JP2012088177A - 電池の検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 外部磁界の影響をなくして磁界を検出する。
【解決手段】 通電信号供給手段３１及び通電回路３２は、電解質と電極から構成されている電池ＦＣに所定周波数の交流成分を重畳させた直流電圧を印加して電解質に通電する。複数の磁気センサ２２をマトリクス状に配置した磁気センサユニット２０は、複数の磁気センサ２２が電池ＦＣの正負電極Ｆe1，Ｆe2間方向に平行な面に対向するように配置される。複数の磁気センサ２２は、電解質中を流れる電流によって発生する磁界を検出して、検出磁界を表す信号をそれぞれ出力する。これらの検出信号は、センサ信号取出回路３３−１〜Ｎ及び信号選択回路３４を介してロックインアンプ３５に供給される。ロックインアンプ３５は、通電信号供給回路３１からの所定周波数に等しい信号を用いて、検出信号から所定周波数の信号成分を取出して出力する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電解質と電極から構成される電池の電解質に通電して、電池と対向する部分における磁界を検出することにより、電池を検査する電池の検査装置に関する。

従来から、例えば下記特許文献１，２に紹介されているように、燃料電池のように電解質と電極から構成される電池を検査する装置として、電極間に電流を流して電池と対向する複数の部分における磁界を検出する装置がある。下記特許文献１に記載の装置においては、燃料電池の積層体の周囲に複数の磁気センサを配置するとともに一対の集電板間に負荷を接続し、燃料電池の発電による電流を積層体、集電板及び負荷に流して、複数の磁気センサによる、発生される磁界の計測結果に基づいて積層体の積層方向に沿って流れる電流による磁束密度分布を検出するとともに、積層体内の電流分布を検出するようにしている。また、下記特許文献２に記載の装置においては、平面内にマトリクス状に磁気センサを配置したセンサユニットを燃料電池の電極面に平行にセットするとともに、電解質の両側の陽極と陰極との間に負荷を接続し、燃料電池の発電による電流を陽極、電解質、陰極及び負荷に流して、センサユニットによって電極面に対応する磁気分布を検出するようにしている。また、特許文献２には、センサユニット内に複数の磁気センサを対向させて対にして配置し、対になっている磁気センサで得た検出信号の差分をとって、外部磁界による影響をなくすることも示されている。

特開２００７−１７９９０１号公報 特開２００６−３２９６４２号公報

この種の電池の検査装置においては、磁気センサが検出する磁界は電池内に流れる電流により発生する磁界以外に、地磁気等の外部磁界があり、この外部磁界はノイズとなるために精度のよい測定ができなくなる。前記特許文献１は、この点に関しては全く考慮されていないので、磁界を高精度で測定することができない。一方、前記特許文献２には、磁気センサを対にして配置することにより外部磁界の影響をなくすことが示されているが、この装置では磁気センサの個数が２倍になってコスト高を招くという問題がある。また、外部磁界が一様になるように、測定のために必要な電線等を極力遠ざけるという余計な手間が必要になる。

本発明は、この問題を解決するためになされたもので、電解質と電極から構成される電池に電流を流し、電池に対向する部分の磁界を検出する電池の検査装置において、コスト高を抑えるとともに、外部磁界を一様にする特別な考慮も必要なく、外部磁界の影響をなくして精度よく磁界を検出することができる電池の検査装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、電解質と電極から構成されている電池に所定周波数の交流成分を重畳させた直流電圧を印加して電解質に通電する通電手段（３１，３２）と、電池の複数の部分に対向して位置し、複数の部分に流れる電流によって発生する磁界を検出して、検出磁界を表す信号を出力する磁界検出手段（２０）と、磁界検出手段から出力される検出磁界を表す信号から、所定周波数に等しい周波数の信号成分を取出す周波数成分取出し手段（３５）とを備えたことにある。

上記のように構成した本発明の特徴によれば、通電手段及び周波数成分取出し手段の作用により、所定周波数の交流成分に関係して発生される磁界を表す信号のみが取出されるので、比較的簡単な構成で、外部磁界の影響を受けない磁界を検出できる。その結果、検出装置のコストを抑えたうえで、外部磁界が一様になるようにする必要もなく、電池の複数の部分を流れる電流によって発生される磁界を精度よく検出できるので、ひいては電池の異常を精度よく検出できるようになる。

また、本発明の他の特徴は、磁界検出手段は、電池の電極間方向に平行な面の複数の部分で、電解質中を流れる電流によって発生する磁界を検出し、さらに、周波数成分取出し手段から取出された信号成分から、電池の電極間方向に平行な面の複数の部分における磁界の強さ又は電流の大きさの分布を計算する強さ分布計算手段（４０，Ｓ１１〜Ｓ２２，Ｓ３１〜Ｓ３９，Ｓ１０１〜Ｓ１０７，Ｓ１１０，Ｓ１１１）を備えたことにある。これによれば、電池に異常が発生した場合には、電極間方向における磁界の強さ又は電流の大きさの分布が正常な場合に比べて大きく変化するため、電池の異常を容易に検出することができるようになる。

また、本発明の他の特徴は、強さ分布計算手段によって計算された磁界の強さ又は電流の大きさの分布を用いて、電池の電極間方向に平行な面における電極に対向する位置を検出する電極位置検出手段（４０，Ｓ４０〜Ｓ４９，Ｓ６５〜Ｓ６９）を備えたことにある。これによれば、電極位置が検出されるので、電極間方向における磁界の強さ又は電流の大きさの分布を把握でき、電池を置く向きをいずれの方向にしても、電池の異常を容易に検出できるようになる。

また、本発明の他の特徴は、さらに、強さ分布計算手段によって計算された磁界の強さ又は電流の大きさの分布の、電極間の中間線に対する対称性を数値として計算する対称性計算手段（４０，Ｓ４５〜Ｓ８５）を備えたことにある。この場合、例えば、対称性計算手段によって計算された対称性の数値に基づいて電池の異常を判定する判定手段（４０，Ｓ８７）を設けるとよい。より具体的には、前記対称性として計算された数値と、予め決められた数値とを比較するとよい。これによれば、電池に異常があって電極間方向における磁界の強さ又は電流の大きさの分布が正常な状態から変化する場合、対称性が悪くなる方向に変化するので、計算した対称性の数値から電池の異常の有無を容易に判断できるようになる。特に、判定手段を設ければ、電池の異常が自動的に判定されて、作業者による判断の手間を省くことができる。

