CN102472713B - 异物检测装置和异物检测方法 - Google Patents

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Abstract

一种异物检测装置(10)，是检测带状的金属箔(20)上的异物(Z)的装置。该异物检测装置(10)具备运送装置(120)、X射线照射器(14)以及X射线检测器(16)，该运送装置(120)沿弯曲的运送路径(12)运送金属箔(20)，该X射线照射器(14)相对于金属箔(20)被弯曲地运送的部分(W)，配置在金属箔(20)被运送的方向的一方，沿运送路径(12)照射X射线(30)，该X射线检测器(16)相对于金属箔(20)被弯曲地运送的部分(W)，配置在金属箔(20)被运送的方向的另一方，检测从X射线照射器(14)照射的X射线(30)。

Description

异物检测装置和异物检测方法
技术领域
本发明涉及检测金属箔上的异物(包括涂布在金属箔上的电极材料中所含有的异物)的异物检测装置和异物检测方法。
背景技术
例如，在日本国专利申请公开第2006-179424号公报中，提出了在制造过程中检查在电极基板中是否存在会在电池中引起短路的金属杂质粒子的方法。在该公报中，例如，对由泡沫镍形成的带状的电极基板照射X射线(X-ray)，取得透射像，基于该透射像，检测金属杂质粒子。
另外，在日本专利申请公开第2008-210784号公报中，公开了测定集电体的每单位面积的硅或镍化合物的沉积量的方法。在该方法中，对集电体上的活性物质层照射X射线，接收从活性物质层产生的荧光X射线。
现有技术文献
专利文献1：日本国专利申请公开第2006-179424号公报
专利文献2：日本国专利申请公开第2008-210784号公报
发明内容
可是，在制造电池的情况下，存在将在由金属箔形成的集电体上涂布有膏状的电极材料的片状的电极片隔着隔板重叠而构成电极体的情况。在这种情况下，若在电极体中混入有异物，则在对电池进行充电或放电时，异物析出，产生不良情况。为了防止该不良情况，期望在电池中没有混入异物。
在照射X射线使其透过金属箔的情况下，X射线由于金属箔而衰减。因此，要基于透过金属箔的X射线来检测存在于金属箔上的异物，需要较强的强度的X射线。另外，强度较强的X射线，空间分辨率差，因此，难以检测出微小的异物。另外，由轻金属构成的异物，与金属箔相比使X射线衰减的作用弱。因此，在金属箔上存在由轻金属构成的异物的情况下，有时不能检测出异物。
因此，本发明提供适于检测金属箔上的异物(包括涂布在金属箔上的电极材料中所含有的异物)的异物检测装置和异物检测方法。
本发明涉及的异物检测装置，为检测带状的金属箔上的异物的装置，具备运送装置、X射线照射器以及X射线检测器，该运送装置沿弯曲的运送路径运送金属箔，该X射线照射器，相对于金属箔被弯曲地运送的部分，配置在金属箔被运送的方向的一方，沿运送路径照射X射线，该X射线检测器，相对于金属箔被弯曲地运送的部分，配置在运送上述金属箔的方向的另一方，检测从上述X射线照射器照射的X射线。
根据该异物检测装置，可以通过观测不通过金属箔地透过电极材料的X射线来检测异物。因此，可以减弱X射线的强度，提高空间分辨率并检测更小的异物。
在这种情况下，异物检测装置，还可以具备判定部，该判定部，基于由X射线检测器检测出的X射线检测数据，判定异物的有无。另外，还可以具备正常值存储部，该正常值存储部，对于由X射线检测器检测出的X射线检测数据，存储在金属箔上不存在异物的状态下得到的正常的检测数据。在这种情况下，优选：判定部基于由X射线检测器检测出的X射线检测数据和存储在正常值存储部的正常的检测数据，判定异物的有无。
另外，异物检测装置还可以具备X射线可视化装置，该X射线可视化装置基于由X射线检测器检测出的X射线检测数据生成图像数据。在这种情况下，也可以具备正常值存储部以及差分处理部，该正常值存储部，对于由X射线可视化装置取得的图像数据，存储在金属箔上不存在异物的状态下得到的正常的图像数据，该差分处理部，得到由X射线可视化装置取得的图像数据与存储在上述正常值存储部的正常的图像数据的差分数据。另外，还可以具备判定部，该判定部基于由差分处理部得到的差分数据，判定异物的有无。
另外，异物检测装置，还可以具备放射线遮蔽箱，该放射线遮蔽箱，对于通过运送装置弯曲地运送金属箔的部分，区划被X射线照射器照射X射线的区域，并遮蔽放射线。另外，在这种情况下，也可以在放射线遮蔽箱的入口或出口，沿金属箔的运送路径配置遮蔽板。
另外，运送装置，也可以在金属箔的运送路径上具有第1部分和第2部分，该第1部分使金属箔的一侧的面朝向外侧弯曲地运送，该第2部分使金属箔的相反侧的面朝向外侧弯曲地运送。在这种情况下，优选：对于第1部分和第2部分两方，分别都配置X射线照射器和X射线检测器。由此，可以检测金属箔的两面。
