JP5458327B2 - 電池検査装置及び電池検査方法 - Google Patents
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Description
図1は本発明の第一の実施形態の電池検査装置の構成図(平面図)である。
図2、図3、図4、図5を参照して、第一の実施の形態における作用を説明する。
{電極板それぞれの大きさは正確で誤差は無視できる}、
{ずれは平行ずれのみ}、
の下に検出するものである。
実長=画素単位の長さ×断面像の1画素寸法 ………(1)
で求められる。ここで、断面像の1画素寸法は寸法が概知の物体を撮影することであらかじめ求めて記憶してある値を用いる。
5はk番目の層での正極板11と負極板12の位置関係を示している。ここで、位
置ずれのないときの負極板12のx、y方向それぞれの突出量をLx0、Ly0とする。
Δx=L1(k)・cosθ−Lx0 ………(2)
Δy=L2(k)・sinθ−Ly0 ………(3)
でΔx、Δyが求められる。
Δx=L1(k)/√2−Lx0 ………(4)
Δy=L2(k)/√2−Ly0 ………(5)
となる。
ずれの許容値をx、y方向でそれぞれΔxlmt、Δylmtとして、
|Δx|<Δxlmt、かつ、|Δy|<Δylmt
のとき層kについて、良品とし、他の場合不良品とする。
第一の実施形態によれば、電極板の1つの角部分を通って辺に対して45°傾斜して電極板に垂直な断面位置P1に沿って多方向から透過像を撮影するので、各方向で、放射線ビームが電極板を透過する長さが短くなり、電極板の反りの影響で放射線が通りにくくなることや反りの影響で電極板の透過像が不鮮明になることを軽減した透過像を撮影でき、したがって、撮影した透過像を再構成して十分鮮明な角部分の傾斜した断面像を得ることができる。これにより、再構成した1つの傾斜断面像から、平行ずれの前提の下に電極板の位置ずれを検出し良否判定を行うことができ、高容量のスタック型の電池で電極板が大きく薄層であっても、断面像から電極板の位置ずれを検出することが可能となる。
(変形例1)
第一の実施形態では、電極板の面に垂直でかつ辺に対し45°傾斜した断面位置P1で角部分を断層撮影しているが、必ずしも45°でなくてもよい。図5を参照して、傾斜角θが45°のときX線ビームが電極板を透過する長さは最小となり最良であるが、45°から離れたときこの長さの増加は緩やかで、傾斜角θは大まかに45°程度であれば良く、例えば約20°ないし70°の範囲に設定可能である。
第一の実施形態では、1つの角部分について断層像を撮影しているが、2つ以上の角部分について電極板の面に垂直で、かつ辺に対し45°傾斜した断面位置で断層撮影し、得られたそれぞれの断面像から電極板の位置ずれを検出するようにしてもよい。これにより、統計精度を上げて位置ずれを検出することができる。ここで、位置ずれΔx、Δyを求める計算としては、例えば、それぞれの断面像から第一の実施形態と同様に角部分で、それぞれ位置ずれを求め、求めた位置ずれを平均して最終的な位置ずれΔx、Δyとすることで行うことができる。
図3を参照して、第一の実施形態では、kループ(ステップS4ないしS7)を全層について計算しているが、ステップS6の層別の良否判定で不良と判定されたとき、ループを終了させステップS8の総合判定に移るようにしてもよい。1つの層でも不良があった場合、総合判定で不良になるからである。
第一の実施形態では、平行ずれを前提にしているが2ヶ所以上の角で傾斜断面像を撮影することで回転ずれがある場合でも位置ずれ良否が判定できる。
Δxm{;正極板中央のx方向ずれ}=(Δx1+Δx3)/2 ………(6)
Δxm{;正極板中央のy方向ずれ}=(Δy1+Δy3)/2 ………(7)
α{;対角線の傾斜}=atan(Dx/Dy) ………(8)
D{;対角線長}=√(Dx2+Dy2) ………(9)
Δφ{;角度ずれ}=atan{(Δx3・cosα−Δy3・sinα−Δx1・cosα+Δy1・sinα)/D} ………(10)
Δx2=Δxm+D/2・tanΔφ・cosα ………(11)
Δy2=Δym+D/2・tanΔφ・sinα ………(12)
Δx4=Δxm−D/2・tanΔφ・cosα ………(13)
Δy4=Δym−D/2・tanΔφ・sinα ………(14)
で計算される。ここで、各Δx、Δyは図6のx,y正方向を+に取る。
|Δx1|〜|Δx4|すべてが<Δxlmtでかつ、
|Δy1|〜|Δy4|すべてが<Δylmt
のとき層kについて良品として、他の場合不良品とする。
第一の実施形態では、電極板の大きさが正確で、かつ平行ずれのみであることを前提としているが、大きさが不正確で、回転ずれもある場合でも4ヵ所すべての角部分で、傾斜断面像を撮影することで、位置ずれ良否が判定できる。
Δx1〜Δx4すべてが>−Δxlmtで、かつ、
Δy1〜Δy4すべてが>−Δylmt
のとき層kについて良品として、他の場合不良品とする。
2…X線管
3…X線ビーム
4…位置決め回転機構、4a…ホルダ、4b…回転機構
5…X線検出器、5a…検出面
6…データ処理部
7…機構制御部
11…正極板
12…負極板
13…ケース
14…ゲル状電解液
15…正極リード
16…負極リード
40…放射線検出器
60…電池
61…正極板
62…負極板
Claims (4)
- 層をなす複数の四角形の電極板を有する電池の前記電極板の相互の位置ずれを検査する電池検査装置であって、
対向配置された放射線源と、放射線検出器と、前記放射線源と前記放射線検出器との間に前記電池を位置決めし回転させる位置決め回転手段と、
前記電池の複数の回転位置で前記電極板の角の部分を辺に対して傾斜した方向に透過した放射線を前記放射線検出器で検出した透過データを用いて前記電極板の角の部分の辺に対して傾斜した断面像を作成し、前記断面像より前記電極板の相互の辺に沿った2方向の位置ずれをそれぞれ検出して良否を判定するデータ処理手段とを有することを特徴とする電池検査装置。 - 請求項1に記載の電池検査装置において、
前記データ処理手段は、2つ以上の前記角の部分に対して、それぞれ前記傾斜した断面像を作成し、前記2つ以上の断面像から電極板の辺に沿った2方向の位置ずれをそれぞれ検出することを特徴とする電池検査装置。 - 請求項2に記載の電池検査装置において、
前記データ処理手段は、4つの前記角の部分に対して、それぞれ前記傾斜した断面像を作成し、前記4つの断面像から電極板の位置ずれを検出することを特徴とする電池検査装置。 - 層をなす複数の四角形の電極板を有する電池の前記電極板の相互の位置ずれを検査する電池検査方法であって、
対向配置された放射線源と放射線検出器の間に前記電池を位置決めし回転させて、複数の回転位置で前記電極板の角の部分を辺に対して傾斜した方向に透過した放射線を前記放射線検出器で検出する過程と、
前記検出した透過データを用いて前記電極板の角の部分の辺に対して傾斜した断面像を作成し、前記断面像より前記電極板の相互の辺に沿った2方向の位置ずれをそれぞれ検出して良否を判定する過程とを有することを特徴とする電池検査方法。
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