また、本発明の他の特徴は、さらに、強さ分布計算手段によって計算された磁界の強さ又は電流の大きさの分布と、予め用意した基準情報とを比較して、前記電池の異常を判定する判定手段（４０，Ｓ１０８，Ｓ１０９）を備えたことにある。これによれば、電池の大きさや形状が一定であり、磁界検出手段に対して電池を常に同じようにセットすることができる場合は、予め用意した基準情報との比較により、電池の異常を容易に検出できる。この場合、各測定ポイントで磁界の強さ又は電流の大きさとそれらの向きとを正常な場合と比較してもよいが、電極間方向における磁界の強さ又は電流の大きさに相当する情報を正常な場合と比較すると、より容易に異常を検出できる。

また、本発明の他の特徴は、さらに、前記強さ分布計算手段によって計算された磁界の強さ又は電流の大きさの分布を表示する表示手段（４０，４２，Ｓ８６，Ｓ１１２）を備えたことにある。これによれば、視覚的に電池の異常を判断することができる。

本発明の一実施形態に係る電池の検査装置の全体構成図である。 (Ａ)は図１のステージの平面図であり、(Ｂ)は前記ステージの正面図であり、(Ｃ)は前記ステージの側面図である。 図１及び図２の磁気センサユニットを立設した状態を示すステージの正面図である。 図１の磁気センサ及びセンサ信号取出回路の詳細回路ブロック図である。 図１のロックインアンプの詳細回路ブロック図である。 図１のコントローラによって実行されるデータ取得プログラムを示すフローチャートである。 図１のコントローラによって実行される評価プログラムの前段部分を示すフローチャートである。 前記評価プログラムの第１の中段部分を示すフローチャートである。 前記評価プログラムの第２の中段部分を示すフローチャートである。 前記評価プログラムの後段部分を示すフローチャートである。 図１及び図２の磁気センサユニットの磁気センサのＸ−Ｙ座標位置を説明するための説明図である。 燃料電池の正負電極のＸ−Ｙ座標位置を検出する動作を説明するための第１例を示す説明図である。 燃料電池の正負電極のＸ−Ｙ座標位置を検出する動作を説明するための第２例を示す説明図である。 燃料電池の正負電極位置に対応した検出電流の大きさの度数分布を示す図である。 燃料電池の電解質中を流れる電流の表示を示す図である。 評価プログラムの変形例を示すフローチャートである。 (Ａ)は電解質と電極を有する電池の構成例を示し、(Ｂ)〜(Ｇ)は電解質と電極を有する電池に対向する平面内の電流の大きさ及び方向の分布状態の実際の表示例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係る電池の検査装置について図面を用いて説明する。図1は電池の検査装置の全体構成図であり、図２は検査対象である電池をセットするためのステージ１０を示す図である。本実施形態では、検査対象である電池は、電解質と電極とを備えた燃料電池ＦＣである。

ステージ１０は、支持部材１１，１２と、支持部材１１，１２を連結する連結部材１３，１４とで土台を形成している。支持部材１１，１２は、方形断面を有する長尺状にそれぞれ形成され、Ｙ方向に所定の距離を隔ててＸ方向に平行に延設されている。連結部材１３，１４は、方形断面を有する長尺状にそれぞれ形成され、Ｘ方向に所定の距離を隔ててＹ方向に平行に延設されて、支持部材１１，１２の端部上面に固着されている。支持部材１１，１２の上面には、Ｘ方向に延設された溝１１ａ，１２ａがそれぞれ設けられている。連結部材１３の上面には、後述する磁気センサユニット２０の厚さから微量だけ大きな距離を隔てて上方に突出した凸部１３ａ，１３ｂが設けられ、凸部１３ａ，１３ｂの間に磁気センサユニット２０を挟みこむための溝を形成している。連結部材１４の上面にも、磁気センサユニット２０の厚さから微量だけ大きな距離を隔てて上方に突出した凸部１４ａ，１４ｂが設けられ、凸部１４ａ，１４ｂの間に磁気センサユニット２０を挟みこむための溝を形成している。

支持部材１１，１２の上面には、電池ＦＣを載置するための固定載置部１５及び移動載置部１６が設けられている。固定載置部１５は、水平部と垂直部とからなる断面Ｌ字形状をなしてＹ方向に長尺状に形成され、水平部の下面にて支持部材１１，１２に固着されるとともに、垂直部の外側面にて連結部材１３の内側面に固着されている。移動載置部１６は、水平部と垂直部とからなる断面逆Ｌ字形状をなしてＹ方向に長尺状に形成され、水平部の下面に設けた凸部（図示しない）を支持部材１１，１２の溝１１ａ，１２ａに係合させてＸ方向に移動可能に支持部材１１，１２上に載置されている。これらの固定載置部１５及び移動載置部１６の両垂直部には、前記連結部材１３の凸部１３ａ，１３ｂによって形成される溝及び前記連結部材１４の凸部１４ａ，１４ｂによって形成される溝とＹ方向の同一位置にて、磁気センサユニット２０を通過させるための溝１５ａ，１６ａがそれぞれ設けられている。

この検査装置は、磁気センサユニット２０を備えている。磁気センサユニット２０は、比較的薄い所定の厚さを有する方形状の支持台２１を有し、支持台２１の上面には磁気センサ２２が設けられている。磁気センサ２２はＮ個であり、磁気センサ２２（以降、磁気センサ２２−１，２２−２・・２２−Ｎという）がＸ−Ｙ方向にマトリクス状に配置されている。そして、これらの磁気センサ２２−１，２２−２・・２２−Ｎは、通常、支持部材１１，１２及び連結部材１３，１４によって形成された方形状の空間に上方に向けて配置されるようになっている。また、支持台２１は図示しない調整機構によって上下方向に位置調整可能であり、磁気センサ２２−１，２２−２・・２２−Ｎの高さが調整されるようになっている。また、支持台２１のＸ方向の両端面には取っ手２３，２４が設けられており、取っ手２３，２４を持って磁気センサユニット２０を移動することができるようになっている。