另外，运送装置还可以具有一边使金属箔弯曲一边进行运送的弯曲部分。在这种情况下，优选：将X射线照射器配置在该弯曲部分的切线的一端，将X射线检测器配置在切线的另一端。进而，在这种情况下，切线可以被设定使得其通过金属箔的运送路径中的、金属箔被弯曲地运送的弯曲部分的顶部。另外，运送装置还可以具备在弯曲部分引导金属箔的辊子。另外，异物检测装置还可以具备控制由X射线照射器照射的X射线的强度的控制部。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式涉及的异物检测装置的图。
图2是表示具有本发明的一实施方式涉及的异物检测装置的电极材料涂布装置的图。
图3是表示由本发明的一实施方式涉及的异物检测装置得到的X射线图像的图。
图4是表示由本发明的一实施方式涉及的异物检测装置得到的X射线图像的图。
图5是表示由本发明的一实施方式涉及的异物检测装置得到的X射线图像的差分处理的图。
图6是表示本发明的一实施方式涉及的异物检测装置的图。
图7是表示本发明的另一实施方式涉及的异物检测装置的图。
图8是表示本发明的另一实施方式涉及的异物检测装置的图。
图9是表示本发明的另一实施方式涉及的异物检测装置的图。
图10是表示电池的结构例的图
图11是表示卷绕电极体的结构例的图。
图12是表示卷绕电极体的结构例的图。
图13是表示搭载有电池的车辆的一例子的图。
具体实施方式
以下对本发明的一实施方式涉及的异物检测装置和异物检测方法进行说明。另外，在不同的实施方式中，起到相同作用的部件和部位标注相同的附图标记。
图1是表示异物检测装置10的概略图。异物检测装置10检测金属箔20上的异物Z(包括涂布在金属箔20上的电极材料中所含有的异物)。该异物检测装置10，如图1所示，具备：运送金属箔20的运送装置120、X射线照射器14和X射线检测器16。在该实施方式中，将作为用于电池的集电体的金属制的、涂布有电极材料20a的金属箔作为检查对象。另外，在该实施方式中，异物检测装置10，如图2所示，被组装入将电极材料20a涂布在金属箔20上的电极材料涂布装置100。图2示出了将电极材料20a涂布在金属箔20上的电极材料涂布装置100。
金属箔20例如被用作为电池的集电体。在锂离子二次电池(1ithium-ion secondary battery)中，可使用铝箔、铜箔等作为电池的集电体。铝箔主要被用作为正极的集电体，铜箔主要被用作为负极的集电体。
另外，在锂离子二次电池(1ithium-ion secondary battery)中，作为正极活性物质，例如可使用锰酸锂(LiMn2O4)、钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)等。另外，作为负极活性物质，例如可使用：石墨(graphite)、无定形碳(Amorphous Carbon)等的碳系材料、含有锂的过渡金属氧化物和过渡金属氮化物等，等等。正极活性物质或负极活性物质，与溶剂、粘结材料、导电材料等混合成膏状。而且，涂布在作为集电体的金属箔20上。另外，使用金属箔20作为集电体的电池的构成例，将在后面详细说明。
在该实施方式中，也有时在金属箔20上具有没有涂布电极材料20a的部位(以下，将该部位称为“未涂布部”。)(参照图11)。该异物检测装置10，可以对该涂布有电极材料20a的金属箔20，例如，检测在电极材料20a中含有的异物、附着在未涂布部的异物、附着在电极材料20a的表面的异物等。异物检测装置10，例如，也可以配置在将电极材料20a涂布在金属箔20的装置的后面工序。
电极材料涂布装置100，如图2所示，具备给料部101、涂布部102、干燥部103、卷取部104和运送控制部150。给料部101，安置有被卷取成辊状的金属箔20，为放出该金属箔20的部位。涂布部103为将膏状的电极材料20a涂布在金属箔20上的部位。在图2所示的例子中，涂布部102具备支承辊112和涂布头114，该支承辊112引导被运送的金属箔20的背面，该涂布头114，与支承辊112对向，将膏状的电极材料20a涂布在金属箔20的表面。
干燥部103，为对通过涂布部102涂布在金属箔20的膏状的电极材料20a进行干燥的部位。卷取部104，为将涂布有电极材料20a的金属箔20卷取成辊状的部位。从给料部102被放出的金属箔20，如图2所示，由多个引导辊106引导，形成从给料部101依次通过涂布部102、干燥部103到达卷取部104的规定的运送路径12。运送控制部105，控制给料部101和卷取部104的旋转，沿规定的运送路径12运送金属箔20。这样，电极材料涂布装置100，具备沿规定的路径运送金属箔20的运送装置120。
在该实施方式中，异物检测装置20，被配置在将电极材料20a涂布在金属箔20上的涂布装置的后面工序。即，在该实施方式中，配置在将电极材料20a涂布在金属箔20并使其干燥之后的工序，配置在电极材料涂布装置100的运送路径12中的、干燥部103和卷取部104之间。
