望まれている。このため、電池の開発又は量産に当
たって電解液漏れの検査の質を向上させることが要望さ
れている。
【0003】しかし、従来より電解液漏れの検査は自動
化が困難であると考えられていた。これは、例えば、電
池の表面をCCDカメラを用いて撮影し、電池の表面に
漏洩している電解液の有無を画像処理によって判定しよ
うとした場合には、電池ケースを洗浄したときに表面に
付着した洗浄水と電解液とが共にほぼ透明な液体である
ため、両者が正確に判別されないことや、画像のコント
ラストが照明やカメラ角度、電池の表面の模様等の状態
に影響を受けるために電解液の有無が正確に判定されな
いこと等によるものである。このため、従来の電解液漏
れの検査は目視あるいは臭いなどにより人手で行われて
いた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、人手により電
解液漏れの検査を行う場合には、作業者による負担が大
きい上、電解液に触れた場合には負傷する恐れもあっ
た。また、電池の表面に付着した洗浄水と電解液とを判
別することは目視によっても困難であった。
【0005】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、電解液漏れの有無を正確に判
定して、もって検査の質を向上させることができる電解
液漏れ検査装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1記載の発明は、電池の電解液漏れを検査す
る電解液漏れ検査装置であって、電解液に反応する光を
前記電池に照射する照射手段と、前記電池を撮影する撮
影手段と、この撮影手段で撮影した画像により前記照射
手段からの光に反応して前記電解液が発する蛍光を検出
し、この検出結果から電解液漏れの有無を判定する判定
手段とを有することを要旨とする。この構成により、漏
洩した電解液の多少に関わらず電解液が反応して発する
蛍光の像が確実に検出されて電解液漏れの有無が正確に
判定される。また画像により電解液を検出することで液
漏れ箇所が正確に特定される。
【0007】請求項2記載の発明は、請求項1記載の電
解液漏れ検査装置において、前記判定手段は、前記撮影
した画像に対し画像処理を行うことにより電解液を抽出
し検出することを要旨とする。この構成により、画像処
理では、例えば撮影画像から液漏れのない基準画像を減
算することで電解液の画像が抽出される。これにより電
解液とその他の例えば絶縁板等の蛍光発光物質とが分別
されて電解液が正確に検出される。
【0008】請求項3記載の発明は、請求項1又は2記
載の電解液漏れ検査装置において、前記撮影手段は、前
記電池に対して充電又は放電がされているときに前記撮
影を行うことを要旨とする。この構成により、電池内部
で化学反応が起こって内圧が上昇し、電解液漏れの生じ
易い状態において検査を行うことが可能となる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
【0010】図1は、本発明の第1の実施の形態を示す
図である。まず、図1を用いて、電解液漏れ検査装置の
構成を説明する。電解液漏れ検査装置は、検査対象であ
る二次電池50に紫外光9を照射する照射手段としての
照明部1と、二次電池50から漏洩した電解液51中の
蛍光発光物質が紫外光9により励起されて発した蛍光1
0を撮影する撮影手段としての撮影部2と、撮影した画
像に画像処理を加え、漏洩箇所の特定及び電解液漏れの
有無を判定する判定手段としてのコンピュータ22と、
照明部1及び撮影部2の動作を制御する制御部21とを
備えている。
【0011】照明部1は、キセノン管等のフラッシュラ
ンプのパルス光発生部3、照射用光学フィルタ5、投光
レンズ7及びパルス光発生部3の図示しない電源で構成
されている。制御部21からの発光指令信号aに従って
パルス光発生部3でパルス状の紫外光9を発生させ、こ
の紫外光9を照射用光学フィルタ5と投光レンズ7を介
して二次電池50の照射範囲11内に照射する。撮影部
2は、カメラ4、撮影用光学フィルタ6、カメラ4の図
示しない電源を備えており、撮影範囲12内にある電解
液51からの蛍光10を撮影用光学フィルタ6を介して
撮影し、その撮影画像cをコンピュータ22に出力す