磁気センサユニット２０の支持台２１のＸ方向の両端部には、方形状の切欠き２１ａ，２１ｂが設けられている。切欠き２１ａ，２１ｂの幅は、連結部材１３，１４のＸ方向の幅から微量だけ大きく、切欠き２１ａ，２１ｂを、連結部材１３の凸部１３ａ，１３ｂの間の溝及び連結部材１４の凸部１４ａ，１４ｂの間の溝を通過させて、連結部材１３，１４に係合させることにより、図３に示すように、支持台２１に組み付けられた磁気センサ２２−１，２−２・・２２−Ｎの面（すなわち磁気センサユニット２０の磁気検出面）がＸ―Ｚ平面に平行になるように、磁気センサユニット２０をステージ１０上に立設させることができる。これにより、燃料電池ＦＣのステージ１０上に載置する面を変更しなくても、燃料電池ＦＣの上面を除くあらゆる面に対して磁気センサユニット２０の磁気検出面を平行にすることができるようになる。なお、図３は、支持部材１１側から見たステージ１０の正面図（図２(Ｂ)を基準とすれば背面図）である。

この検査装置は、さらに、通電信号供給回路３１、通電回路３２、Ｎ個のセンサ信号取出回路３３−１，３３−２・・３３−Ｎ、信号選択回路３４、ロックインアンプ３５及びコントローラ４０を備えている。

通電信号供給回路３１は、正弦波発振器及び矩形波変換回路を含み、コントローラ４０によって作動制御されて、正弦波発振器によって発振される正弦波信号を通電信号として通電回路３２に供給する。なお、通電信号は、「０」を基準に正負に変化する信号であり、その周波数は、例えば数１０ヘルツから数１００ヘルツ程度の範囲内にある。通電信号供給回路３１は、前記正弦波信号からなる通電信号を矩形波変換回路による変換により、前記通電信号と同期して「０」を中心として正負に変化する矩形波信号をそれぞれ生成して、参照信号としてロックインアンプ３５に出力する。

通電回路３２も、コントローラ４０によって作動制御されて、前記供給された通電信号に基づいて燃料電池ＦＣの接続端子Ｆt1，Ｆt2を介して正負電極間Ｆe1，Ｆe2間を通電制御する。この場合、通電回路３２は、通電信号供給回路３１から供給される「０」を基準に正負に変化する正弦波信号に正のオフセット電圧を加算して、前記オフセット電圧を中心に正弦波状に変化して常に正の範囲内で変化する通電信号に変換して、燃料電池ＦＣの電極端子Ｆt1を介して正電極Ｆe1に正側電圧としてそれぞれ供給する。一方、通電回路３２の接地電圧は、燃料電池ＦＣの電極端子Ｆt2を介して負電極Ｆe2に供給される。すなわち、所定周波数の交流成分を重畳させた直流電圧が、燃料電池ＦＣの正負電極Ｆe1，Ｆe2間に印加される。これにより、燃料電池ＦＣの正負電極Ｆe1，Ｆe2間の電解質中に、前記印加電圧に応じた電流が流れる。

次に、磁気センサ２２−１，２２−２・・２２−Ｎについて説明しておく。磁気センサ２２−１，２２−２・・２２−Ｎのうちの一つの磁気センサ２２−ｎ（ｎ＝１〜Ｎ）は、図４に示すように、Ｘ方向の磁界を検出するＸ方向磁気センサ２２Ａと、Ｙ方向の磁界を検出するＹ方向磁気センサ２２Ｂとを備えている。Ｘ方向磁気センサ２２Ａは、抵抗ｒ11，ｒ12，ｒ13及び磁気抵抗素子ＭＲ１からなるブリッジ回路で構成されており、抵抗ｒ11，ｒ13の接続点と、抵抗ｒ12及び磁気抵抗素子ＭＲ１の接続点との間に、センサ信号取出回路３３−ｎ（ｎ＝１〜Ｎ）の後述する定電圧供給回路３３ａから電圧＋Ｖ，−Ｖが印加されるようになっている。また、Ｘ方向磁気センサ２２Ａにおいては、抵抗ｒ13及び磁気抵抗素子ＭＲ１の接続点と、抵抗ｒ11，ｒ12間の接続点との間の電圧をＸ方向磁気検出信号として出力する。抵抗ｒ11，ｒ12，ｒ13の値は同じであり、磁界の強さが「０」であるときの磁気抵抗素子ＭＲ１の抵抗値に等しい。

Ｙ方向磁気センサ２２Ｂは、抵抗ｒ21，ｒ22，ｒ23及び磁気抵抗素子ＭＲ２からなるブリッジ回路で構成されており、抵抗ｒ21，ｒ22の接続点と、抵抗ｒ23及び磁気抵抗素子ＭＲ２の接続点との間に、センサ信号取出回路３３−ｎの後述する定電圧供給回路３３ｂから電圧＋Ｖ，−Ｖが印加されるようになっている。また、Ｙ方向磁気センサ２２Ｂにおいては、抵抗ｒ22及び磁気抵抗素子ＭＲ２の接続点と、抵抗ｒ21，ｒ23間の接続点との間の電圧をＹ方向磁気検出信号として出力する。抵抗ｒ21，ｒ22，ｒ23の値は同じであり、磁界の強さが「０」であるときの磁気抵抗素子ＭＲ２の抵抗値に等しい。

センサ信号取出回路３３−１，３３−２・・３３−Ｎは、定電圧供給回路３３ａ，３３ｂ及び増幅器３３ｃ，３３ｄをそれぞれ備えている。図４には、センサ信号取出回路３３−１，３３−２・・３３−Ｎのうちの一つのセンサ信号取出回路３３−ｎ（ｎ＝１〜Ｎ）を代表して示している。定電圧供給回路３３ａ，３３ｂは、コントローラ４０からの指示により、Ｘ方向磁気センサ２２Ａ及びＹ方向磁気センサ２２Ｂに対して、定電圧＋Ｖ，−Ｖを供給する。増幅器３３ｃ、３３ｄは、Ｘ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号をそれぞれ増幅して信号選択回路３４へ出力する。信号選択回路３４は、コントローラ４０によって制御されて、センサ信号取出回路３３−１，３３−２・・３３−Ｎからそれぞれ出力されるＮ組のＸ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号を一組ずつ選択してロックインアンプ３５へ出力する。