另外，虽然省略图示，但电极材料涂布装置100可以具备高精度地运送金属箔的公知的单元。例如，可以在运送路径12上设置：检测金属箔20的横向(宽度方向)位置的位置检测装置、修正金属箔20的横向的偏移的修正装置、对金属箔20作用适当的张力的张力调整装置等各种装置。由此，可以向涂布部102、干燥部103、异物检测装置10高精度地运送被供给的金属箔20。
以下，对异物检测装置10进行更加详细的说明。在异物检测装置10中，如图1所示，金属箔20的运送路径弯曲。在该实施方式中，配置有引导金属箔20的辊子22，金属箔20由辊子22引导，一边以预定的曲率进行弯曲一边被运送。
在该实施方式中，如图1所示，电极材料20a被涂布在金属箔20的单面。在检测该电极材料20a中所含有的异物情况下，如图1所示，可以使涂布有电极材料20a的面朝向外侧地将金属箔20挂绕在辊子22上。
X射线照射器14，相对于金属箔20被弯曲地运送的部分W，被配置在运送金属箔20的方向的一方，沿运送路径12照射X射线30。在该实施方式中，X射线照射器14，相对于在运送路径12上金属箔20弯曲了的弯曲部分W，被配置成：从运送路径12的切线L的一端，沿该切线L将X射线照射在金属箔上。另外，在该实施方式中，X射线照射器14，被配置成使照射X射线30的部位朝向弯曲部分W，使得从运送路径12的上游侧沿切线L将X射线30照射在金属箔20上。
另外，在该实施方式中，X射线照射器14，具备控制所照射的X射线的强度的控制部14a。由此，可以将X射线控制在对于检测出在金属箔20上的异物Z(在图1所示的例子中，包括涂布在金属箔20的电极材料20a中所含有的异物Z)来说适当的强度。例如，可以根据所涂布的电极材料20a和/或成为检测对象的异物Z，控制照射的X射线的强度。X射线的强度，例如，可以通过操纵产生X射线的电压来控制。该X射线照射器14，优先具备更小的焦点尺寸且低的管电压和高的管电流的X射线源。作为该X射线照射器14，例如，可以从市售的X射线照射器中采用具有所需要的功能的X射线照射器。
接着，X射线检测器16，相对于金属箔20被弯曲地运送的W部分，配置在运送金属箔20的方向的另一方。该X射线检测器16，检测从X射线照射器14照射的X射线。该X射线检测器16，配置在运送路径12的弯曲部分W的切线L上的与X射线照射器14相反的一侧。另外，在该实施方式中，X射线检测器16，相对于在运送路径12上金属箔20弯曲了的弯曲部分W，配置在运送路径12的下游侧。
在该实施方式中，X射线检测器16具有生成将X射线图像转换成可视光图像的图像数据的X射线可视化装置16a。就该X射线可视化装置16a而言，可以使用所谓的被称为“X射线图像增强器(X-ray imageintensifier)”的装置。该X射线可视化装置16a，可以采用就高灵敏度、高像素数以及适于可视化的纵横比等而言具有所需要的功能的装置。
另外，在该实施方式中，切线L被设定使得其通过金属箔20的运送路径12中的、金属箔20被弯曲地运送的弯曲部分W的顶部T。而且，在该切线L的一端配置有X射线照射器14。在该切线L的另一端配置有X射线检测器16。另外，在该实施方式中，在运送路径12的上游侧配置有X射线照射器14，在运送路径12的下游侧配置有X射线检测器16。
根据该异物检测装置10，一边沿运送路径12运送金属箔20，一边从X射线照射器14照射X射线30。X射线30，从切线L的一端照射在金属箔20的运送路径弯曲了的弯曲部分W。而且，通过配置在该切线L的另一端的X射线检测器16，观测照射在金属箔20上的X射线30。在该实施方式中，X射线检测器16生成将X射线图像转换成可视光图像的图像数据。
在该实施方式中，一边沿弯曲的路径运送带状的金属箔20，一边从该弯曲的运送路径的切线的一端沿该切线将X射线照射在上述金属箔上，在该切线的另一端观测X射线。在这种情况下，可以观测没有通过金属箔20就透过电极材料20a的X射线。即，通过X射线检测器16所观测的X射线图像，如图3所示，具有：由金属箔20遮蔽X射线30的部位a1、X射线30透过电极材料20a的部位a2、和X射线30没有透过金属箔20和电极材料20a的部位a3。
此时，在由金属箔20遮蔽X射线30的部位a1产生浓的阴影。与此相对，透过电极材料20a的部位a2，与由金属箔20遮蔽X射线30的部位a1相比，阴影变淡。另外，在X射线30没有透过金属箔20和电极材料20a的部位a3，X射线没有衰减，几乎不产生阴影。另外，就电极材料20a而言，将活性物质(正极活性物质或负极活性物质)、溶剂、粘结材料、导电材料等混合成膏状，涂布且使其干燥。因此，可认为：电极材料20a，与金属箔20相比，使X射线衰减的效果低，透过电极材料20a的部位a2，与由金属箔20遮蔽X射线30的部位a1相比，阴影变淡。