る。撮影範囲12は、二次電池50の電解液漏れの生じ
易い部分に絞ってもよいし、二次電池50全体としても
よい。
【0012】コンピュータ22は、キャプチャボード等
を組み込んで撮影部2で撮影した撮影画像cを入力す
る。入力された撮影画像cに画像処理を加えて電解液5
1を抽出し、二次電池50から漏洩した電解液51の漏
洩箇所を特定し、漏洩の有無を正確に判定する。制御部
21は、各部の動作を制御するためのタイミング信号を
生成し、照明部1に発光指令信号aを出力し、撮影部2
には撮影開始信号bを出力する。照射用光学フィルタ5
は、パルス光発生部3からの光のうち電解液51の吸収
波長を含む狭い波長域の紫外光9を透過する。撮影用光
学フィルタ6は、電解液51からの蛍光10の波長を含
む狭い波長域を透過するフィルタである。このとき、吸
収波長と蛍光波長は異なるため、照明部1から照射され
た照射光が外乱光となって検出されることを防止してい
る。カメラ4は、通常のテレビカメラであるが感度を上
げるため、イメージインテンシファイアを付けたものが
好ましい。
【0013】次に、上述のように構成された本実施の形
態の作用を説明する。制御部21から照明部1に対し発
光指令信号aを出力し、パルス光発生部3はパルス的に
紫外光9を含んだ光を発し、その光のうちで照射用光学
フィルタ5を透過したものが投光レンズ7を介して二次
電池50の照射範囲11内に照射される。二次電池50
の表面に、漏洩した電解液51がある場合には、紫外光
9により電解液51が励起され、ごく短時間後に蛍光1
0を発する。撮影部2は制御部21からの撮影開始信号
bを受け、撮影範囲12内にある蛍光10の像を撮影用
光学フィルタ6を通して撮影する。撮影画像cは、キャ
プチャボード等を組み込んだコンピュータ22に送出さ
れ、このコンピュータ22で画像処理が加えられる。画
像処理は、まず検査に先立って液漏れのない画像を基準
画像としておき、撮影画像cから基準画像を減算するこ
とで電解液の画像を抽出する。これにより電解液以外の
例えば電極の絶縁板や封止剤、塗装などから発生する蛍
光を取り除くことができる。また基準画像から電解液以
外の外乱となる領域を求めておき、撮影画像cからこの
領域を除外して電解液の画像を抽出することもできる。
画像処理を行った後、電解液漏れを判定して警報部61
に送出する。警報部61は、光、音又は合成音声などで
周囲に警告を発する。またメンテナンス室などへ異常信
号を出すことも可能である。二次電池50は図示しない
ベルトコンベア等で搬送され、順次検査される。ここで
液漏れのある電池を不良品として取り除く機構を付ける
ことも可能である。
【0014】上述したように、本実施の形態によれば、
人手によらず自動的に電解液漏れ検査を行うことがで
き、洗浄水や絶縁板、封止剤等の外乱物に影響されない
正確な検査が可能である。また画像で電解液を検出する
ので液漏れ箇所を特定することが可能である。
【0015】第1の実施の形態の各変形例を述べる。変
形例1として、パルス光発生部3は、キセノン管の代わ
りにパルスレーザを用いてもよい。また、連続光を発す
る紫外線ランプを用いてもよい。
【0016】変形例2として、カメラ4は、高速シャッ
タ機能付きのカメラを用いてもよい。この場合、制御部
21は発光指令信号から短時間遅延させて撮影開始信号
を出力するようにする。こうすることで、照明部1から
のパルス光を迷光として測定してしまうことが避けられ
る。さらにシャッタ開の時間を蛍光発光に合わせて短時
間にすることができ、蛍光灯、太陽光などの外乱光の影
響を少なくすることができる。
【0017】図2には、本発明の第2の実施の形態を示
す。なお、図2において、図1と同一構成要素には同一
の符号を付し、重複した説明を省略する。本実施の形態
では、充放電部60が設けられ、制御部21からの指示
に従って充放電部60が二次電池50の充電又は放電を
しているときに電解液漏れの検査ができるようにすると
ともに、電解液漏れが検出されたときにはコンピュータ
22から警報を出力するようにしている。充放電部60
は、一般的には、二次電池50の製造時に使用されるも
ので、二次電池50に電圧を印加して充電する工程と、
電流を取り出して放電させる工程を所定の時間間隔で切
り換えるものである。充電及び放電は、二次電池50の