ロックインアンプ３５は、図５に詳細に示すように、磁気センサ２２−１，２２−２・・２２−ＮのＸ方向磁気センサ２２Ａから増幅器３３ｃ及び信号選択回路３４を介して供給されるＸ方向磁気検出信号を入力するハイパスフィルタ３５ａと、磁気センサ２２−１，２２−２・・２２−ＮのＹ方向磁気センサ２２Ｂから増幅器３３ｄ及び信号選択回路３４を介して供給されるＹ方向磁気検出信号を入力するハイパスフィルタ３５ｂとを備えている。ハイパスフィルタ３５ａ，３５ｂは、Ｘ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号に含まれる、磁界の強さに比例した信号成分以外の不要な成分を取り除くとともに、信号をグランドレベルを中心に変化するようにする。

ハイパスフィルタ３５ａの出力は、増幅器３５ｃを介して位相検波回路３５ｄ，３５ｅに供給される。位相検波回路３５ｄ，３５ｅは、それぞれ乗算器によって構成されている。位相検波回路３５ｄは、ハイパスフィルタ３５ａ及び増幅器３５ｃを介して供給されるＸ方向磁気検出信号に、通電信号供給回路３１からの参照信号を乗算してローパスフィルタ３５ｆに出力する。位相検波回路３５ｅは、ハイパスフィルタ３５ａ及び増幅器３５ｃを介して供給されるＸ方向磁気検出信号に、通電信号供給回路３１からの参照信号を位相シフト回路３５ｇで９０度位相を遅らせた遅延参照信号を乗算してローパスフィルタ３５ｈに出力する。これにより、ローパスフィルタ３５ｆにはＸ方向磁気検出信号の通電信号（参照信号）と同期した成分が供給され、ローパスフィルタ３５ｆは供給された成分信号をローパスフィルタ処理してＸ方向磁気検出信号の通電信号と同期した成分の大きさを表す信号を出力する。ローパスフィルタ３５ｈにはＸ方向磁気検出信号の通電信号よりも９０度位相を遅らせた信号（遅延参照信号）と同期した成分が供給され、ローパスフィルタ３５ｈは供給された成分信号をローパスフィルタ処理してＸ方向磁気検出信号の通電信号よりも９０度位相を遅らせた信号と同期した成分の大きさを表す信号を出力する。

ハイパスフィルタ３５ｂの出力は、増幅器３５ｉを介して位相検波回路３５ｊ，３５ｋに供給される。位相検波回路３５ｊ，３５ｋには、ローパスフィルタ３５ｍ，３５ｎが接続されている。位相検波回路３５ｊ，３５ｋ及びローパスフィルタ３５ｍ，３５ｎは、前述した位相検波回路３５ｄ，３５ｅ及びローパスフィルタ３５ｆ，３５ｈと同様に構成されている。これにより、ローパスフィルタ３５ｍにはＹ方向磁気検出信号の通電信号（参照信号）と同期した成分が供給され、ローパスフィルタ３５ｍは供給された成分信号をローパスフィルタ処理してＹ方向磁気検出信号の通電信号と同期した成分の大きさを表す信号を出力する。ローパスフィルタ３５ｎにはＹ方向磁気検出信号の通電信号よりも９０度位相を遅らせた信号（遅延参照信号）と同期した成分が供給され、ローパスフィルタ３５ｎは供給された成分信号をローパス処理してＹ方向磁気検出信号の通電信号よりも９０度位相を遅らせた信号と同期した成分の大きさを表す信号を出力する。ローパスフィルタ３５ｆ，３５ｈ，３５ｍ，３５ｎは、Ａ／Ｄ変換器３５ｏ，３５ｐ，３５ｑ，３５ｒにそれぞれ接続されている。Ａ／Ｄ変換器３５ｏ，３５ｐ，３５ｑ，３５ｒは、所定の時間間隔ごとに、ローパスフィルタ３５ｆ，３５ｈ，３５ｍ，３５ｎからの信号をそれぞれＡ／Ｄ変換してコントローラ４０に供給する。

ふたたび図１の説明に戻り、コントローラ４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えたマイクロコンピュータと、ハードディスクや不揮発性メモリなどの記憶装置と、入出力インタフェース等から構成される電子制御装置である。コントローラ４０は、記憶装置に記憶された図６のデータ取得プログラム及び図７Ａ〜図７Ｄの評価プログラムを実行してこの検査装置の動作を制御する。コントローラ４０には、作業者が各種パラメータや処理等を指示するための入力装置４１と、作業者に対して作動状況、検査結果等を視覚的に知らせるための表示装置４２とが接続されている。

次に、上記のように構成した実施形態の動作について説明する。作業者は、燃料電池ＦＣの大きさに合わせて移動載置部１６をＸ方向に移動する。そして、燃料電池ＦＣの正負電極Ｆe1，Ｆe2が磁気センサユニット２０の磁気センサ２２−１，２２−２・・２２−Ｎのマトリクス状に配置した２軸（以下、この２軸をＸ方向又はＹ方向という）に平行になるように、燃料電池ＦＣを固定載置部１５及び移動載置部１６上に載置する。この場合、図１又は図３に示すように、磁気センサユニット２０をステージ１０の下側に配置したり、ステージ１０に立設したりする。そして、燃料電池ＦＣの電極Ｆt1，Ｆt2を介して正負電極Ｆe1，Ｆe2に通電回路３２の出力を接続し、電源を投入して燃料電池ＦＣの電解質中に通電信号に応じた電流を流すことができるようにする。

また、作業者が入力装置４１を操作することにより、燃料電池ＦＣの検査の開始をコントローラ４０に指示する。この指示に応答して、コントローラ４０は、図６のステップＳ１０にてデータ取得プログラムの実行を開始し、ステップＳ１１にて変数ｎを「１」に初期設定する。変数ｎは、磁気センサ２２−１，２２−２・・２２−Ｎをそれぞれ指定するための変数、言い換えれば磁界を検出するＸ方向及びＹ方向の位置を指定するための変数である。