在X射线30透过电极材料20a的部位a2中，根据电极材料20a中所含有的活性物质(正极活性物质或负极活性物质)、溶剂、粘结材料、导电材料等的成分比例和混合情况的程度，决定阴影的浓淡，产生大致一定的浓淡的阴影。透过该电极材料20a的部位a2与由金属箔20遮蔽X射线30的部位a1，在产生的阴影的浓淡方面存在显著的差别，因此可以容易地判别。
另外，在电极材料20a中含有异物Z的情况下，如图4所示，在由电极材料20a引起的阴影中，观测到由异物Z引起的阴影。特别是在容易使X射线衰减的金属制的异物的情况下，容易产生与电极材料20a相比明显浓的阴影。
异物检测装置10，如图1所示，沿弯曲的运送路径12运送带状的金属箔20。而且，相对于该弯曲的运送路径12，从一端沿运送路径12照射X射线30，基于在另一端观测到的X射线30，检测出金属箔20上的异物Z(包括涂布在金属箔20使的电极材料20a中所含有的异物Z)。根据该异物检测装置10，通过如上述那样观测不通过金属箔20地透过电极材料20a的X射线30，可以检测异物Z。因此，即使减弱X射线30的强度，也可以检测异物Z。另外，强度弱的X射线，空间分辨率高，因此可以检测更小的异物Z。另外，由于可以观测不通过金属箔20地透过电极材料20a的X射线，因此还可以检测如轻金属那样使X射线30衰减的作用小的异物。
另外，在该实施方式中，金属箔20在一部分中弯曲地被运送。而且，相对于被设定成通过弯曲部分W的顶部T的切线L，在一端配置有X射线照射器14，在另一端配置有X射线检测器16。在这种情况下，金属箔20的运送路径12中的、通过X射线检测器16观测透过电极材料20a的X射线3的范围窄。因此，在基于通过X射线检测器16观测到的X射线30，怀疑在金属箔20上存在异物Z的情况下，可以在更加狭小的范围特定在金属箔20的哪个位置存在异物Z。由此，例如，在从金属箔20除去存在异物Z的部分而组装电池的情况下，可以减小所除去的范围，因此可以使材料利用率良好。
另外，通过改变金属箔20被弯曲地运送的弯曲部分W的曲率半径，可以将金属箔20的运送路径12中的、通过X射线检测器16观测透过电极材料20a的X射线的范围调整为任意的长度。
另外，就该异物检测装置10而言，通过X射线检测器16，生成将X射线图像转换成可视光图像的图像数据。也可以基于该图像数据，将X射线图像放映在显示器，作业人员对其进行监视并判定。但是，通过X射线检测器16观测到的X射线图像，包括由金属箔20引起的阴影和由电极材料20a引起的阴影，有时在原样状态下难以判定。
在该实施方式中，异物检测装置10，如图11所示，具备判定部50，该判定部50，基于由X射线检测器16检测出的X射线检测数据，判定异物Z的有无。
该判定部50，具备正常值存储部52、差分处理部54和判定处理部56。该判定部50，例如可以通过由计算机执行预先设定成起到各自所需要的功能的程序来实现。在这种情况下，计算机可以具备例如CPU等的运算装置和不挥发性存储器等的存储装置，可以具备能够按照被设定的程序处理所需要的运算的功能。
正常值存储部52，对于由X射线检测器16检测出的X射线检测数据，存储在金属箔20上不存在异物Z的状态下得到的正常的检测数据。在该实施方式中，X射线检测器16具有X射线可视化装置16a，该X射线可视化装置16a生成将X射线图像转换成可视光图像的图像数据。正常值存储部52，对于由X射线可视化装置16a取得的图像数据，存储在金属箔20上不存在异物Z的状态下得到的正常的图像数据。
差分处理部54，得到由X射线可视化装置16a取得的图像数据和被存储在正常值存储部52的正常的图像数据的差分数据。图5示意性地示出了该差分处理部54的处理。在差分处理部54，得到由X射线可视化装置16a取得的图像数据D1和被存储在正常值存储部52的正常的图像数据D2的差分数据D3。在该实施方式中，差分数据D3，从由X射线可视化装置16a取得的图像数据D1减去被存储在正常值存储部52的正常的图像数据D2，提取由异物Z引起的阴影。
在这种情况下，也可以在从由X射线可视化装置16a取得的图像数据D1减去存储在正常值存储部52的正常的图像数据D2之后，根据需要，除去噪声。通过除去噪声，如图5所示，可以更加适宜地提取由异物Z引起的阴影。这样，在该实施方式中，具备得到由X射线可视化装置16a取得的图像数据D1与存储在正常值存储部52的正常的图像数据D2的差分数据D3的差分处理部54。因此，就基于该差分数据D3的图像而言，去除了由金属箔20和/或电极材料20a引起的阴影，残留基本上由异物Z引起的阴影。因此，异物Z的有无的判定可容易地进行。这样的判定，例如，也可以将基于差分数据D3的图像放映在显示装置，作业人员监视在该显示装置上放映出的图像并对其进行判定。
在该异物检测装置10中，还可以利用计算机进行判定。即，在该实施方式中，判定处理部56，基于由差分处理部54得到的差分数据D3判定异物Z的有无。判定处理部56，例如，也可以基于在差分数据D3中是否存在由异物Z引起的阴影来判定异物Z的有无。另外，在这种情况下，例如，由差分处理部54得到的差分数据D3产生的阴影是否实际上是由异物Z引起的阴影成为问题。另外，也有小到即使组装电池也不会产生不良情况的程度的异物Z。因此，判定处理部56，也可以对于差分数据D3中产生的阴影，设定某个一定的阈值，在超过该阈值的情况下，判定为有异物Z。