電極の活性化処理として、また試験として行われる。そ
の一方で、充電及び放電時には、二次電池50の内部で
化学反応が起こって内圧が上昇し、電解液漏れが生じ易
い状態となる。この点に着目して、本実施の形態では、
充放電部60が二次電池50の充電又は放電をしている
とき、あるいはその直後に、二次電池50から漏洩した
電解液51が紫外光9を吸収して発する蛍光10を撮影
部2で撮影し、コンピュータ22に送出して画像処理を
行って電解液漏れの有無を判定する。
【0018】したがって、本実施の形態によれば、充放
電部60により二次電池50の充電又は放電時に電解液
漏れの検査とともに、電極の活性化処理及び試験を同時
に行うことができ、これらの検査や処理等に要する時間
を短縮することができる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、電解液に反応する光を電池に照射する照射
手段と、前記電池を撮影する撮影手段と、この撮影手段
で撮影した画像により前記照射手段からの光に反応して
前記電解液が発する蛍光を検出し、この検出結果から電
解液漏れの有無を判定する判定手段とを具備させたた
め、漏洩した電解液の多少に関わらず電解液が反応して
発する蛍光の像を確実に検出することができて電解液漏
れの有無を正確に判定することができる。したがって、
検査の質を向上させることができる。
【0020】請求項2記載の発明によれば、前記判定手
段は、前記撮影した画像に対し画像処理を行うことによ
り電解液を抽出し検出するようにしたため、電解液とそ
の他の例えば絶縁板等の蛍光発光物質とを分別すること
ができて電解液を、より正確に検出することができる。
【0021】請求項3記載の発明によれば、前記撮影手
段は、前記電池に対して充電又は放電がされているとき
に前記撮影を行うようにしたため、内圧が上昇して液漏
れの生じ易い状態で検査を行うことができて、確実な電
解液漏れ検査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態である電解液漏れ検
査装置のブロック図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態のブロック図であ
る。
【符号の説明】
1 照明部(照射手段) 2 撮影部(撮影手段) 10 蛍光 22 コンピュータ(判定手段) 50 二次電池 51 電解液 60 充放電部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小湊 宏 東京都府中市晴見町2丁目24番地の1 東 芝アイティー・コントロールシステム株式 会社内 (72)発明者 宇山 喜一郎 東京都府中市晴見町2丁目24番地の1 東 芝アイティー・コントロールシステム株式 会社内 Fターム(参考) 2G051 AA01 AB20 BA05 BA10 BB07 BC02 CA03 CA20 CB01 CB10 CC07 CD06 EA11 EB01 FA10 2G067 AA22 BB17 CC01 DD11 EE12 5H025 AA08 BB20 MM03 MM06 5H030 AA06 AA09 AS08 AS11 AS14 FF51

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電池の電解液漏れを検査する電解液漏れ
    検査装置であって、電解液に反応する光を前記電池に照
    射する照射手段と、前記電池を撮影する撮影手段と、こ
    の撮影手段で撮影した画像により前記照射手段からの光
    に反応して前記電解液が発する蛍光を検出し、この検出
    結果から電解液漏れの有無を判定する判定手段とを有す
    ることを特徴とする電解液漏れ検査装置。
  2. 【請求項2】 前記判定手段は、前記撮影した画像に対
    し画像処理を行うことにより電解液を抽出し検出するこ
    とを特徴とする請求項1記載の電解液漏れ検査装置。
  3. 【請求項3】 前記撮影手段は、前記電池に対して充電
    又は放電がされているときに前記撮影を行うことを特徴
    とする請求項1又は2記載の電解液漏れ検査装置。
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