前記ステップＳ１１の処理後、コントローラ４０は、ステップＳ１２にて通電信号供給回路３１に作動開始を指示する。この指示に応答して、通電信号供給回路３１は、正弦波状の通電信号を通電回路３２に供給するとともに、前記通電信号と同期した矩形波状の参照信号をロックインアンプ３５に供給し始める。次に、コントローラ４０は、ステップＳ１３にて通電回路３２に作動開始を指示する。この指示に応答して、通電回路３２は、前記供給された通電信号に応じて正の範囲内で正弦波状に変化する通電信号により、燃料電池ＦＣに正負電極Ｆe1，Ｆe2を介して通電を開始する。

次に、コントローラ４０は、ステップＳ１４にて、センサ信号取出回路３３−１，３３−２・・３３−Ｎに作動開始を指示する。この指示に応答して、センサ信号取出回路３３−１，３３−２・・３３−Ｎ内の各定電圧供給回路３３ａ，３３ｂは、磁気センサ２２−１，２２−２・・２２−Ｎ内の各Ｘ方向磁気センサ２２Ａ及びＹ方向磁気センサ２２Ｂにそれぞれ定電圧信号＋Ｖ，−Ｖを供給し始める。これにより、磁気センサ２２−１，２２−２・・２２−Ｎ内の各Ｘ方向磁気センサ２２Ａ及びＹ方向磁気センサ２２ＢによるＸ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号が、センサ信号取出回路３３−１，３３−２・・３３−Ｎ内の各増幅器３３ｃ，３３ｄを介して信号選択回路３４にそれぞれ供給され始める。

これらのＸ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号について説明しておく。通電回路３２による通電により、燃料電池ＦＣの電解質に正負電極Ｆe1，Ｆe2を介して電流が流れ、燃料電池ＦＣのＸ−Ｙ平面近傍には、前記電流による磁界が発生する。そして、磁気センサ２２−１，２２−２・・２２−Ｎ内の各Ｘ方向磁気センサ２２Ａは、Ｘ方向の磁界Ｈの強さに比例した電圧をＸ方向磁気検出信号としてそれぞれ出力し始める。また、磁気センサ２２−１，２２−２・・２２−Ｎ内のＹ方向磁気センサ２２Ｂは、Ｙ方向の磁界Ｈの強さに比例した電圧をＹ方向磁気検出信号としてそれぞれ出力し始める。

ふたたび図６のデータ取得プログラムの説明にもどると、前記ステップＳ１４の処理後、コントローラ４０は、ステップＳ１５にて、信号選択回路３４に変数ｎを出力する。信号選択回路３４は、センサ信号取出回路３３−１，３３−２・・３３−Ｎのうちで変数ｎによって指定されるセンサ信号取出回路３３−ｎから出力されているＸ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号を選択してロックインアンプ３５に出力する。この場合、変数ｎは「１」であるので、ロックインアンプ３５には、センサ信号取出回路３３−１からのＸ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号、すなわち磁気センサ２２−１の検出に基づくＸ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号が供給されることになる。

ロックインアンプ３５においては、入力されたＸ方向磁気検出信号がハイパスフィルタ３５ａ及び増幅器３５ｃを介して位相検波回路（乗算器）３５ｄ，３５ｅにそれぞれ供給されるとともに、入力されたＹ方向磁気検出信号がハイパスフィルタ３５ｂ及び増幅器３５ｉを介して位相検波回路（乗算器）３５ｊ，３５ｋにそれぞれ供給される。位相検波回路３５ｄ，３５ｊには、通電信号供給回路３１からの矩形波状の参照信号が供給されている。また、位相検波回路３５ｅ，３５ｋには、前記参照信号の位相を位相シフト回路３５ｇで９０度遅らせた遅延参照信号が供給されている。そして、位相検波回路３５ｄ，３５ｅは、増幅器３５ｃを介して供給されたＸ方向磁気検出信号に参照信号及び遅延参照信号をそれぞれ乗算して、乗算した信号をローパスフィルタ３５ｆ，３５ｈを介してＡ／Ｄ変換器３５ｏ，３５ｐにそれぞれ供給する。位相検波回路３５ｊ，３５ｋは、増幅器３５ｃを介して供給されたＹ方向磁気検出信号に参照信号及び遅延参照信号をそれぞれ乗算して、乗算した信号をローパスフィルタ３５ｍ，３５ｎを介してＡ／Ｄ変換器３５ｑ，３５ｒにそれぞれ供給する。

この場合、前述のように、ロックインアンプ３５には、通電信号供給回路３１からの参照信号が供給されているとともに、磁気センサ２２−１の検出に基づくＸ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号が供給されている。したがって、位相検波回路３５ｄ及びローパスフィルタ３５ｆは、通電信号によって発生された正弦波状に変化するＸ方向の磁界の強さであって、参照信号（すなわち通電信号）に同期した信号成分の振幅に比例した大きさを表す信号をＡ／Ｄ変換器３５ｏに出力する。位相検波回路３５ｅ及びローパスフィルタ３５ｈは、通電信号によって発生された正弦波状に変化するＸ方向の磁界の強さであって、参照信号（すなわち通電信号）の位相をπ／２だけ遅らせた信号に同期した信号成分の振幅に比例した大きさを表す信号をＡ／Ｄ変換器３５ｐに出力する。位相検波回路３５ｊ及びローパスフィルタ３５ｍは、通電信号によって発生された正弦波状に変化するＹ方向の磁界の強さであって、参照信号（すなわち通電信号）に同期した信号成分の振幅に比例した大きさを表す信号をＡ／Ｄ変換器３５ｑに出力する。位相検波回路３５ｋ及びローパスフィルタ３５ｎは、通電信号によって発生された正弦波状に変化するＹ方向の磁界の強さであって、参照信号（すなわち通電信号）の位相をπ／２だけ遅らせた信号に同期した信号成分の振幅に比例した大きさを表す信号をＡ／Ｄ変換器３５ｒに出力する。そして、Ａ／Ｄ変換器３５ｏ，３５ｐ，３５ｑ，３５ｒは、それぞれ供給された信号を所定時間ごとにサンプリングしてＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換したサンプリングデータをコントローラ４０に供給する。したがって、コントローラ４０には前記各信号成分の所定時間ごとの大きさを表すサンプリングデータが所定時間ごとに供給されるようになる。