例如，也可以对于在差分数据D3产生的阴影，与某个一定的阈值比较来判定为“有异物Z”。例如，也可以对于怀疑为起因于异物Z的阴影的大小，预先设定阈值，在被怀疑为起因于异物Z的阴影比该阈值大的情况下，判定为“有异物Z”。另外，也可以将比预先设定的大小小的阴影作为噪声除去。由此，可以无视由于小到即使组装电池也不会产生不良情况的程度的异物Z和噪声产生的阴影。由此，可以进行更加适当的判定，可以消除判定误差。例如，在由这样的判定部50判定为“有异物Z”时，可以避免使该部分用于电池。在这种情况下，通过将比预先设定的大小小的阴影作为噪声除去，可以减少因错误的判定而无端废弃的部位。由此，可以提高材料利用率。
另外，该异物检测装置10，如图1和图5所示，具备X射线可视化装置16a，取得由X射线可视化装置16a取得的图像数据D1。而且，在判定部50，基于该图像数据D1与存储在正常值存储部52的图像数据D2的差分数据D3，通过计算机判定异物Z的有无。在这种情况下，不需要人为的判断，能够以一定的判定基准统一地判定异物Z的有无。
另外，也可以组合这样的由计算机进行的判定处理和由人进行的判定。例如，当仅由计算机进行判定处理时，在对异物Z的有无产生怀疑的情况下，也可以由作业人员对基于由X射线可视化装置16a取得的图像数据D1、和该图像数据D1与存储在正常值存储部52的正常的图像数据D2的差分数据D3的图像进行观察来判定。
另外，在该实施方式中，异物检测装置10，如图1所示，为了防止X射线30向外部漏出，具备放射线遮蔽箱40。放射线遮蔽箱40，区划在运送路径12上的金属箔20弯曲了的弯曲部分W、和被X射线照射器14照射X射线30的区域P，在该区域P遮蔽放射线。放射线遮蔽箱40，设置有辊子22的部分开口，该辊子22由遮断X射线30的材料构成。该辊子22、挂绕在辊子22上的金属箔20和放射线遮蔽箱40协作，防止X射线向外部漏出。
另外，在该实施方式中，如图1所示，金属箔20的运送路径12弯曲。而且，在设定在该弯曲部分W的顶部T的切线L的一端配置有X射线照射器14，在该切线L的另一端配置有X射线检测器16。在这种情况下，在金属箔20的运送路径上，放射线遮蔽箱40的入口S1侧的间隙，位于相对于X射线检测器16照射X射线30的方向大致相反的方向。另外，从X射线检测器16照射并在被运送的金属箔20上反射的X射线30，向与放射线遮蔽箱40的入口S1侧相反的方向反射。因此，X射线30难以从放射线遮蔽箱40的入口S1侧的间隙透出。另外，在放射线遮蔽箱40的出口S2侧产生的间隙，从X射线检测器16所配置的位置观察，为运送金属箔20的部位的内侧。因此，从X射线检测器16照射的X射线30难以从该出口S2侧的间隙漏出。
这样，在该异物检测装置10中，相对于金属箔20弯曲了的运送路径12，从一方沿运送路径12照射X射线30。因此，在如上述那样通过放射线遮蔽箱40区划被X射线照射器14照射X射线30的区域P的情况下，X射线30的反射方向没有朝向金属箔20的入口和出口的方向。因此，可以容易地防止X射线30的漏出。
此外，在放射线遮蔽箱40的入口S1和出口S2沿金属箔20的运送路径产生有间隙。在该实施方式中，为了防止从该间隙的X射线的漏出，在该放射线遮蔽箱40的入口S1和出口S2沿金属箔20的运送路径12配置有遮蔽板42。通过该遮蔽板42，防止X射线30沿金属箔20的运送路径12从放射线遮蔽箱40的入口S1和出口S2的间隙向外部漏出。
另外，遮蔽板42，可以根据需要设置。在图1所示的例子中，在放射线遮蔽箱40的入口S1和出口S2两方设置有遮蔽板42，但也可以在任一方设置遮蔽板42。另外，在X射线30没有从放射线遮蔽箱40的入口S1和出口S2向外部漏出的情况下，也可以不设置遮蔽板42。另外，遮蔽板42，如图1所示，在放射线遮蔽箱40的外侧沿金属箔20的运送路径12延伸。虽然图示省略，但遮蔽板42也可以在放射线遮蔽箱40的内侧沿金属箔20的运送路径12延伸。
以上，例示了本发明的一实施方式涉及的异物检测装置，但本发明涉及的异物检测装置不限于上述装置。
例如，在上述的实施方式中，具备以由X射线检测器16检测出的X射线检测数据为基础生成图像数据的X射线可视化装置16a。在判定异物Z的有无的情况下，特别是在不需要生成图像数据的情况下，该X射线可视化装置16a并非是必需的。在不使用X射线可视化装置16a的情况下，判定部50可以构成为：基于由X射线检测器16检测出的X射线检测数据，不生成图像数据地判定异物Z的有无。
另外，对于基于由X射线检测器16检测出的X射线检测数据不生成图像数据地判定异物Z的有无的情况，如图1所示，也可以设置正常值存储部52。对于该X射线检测数据，可以设置存储在金属箔上不存在异物的状态下得到的正常的检测数据的正常值存储部52。在这种情况下，判定部50，也可以基于由X射线检测部16检测出的X射线检测数据和存储在正常值存储部52的正常的检测数据，判定异物Z的有无。
例如，作为判定异物Z的有无的构成，如图1所示，也可以在异物检测装置10中设置差分处理部54和判定处理部56。在这种情况下，通过差分处理部54，得到由X射线检测部16检测出的X射线检测数据和存储在正常值存储部52的正常的X射线检测数据的差分数据。然后，通过判定处理部56，基于由该差分处理部54得到的差分数据，判定异物Z的有无。异物检测装置10，也可以构成为不生成图像数据地判定异物Z的有无。
另外，在上述的实施方式中，例示了金属箔20被涂布有电极材料20a的形态，但作为检查对象的金属箔20，如图6所示，也可以没有涂布电极材料20a。这样，异物检测装置10可以用于检测附着在金属箔20上的异物Z。
另外，也存在在金属箔20的两面涂布有电极材料20a的情况。异物检测装置10，还可以构成为可以在金属箔20的两面检测异物Z，图7中示出了异物检测装置10A。在该异物检测装置10A中，金属箔20的运送路径12，具备：使金属箔20的一侧的面F1朝向外侧弯曲并进行运送的第1部分W1、和使金属箔20的相反侧的面F2朝向外侧弯曲并进行运送的第2部分W2。异物检测装置10A，在该第1部分W1和第2部分W2两方分别设置有X射线照射器14A、14B和X射线检测器16A、16B。
由此，在使金属箔20的一侧的面F1朝向外侧弯曲并进行运送的第1部分W1，对该金属箔20的一侧的面F1照射X射线31，由此可以检测该面F1的异物Z1。而且，接着，在使金属箔20的相反侧的面F2朝向外侧弯曲并进行运送的第2部分W2，通过对该金属箔20的相反侧的面F2照射X射线32，可以检测该面F2的异物Z2。根据该异物检测装置10A，可以顺次检查金属箔20的两面F1、F2。另外，在构成为可以在金属箔20的两面检测异物Z的情况下，能够紧凑地构成异物检测装置。
另外，在上述的实施方式中，如图1所示，相对于在运送路径12中金属箔20弯曲了的弯曲部分W，在运送路径12的上游侧配置X射线照射器14，在运送路径12的下游侧配置X射线检测器16。不限于此，例如，如图8所示，也可以相对于运送路径12中金属箔20弯曲了的弯曲部分W，在运送路径12的下游侧配置X射线照射器14，在运送路径12的上游侧配置X射线检测器16。
另外，在上述的实施方式中，相对于被设定成通过金属箔20被弯曲地运送的弯曲部分W的顶部T的切线L，在一端配置X射线照射器14，在另一端配置X射线检测器16。X射线照射器14和X射线检测器16的配置不限于该方式。虽然图示省略，但也可以在从金属箔20被弯曲地运送的弯曲部分W的顶部T沿周向偏移的位置设定切线L，在该切线L的一端配置X射线照射器14，在另一端配置X射线检测器16。
另外，在上述的实施方式中，运送装置120例举了具有一边使金属箔20弯曲一边对其进行运送的弯曲部分W的方式。通过运送装置120形成的金属箔20的运送路径12不限于该方式。即，金属箔20的运送路径12，也可以未必具有以一定的曲率弯曲的弯曲部分W。虽然图示省略，但异物检测装置10，也可以在X射线30所照射的部位，通过多个辊子形成弯曲的金属箔20的运送路径12。
例如，如图9所示，异物检测装置10B，也可以沿弯曲的运送路径12运送带状的金属箔20。在图9所示的方式中，通过2个辊子22a、22b，在使金属箔20的运送路径弯曲的同时，在该2个辊子22a、22b之间形成沿直线L1运送金属箔20的部分W3。
在该实施方式中，在该直线L1的一端配置X射线照射器14，在该直线L1的另一端配置X射线检测器16。而且，通过X射线照射器14，沿该直线X1照射X射线30，由X射线检测器16检测沿该直线L1照射的X射线30。
然后，基于由X射线检测器16观测到的X射线30，检测金属箔20上的异物Z。在这种情况下，可以在2个辊子22a、22b之间的直线L1上，检测金属箔20上的异物Z(包括涂布在金属箔20上的电极材料20a中所含有的异物Z)。
在这种方法中，在异物Z通过2个辊子22a、22b之间的直线L1的期间，观测到由异物Z引起的X射线30的阴影。因此，即使金属箔20的运送速度相同的情况下，由于可捕捉异物Z的时间变长，因此，能够更加切实地检测异物Z。在这种情况下，可以适当调整2个辊子22a、22b之间的距离，使得可以切实地检测异物Z。
这样，异物检测装置，也可以沿弯曲的运送路径12运送带状的金属箔20。在这种情况下，也可以相对于金属箔20被弯曲地运送的部分，在运送金属箔20的方向的一方配置X射线照射器14，使得沿运送路径12照射X射线30。另外，可以相对于金属箔20被弯曲地运送的部分，相对于运送金属箔20的方向在另一方配置X射线检测器16。而且，可以通过该X射线检测器16，检测从X射线照射器14照射的X射线30。由此，可以一边运送金属箔20，一边检测金属箔20上的异物Z(包括涂布在金属箔20上的电极材料20a中所含有的异物Z)。这样，在使金属箔20的运送路径弯曲方面，可以采用各种方法。