前記ステップＳ１５の処理後、コントローラ４０は、ステップＳ１６にて、ロックインアンプ３５のＡ／Ｄ変換器３５ｏ，３５ｐ，３５ｑ，３５ｒから供給されるサンプリングデータを取込み、ステップＳ１７にて取込んだ各サンプリングデータの数が所定数Ｋに達したか否かを判定する。この所定数Ｋは、例えば数個から数十個の各サンプリングデータの数を表す値に設定されている。各サンプリングデータの数が所定数Ｋに達していなければ、コントローラ４０は、ステップＳ１７にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１６にてＡ／Ｄ変換器３５ｏ，３５ｐ，３５ｑ，３５ｒから次に出力されるサンプリングデータを取込む。そして、Ａ／Ｄ変換器３５ｏ，３５ｐ，３５ｑ，３５ｒから取込んだ各サンプリングデータの数が所定数Ｋに達すると、コントローラ４０は、ステップＳ１７にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１８以降の処理を実行する。ステップＳ１６にて取込まれたサンプリングデータは、変数ｎによって指定されるサンプリングデータ群として、ＲＡＭに記憶される。

具体的には、Ａ／Ｄ変換器３５ｏから取込んだ所定数Ｋのサンプリングデータ、すなわちＸ方向磁気検出信号の参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのデータは、サンプリングデータ群Ｓx1(ｎ)としてＲＡＭに記憶される。Ａ／Ｄ変換器３５ｐから取込んだ所定数Ｋのサンプリングデータ、すなわちＸ方向磁気検出信号の遅延参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのデータは、サンプリングデータ群Ｓx2(ｎ)としてＲＡＭに記憶される。Ａ／Ｄ変換器３５ｑから取込んだ所定数Ｋのサンプリングデータ、すなわちＹ方向磁気検出信号の参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのデータは、サンプリングデータ群Ｓy1(ｎ)としてＲＡＭに記憶される。Ａ／Ｄ変換器３５ｒから取込んだ所定数Ｋのサンプリングデータ、すなわちＹ方向磁気検出信号の遅延参照信号と同期した信号成分の大きさを表す所定数Ｋのデータは、サンプリングデータ群Ｓy2(ｎ)としてＲＡＭに記憶される。なお、この場合の変数ｎは、共に「１」である。

前記ステップＳ１６，Ｓ１７の処理後、コントローラ４０は、ステップＳ１８にて変数ｎが値Ｎであるか否かを判定する。変数ｎは「１」に初期設定されているので、この場合、コントローラ４０は、ステップＳ１８にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１９にて変数ｎに「１」を加算して、ステップＳ１５に戻る。ステップＳ１５においては、コントローラ４０は、前述した場合と同様に信号選択回路３４に変数ｎを出力する。そして、信号選択回路３４は、前述のように変数ｎによって指定されるセンサ信号取出回路３３−ｎから出力されているＸ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号を選択してロックインアンプ３５に出力する。この場合、変数ｎは「２」であるので、ロックインアンプ３５には、センサ信号取出回路３３−２からのＸ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号、すなわち磁気センサ２２−２の検出に基づくＸ方向磁気検出信号及びＹ方向磁気検出信号が供給されることになる。

この場合も、ロックインアンプ３５は、前述した場合と同様に動作して、磁気センサ２２−２によって検出されたＸ方向及びＹ方向の磁界の強さであって、参照信号（すなわち通電信号）及び参照信号（すなわち通電信号）の位相をπ／２だけに遅らせた信号にそれぞれ同期した信号成分の振幅に比例した大きさを表す信号を所定時間ごとにサンプリングしてＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換したサンプリングデータをコントローラ４０に供給する。前記ステップＳ１５の処理後、コントローラ４０は、前記場合と同様に、ステップＳ１６，Ｓ１７の処理により、Ｋ個ずつのサンプリングデータ群Ｓx1(ｎ)，Ｓx2(ｎ)，Ｓy1(ｎ)，Ｓy2(ｎ)をＲＡＭに記憶する。なお、この場合の変数ｎは「２」である。そして、変数ｎが値Ｎになるまで、前記ステップＳ１５〜Ｓ１９からなる処理を繰り返し実行する。変数ｎが値Ｎになると、コントローラ４０は、ステップＳ１８にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２０以降の処理を実行する。この状態では、サンプリングデータ群Ｓx1(ｎ)，Ｓx2(ｎ)，Ｓy1(ｎ)，Ｓy2(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）がＲＡＭに記憶されている。

コントローラ４０は、ステップＳ２０にてセンサ信号取出回路３３−１，３３−２・・３３−Ｎに作動停止を指示し、ステップＳ２１にて通電回路３２に作動停止を指示し、ステップＳ２２にて通電信号供給回路３１に作動停止を指示して、このデータ取得プログラムの実行を終了する。これらの作動停止の指示により、磁気センサ２２−１，２２−２・・２２−Ｎ、通電信号供給回路３１、通電回路３２、及びセンサ信号取出回路３３−１，３３−２・・３３−Ｎの作動が停止する。

このデータ取得プログラムにより、磁気センサ２２−１，２２−２・・２２−Ｎの検出に基づくサンプリングデータ群Ｓx1(ｎ)，Ｓx2(ｎ)，Ｓy1(ｎ)，Ｓy2(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）がＲＡＭに記憶されるが、変数ｎによって指定される磁気センサ２２−１，２２−２・・２２−ＮのＸ，Ｙ座標位置はコントローラ４０内に予め記憶されている。このＸ，Ｙ座標値と変数ｎの関係を視覚的に示すと図８に示すようになる。この場合、磁気センサはＸ方向にＸｍ個配置されるとともに、Ｙ方向にＹｍ個配置されており、磁気センサの個数Ｎは値Ｘｍ・Ｙｍに等しい。

次に、前記データ取得プログラムで取得した所定数Ｋずつのサンプリングデータ群Ｓx1(ｎ)，Ｓx2(ｎ)，Ｓy1(ｎ)，Ｓy2(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）を用いて、燃料電池ＦＣを評価する方法について説明する。この場合、作業者は、入力装置４１を操作して、コントローラ４０に図７Ａ〜図７Ｄの評価プログラムを実行させる。この評価プログラムの実行はステップＳ３０にて開始され、コントローラ４０は、ステップＳ３１にて変数ｎを「１」に初期設定した後、ステップＳ３２にて、変数ｎによって指定される所定数Ｋずつのサンプリングデータ群Ｓx1(ｎ)，Ｓx2(ｎ)，Ｓy1(ｎ)，Ｓy2(ｎ)の磁界の強さの各平均値Ｓx1，Ｓx2，Ｓy1，Ｓy2を計算する。具体的には、各サンプリングデータ群Ｓx1(ｎ)，Ｓx2(ｎ)，Ｓy1(ｎ)，Ｓy2(ｎ)ごとに、Ｋ個のサンプリングデータを加算して値Ｋで除算する。