另外，在上述的实施方式中，举出了锂离子二次电池作为可使用该金属箔20的用途。但可使用该金属箔20的用途不限于锂离子二次电池。该金属箔20，可以用于各种电池的集电体，可以用于各种电池。在此，所谓“电池”，是指可以取出电能的一般的蓄电装置，是包括例如锂离子二次电池、金属锂二次电池、镍氢电池、镍镉电池等的二次电池(蓄电池)以及双电层电容器(Electric double-layer capacitor)等的蓄电元件和一次电池的概念。
上述的异物检测装置和异物检测方法，可以纳入该电池的制造方法。以下，对于使用金属箔作为集电体的电池的制造方法，举出一例子。
例如，该电池1000，如图10所示，包括矩形的金属制的电池壳体300。在电池壳体300中收容有卷绕电极体310。
在该实施方式中，卷绕电极体310，如图11和图12所示，作为带状电极，具备正极片311和负极片313。另外，作为带状隔板，具备第1隔板312和第2隔板314。而且，以正极片311、第1隔板312、负极片313和第2隔板314的顺序被重叠并被卷取。
正极片311，是在作为集电体片311c的铝箔(相当于金属箔20(参照图1))的两面涂布有含有正极活性物质的电极材料311d。负极片313，是在作为集电体片313c的铜箔(相当于金属箔20(参照图1))的两面涂布有含有负极活性物质的电极材料313d。隔板312、314，是离子性物质能够透过的膜，在该实施方式中，可使用聚丙烯制的微多孔膜。
另外，在该实施方式中，电极材料311d、313d被偏置涂布在集电体片311c、313c的横向单侧。在集电体片311c、313c的横向相反侧的缘部没有涂布电极材料311d、313d。将正极片311和负极片313之中的、在集电体片311c、313c上涂布有电极材料311d、313d的部位称为涂布部311a、313a，将在集电体片311c、313c上没有涂布电极材料311d、313d的部位称为未涂布部311b、313b。
图11是表示正极片311、第1隔板312、负极片313和第2隔板314被依次重叠了的状态的横向的剖面图。正极片311的涂布部311a和负极片313的涂布部313a分别夹着隔板312、314而对向。如图11和图12所示，在与卷绕电极体310的卷绕方向正交的方向(卷轴方向)的两侧，正极片311和负极片313的未涂布部311b、313b从隔板312、314分别伸出。该正极片311和负极片313的未涂布部311b、313b，分别形成卷绕电极体310的正极和负极的集电体311b1、313b1。
在电池壳体300上，如图10所示，设置有正极端子301和负极端子303。正极端子301与卷绕电极体310的正极集电体311b1电连接。负极端子303与卷绕电极体310的负极集电体313b1电连接。将电解液注入该电池壳体300。电解液，可以由含有适当量的适当的电解质盐(例如LiPF6等的锂盐)的碳酸二乙酯、碳酸亚乙酯等的混合溶剂之类的非水电解液构成。
上述的异物检测装置10(参照图1和图2)，可以检测正极片311和负极片313中所含有的异物Z。通过将该异物检测装置10纳入该电池1000的制造工序，可以减少电池1000中所含有的异物Z。
在这种情况下，异物检测装置10，例如，可以纳入电池1000的制造工序以使得在组装电池1000之前的工序中检测正极片311和负极片313中所含有的异物Z。在上述的实施方式中，如图2所示，异物检测装置10被组装入将电极材料涂布在集电体片311c、313c(金属箔)上的电极材料涂布装置100，但不限于该方式。例如，也可以将异物检测装置10纳入以正极片311、第1隔板312、负极片313、第2隔板314的顺序重叠并卷取的工序的前道工序中。另外，异物检测装置10，也可以用作为在对集电体片311c、313c涂布电极材料311d、313d之前检测附着于集电体片311c、313c上的异物的装置(参照图6)。
这样，通过将异物检测装置10纳入电池的制造工序，可以减少电池中所含有的异物。由此，可以制造在电池内异物更少的二次电池，提高二次电池的品质，防止二次电池的性能劣化，另外，可以谋求二次电池的长寿命化。
该锂离子二次电池(lithium-ion secondary battery)，被组合了多个来构成电池组1000，例如，如图13所示，被搭载作为车辆2000的电源。本发明有助于该车辆用的电池的性能的稳定性和长寿命化。关于该车辆2000，具体地举出一例，为混合动力车、电动车、燃料电池车之类的具备电动机的汽车，本发明可以应用作为该汽车的电源(二次电池)。
附图标记说明：