次に、コントローラ４０は、ステップＳ３３にて、前記計算した平均値Ｓx1，Ｓx2を用いた下記式１，２の演算の実行により、Ｘ方向磁気検出信号の極大値Ｈｘと、Ｘ方向磁気検出信号の参照信号に対する位相シフト量θｘとを計算する。
Ｈｘ＝(Ｓx1²＋Ｓx2²)^1/2 …式１
θｘ＝tan^-1(Ｓx2/Ｓx1) …式２
これにより、Ｘ方向磁気検出信号としてＨｘ・sin(２πｆｔ＋θｘ)が検出されたことになる。なお、ｆは、通電信号供給回路３１から出力される通電信号及び参照信号の周波数に等しい。

次に、コントローラ４０は、ステップＳ３４にて、前記計算した平均値Ｓy1，Ｓy2を用いた下記式３，４の演算の実行により、Ｙ方向磁気検出信号の極大値Ｈｙと、Ｙ方向磁気検出信号の参照信号に対する位相シフト量θｙとを計算する。
Ｈｙ＝(Ｓy1²＋Ｓy2²)^1/2 …式３
θｙ＝tan^-1(Ｓy2/Ｓy1) …式４
これにより、Ｙ方向磁気検出信号としてＨｙ・sin(２πｆｔ＋θｙ)が検出されたことになる。

次に、コントローラ４０は、ステップＳ３５にて、前記計算したＨｘ，θｘ，Ｈｙ，θｙを用いた下記式５，６の演算の実行により、通電電流が最大となるタイミング（前記Ｘ方向磁気検出信号Ｈｘ・sin(２πｆｔ＋θｘ)及び前記Ｙ方向磁気検出信号Ｈｙ・sin(２πｆｔ＋θｙ)における２πｆｔがπ／２のタイミング）における、検査位置の磁界の強さＨxy及び磁界の向きθxyを計算する。この場合、通電電流が最大となるタイミングを採用した理由は、位相シフト量θｘ，θｙは小さく、通電電流が最大となるタイミング近傍で検査位置の磁界の強さＨxyが最大値近傍の値になるためである。なお、位相シフト量θｘ，θｙが小さくなく、通電電流が最大となるタイミング近傍で検査位置の磁界の強さＨxyが最大値近傍にならない場合には、磁界の強さＨxyが最大値近傍になるようなタイミングの角度をπ／２に代えて用いればよい。
Ｈxy＝[{Ｈｘ・sin(π/２+θx)}²＋{Ｈｙ・sin(π/２+θｙ)}²]^1/2 …式５
θxy＝tan^-1{Ｈｙ・sin(π/２+θｙ)}/{Ｈｘ・sin(π/２+θx)} …式６

次に、コントローラ４０は、ステップＳ３６にて、燃料電池ＦＣの電解質中に流れる電流は前記磁界の強さＨxyに比例し、かつ方向が磁界の方向θxyと−π／２異なることから、前記計算したＨxy，θxyを用いた下記式７，８の演算の実行により、通電電流が最大となるタイミングにおける、燃料電池ＦＣの電解質中の検査位置に流れる電流の大きさＩxy及び方向θixyを計算する。ただし、値Ｋは、比例定数である。
Ｉxy＝Ｋ・Ｈxy …式７
θixy＝θxy−π／２ …式８
そして、このステップＳ３６にて、前記計算された電流の大きさＩxy及び方向θixyは、燃料電池ＦＣの検査位置を表す変数ｎを用いて電流の大きさデータＩxy(ｎ)及び方向データθixy(ｎ)としてＲＡＭ又は記憶装置に記憶される。

次に、コントローラ４０は、ステップＳ３７にて、前記計算したＩxy，θixyを用いた下記式９，１０の演算の実行により、燃料電池ＦＣの検査位置においてＸ方向及びＹ方向に流れる電流の大きさＩx，Ｉyを計算する。
Ｉx＝Ｉxy・cosθixy …式９
Ｉy＝Ｉxy・sinθixy …式１０
そして、このステップＳ３７にて、前記計算された電流の大きさＩx，Ｉyは、燃料電池ＦＣの検査位置を表す変数ｎを用いて電流の大きさデータＩx(ｎ)，Ｉy(ｎ)としてＲＡＭ又は記憶装置に記憶される。

前記ステップＳ３７の処理後、コントローラ４０は、ステップＳ３８にて変数ｎに「１」を加算し、ステップＳ３９にて変数ｎが磁気センサ２２−１，２２−２・・２２−Ｎの数を表す値Ｎよりも大きい否かを判定する。変数ｎが値Ｎ以下であれば、コントローラ４０は、ステップＳ３９にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ３２に戻って前述したステップＳ３３〜Ｓ３８の処理を繰り返し実行する。このようなステップＳ３３〜Ｓ３８の繰り返し処理中、変数ｎが値Ｎよりも大きくなると、コントローラ４０は、ステップＳ３９にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ４０以降に進む。

ステップＳ４０〜Ｓ４４の処理は、正負電極Ｆe1，Ｆe2に大きな電流が流れることを利用して、正負電極Ｆe1，Ｆe2が位置するＸ，Ｙ座標位置を検出する処理である。ステップＳ４０において、コントローラ４０は、前記計算した電流の大きさデータＩxy(１)〜Ｉxy(Ｎ)の中から大きな方から順に所定数Ｐ個の電流の大きさデータＩxy(ｎ)を抽出する。次に、コントローラ４０は、ステップＳ４１にて、前記抽出したＰ個の電流の大きさデータＩxy(ｎ)の中から、Ｘ座標位置を同一とする電流の大きさデータＩxy(ｎ)の数が所定数Ｑ個以上である電流の大きさデータＩxy(ｎ)を抽出し、抽出した電流の大きさデータＩxy(ｎ)の数を値Ｎｘとして設定する。また、コントローラ４０は、ステップＳ４２にて、前記抽出したＰ個の電流の大きさデータＩxy(ｎ)の中から、Ｙ座標位置を同一とする電流の大きさデータＩxy(ｎ)の数が所定数Ｑ個以上である電流の大きさデータＩxy(ｎ)を抽出し、抽出した電流の大きさデータＩxy(ｎ)の数を値Ｎｙとして設定する。そして、コントローラ４０は、ステップＳ４３にて前記設定した値Ｎｘが所定値Ｎxo以上であるかを判定するとともに、ステップＳ４４にて前記設定した値Ｎｙが所定値Ｎyo以上であるかを判定する。