10、10A、10B：异物检测装置；12：运送路径；14、14A、14B：X射线照射器；14a：控制部；16、16A、16B：X射线检测器；16a：X射线可视化装置；20：金属箔；20a：电极材料；22、22a、22b：辊子；30、31、32：X射线；40：放射线遮蔽箱；42：遮蔽板；50：判定部；52：正常值存储部；54：差分处理部；56：判定处理部；100：电极材料涂布装置；101：给料部；102：涂布部；103：干燥部；104：卷取部；105：运送控制部；106：引导辊；112：支承辊(back roll)；114：涂布头：120：运送装置；300：电池壳体；301：正极端子；303：负极端子；310：卷绕电极体；311：正极片；311a：涂布部；311b：未涂布部；311b1：正极集电体；311c：集电体片(金属箔)；311d：电极材料；312、314：隔板；313：负极片；313a：涂布部；313b：未涂布部；313b1：负极集电体；313c：集电体片(金属箔)；313d：电极材料；1000：电池(电池组)；2000：车辆；L、L1：切线；W、W2、W2、W3：弯曲部分(金属箔被弯曲地运送的部分)；Z、Z1、Z2：异物；T：顶部。

Claims (17)

1.一种异物检测装置，是检测涂布于带状的金属箔上的电极材料所含有的异物的异物检测装置，具备：
运送装置，其沿着弯曲的运送路径运送所述金属箔；
X射线照射器，其相对于所述金属箔被弯曲地运送的部分，配置在所述金属箔被运送的方向的一方，对所述被弯曲地运送的部分沿着所述运送路径照射X射线；和
X射线检测器，其相对于所述金属箔被弯曲地运送的部分，配置在所述金属箔被运送的方向的另一方，检测从所述X射线照射器照射的X射线。
2.根据权利要求1所述的异物检测装置，其中，具备判定部，所述判定部基于由所述X射线检测器检测出的X射线检测数据，判定异物的有无。
3.根据权利要求2所述的异物检测装置，其中，具备正常值存储部，所述正常值存储部，对于由所述X射线检测器检测出的X射线检测数据，存储了在不存在所述异物的状态下得到的正常的检测数据；
所述判定部基于由所述X射线检测器检测出的X射线检测数据和存储于所述正常值存储部的正常的检测数据，判定异物的有无。
4.根据权利要求1所述的异物检测装置，其中，具备X射线可视化装置，所述X射线可视化装置以由所述X射线检测器检测出的X射线检测数据为基础生成图像数据。
5.根据权利要求4所述的异物检测装置，其中，具备：
正常值存储部，其对于由所述X射线可视化装置取得的图像数据，存储了在不存在所述异物的状态下得到的正常的图像数据；和
差分处理部，其得到由所述X射线可视化装置取得的图像数据与存储于所述正常值存储部的正常的图像数据的差分数据。
6.根据权利要求5所述的异物检测装置，其中，具备判定部，所述判定部基于由所述差分处理部得到的差分数据判定异物的有无。
7.根据权利要求1～6的任一项所述的异物检测装置，其中，具备放射线遮蔽箱，所述放射线遮蔽箱对于金属箔通过所述运送装置被弯曲地运送的部分，区划被所述X射线照射器照射X射线的区域，并遮蔽所述放射线。
8.根据权利要求7所述的异物检测装置，其中，在所述放射线遮蔽箱的入口或出口，沿着所述金属箔的运送路径配置有遮蔽板。
9.根据权利要求1～6的任一项所述的异物检测装置，其中，所述运送装置在所述金属箔的运送路径上具有第1部分和第2部分，
所述第1部分使所述金属箔的一侧的面朝向外侧弯曲地运送；所述第2部分使金属箔的相反侧的面朝向外侧弯曲地运送，
对于所述第1部分和第2部分这两者，分别都配置了所述X射线照射器和所述X射线检测器。
10.根据权利要求1～6的任一项所述的异物检测装置，其中，所述运送装置具有一边使所述金属箔弯曲一边对其进行运送的弯曲部分；所述X射线照射器被配置在该弯曲部分的切线的一端，所述X射线检测器被配置在所述切线的另一端。
11.根据权利要求10所述的异物检测装置，其中，所述切线被设定使得通过所述金属箔的运送路径之中的、所述金属箔被弯曲地运送的弯曲部分的顶部。
12.根据权利要求10所述的异物检测装置，其中，所述运送装置具备在所述弯曲部分引导所述金属箔的辊子。
13.根据权利要求11所述的异物检测装置，其中，所述运送装置具备在所述弯曲部分引导所述金属箔的辊子。
14.根据权利要求1～6的任一项所述的异物检测装置，其中，具备控制由所述X射线照射器照射的X射线的强度的控制部。
15.一种电极材料涂布装置，其中，权利要求1～14的任一项所述的异物检测装置被组装入在所述金属箔上涂布电极材料的涂布装置的后面工序。
16.一种异物检测方法，一边沿着弯曲的运送路径运送被涂布了电极材料的带状的金属箔，一边对于该弯曲的运送路径从一方沿着运送路径照射X射线，并基于在另一方观测到的所述X射线，检测涂布于该金属箔上的电极材料所含有的异物。
17.一种电池的制造方法，是具有在金属箔上涂布有电极材料的集电体片的电池的制造方法，该制造方法具备权利要求16所述的异物检测方法。
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