これらのステップＳ４０〜Ｓ４４の処理は、次のような理由に基づくものである。正負電極Ｆe1，Ｆe2の存在する位置に対応した磁気センサ２２−ｎによって検出される磁界の強さＨxyに基づく電流の大きさデータＩxy(ｎ)は大きい。前述したように、燃料電池ＦＣは、その正負電極Ｆe1，Ｆe2が磁気センサユニット２０のＸ方向又はＹ方向に沿うようにステージ１０上にセットされている。そして、正負電極Ｆe1，Ｆe2はある程度の長さを有している。したがって、正負電極Ｆe1，Ｆe2がＹ方向に平行であれば、正負電極Ｆe1，Ｆe2が位置する２箇所のＸ座標位置において、電流の大きさデータＩxy(ｎ)は大きく、かつその数もある程度大きいはずである。また、正負電極Ｆe1，Ｆe2がＸ方向に平行であれば、正負電極Ｆe1，Ｆe2が位置する２箇所のＹ座標位置において、電流の大きさデータＩxy(ｎ)は大きく、かつその数もある程度大きいはずである。これらに基づいて、前記所定数Ｐを、正負電極Ｆe1，Ｆe2の一辺の長さに対応する磁気センサ２２−ｎ（ｎ＝１〜Ｎ）の数よりも若干大きな値に予め設定する。前記所定数Ｑを、少なくとも２以上の値であって、正負電極Ｆe1，Ｆe2の一辺の長さに対応する磁気センサ２２−ｎの数よりも若干小さな値に設定する。前記所定値Ｎxo，Ｎyoを、前記所定数Ｑの２倍程度の値に設定する。

その結果、正負電極Ｆe1，Ｆe2が磁気センサユニット２０のＹ方向に沿うようにステージ１０上にセットされていれば、ステップＳ４１の処理によって設定した値Ｎｘは所定値Ｎxo以上であり、ステップＳ４３にて「Ｙｅｓ」と判定されて、図７ＢのステップＳ４５〜Ｓ６４の処理に進められる。一方、正負電極Ｆe1，Ｆe2が磁気センサユニット２０のＸ方向に沿うようにステージ１０上にセットされていれば、ステップＳ４２の処理によって設定した値Ｎｙは所定値Ｎyo以上であり、ステップＳ４４にて「Ｙｅｓ」と判定されて、図７ＣのステップＳ６５〜Ｓ８４の処理に進められる。さらに、正負電極Ｆe1，Ｆe2がＸ方向又はＹ方向に沿って延設されておらず、値Ｎｘは所定値Ｎxo以上でなく、かつ値Ｎｙも所定値Ｎyo以上でないので、ステップＳ４３，Ｓ４４にて共に「Ｎｏ」と判定されて、図７ＤのステップＳ９０，Ｓ９１の処理に進められる。

ステップＳ４５〜Ｓ６５の処理においては、コントローラ４０は、ステップＳ４５にて、前記ステップＳ４１の処理によって抽出した電流の大きさデータＩxy(ｎ)の中から、Ｘ座標位置を同一とする電流の大きさデータＩxy(ｎ)の数が多い２つのグループを選別して、それらのＸ座標位置をｘａ，ｘｂとする。このステップＳ４５の処理は燃料電池ＦＣの正負電極Ｆe1，Ｆe2のｘ方向位置を決定する処理であり、値ｘａ，ｘｂは図９Ａ及び図９Ｂに示すように正負電極Ｆe1，Ｆe2のＸ座標位置を示す。

次に、コントローラ４０は、ステップＳ４６にて、前記ステップＳ４０の処理によって抽出した電流の大きさデータＩxy(ｎ)の中から、前記決定した値ｘａのＸ座標位置に対応した電流の大きさデータＩxy(ｎ)を全て抽出する。そして、コントローラ４０は、ステップＳ４７にて、前記ステップＳ４６の処理によって抽出した電流の大きさデータＩxy(ｎ)の中から、最大の電流の大きさを最大電流Ｉmaxとして抽出し、かつ度数分布の最大の電流の大きさを中心電流Ｉｃとして計算する。図１０は、詳しくは後述するように、前記電流の大きさデータＩxy(ｎ)の分布、最大電流Ｉmax及び中心電流Ｉｃを示している。前記ステップＳ４７の処理後、コントローラ４０は、ステップＳ４８にて、前記ステップＳ４６の処理によって抽出した電流の大きさデータＩxy(ｎ)の中から、値{Ｉｃ−(Ｉmax-Ｉｃ)}以上の電流の大きさデータＩxy(ｎ)を抽出する。そして、コントローラ４０は、ステップＳ４９にて、前記ステップＳ４８の処理によって抽出した電流の大きさデータＩxy(ｎ)の中から、前記電流の大きさデータＩxy(ｎ)のＹ座標位置の最小を示す値をｙａとして設定し、最大を示す値をｙｂとして設定する。これらの値ｙａ，ｙｂは、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、燃料電池ＦＣの正負電極Ｆe1，Ｆe2の軸方向の両端のＹ座標位置を示している。

このようなステップＳ４６〜Ｓ４９の処理により、燃料電池ＦＣの正負電極Ｆe1，Ｆe2の軸方向の両端のＹ座標位置を決定した理由は、次の理由による。正負電極Ｆe1，Ｆe2の位置における電流の大きさデータＩxy(ｎ)は、他に比べて極めて大きい。また、正負電極Ｆe1，Ｆe2の両端のうち接続端子Ｆt1，Ｆt2側位置の電流の大きさデータＩxy(ｎ)が最も大きく、他方の側はそれよりも小さく、その間では連続的に変化する。してみれば、正負電極Ｆe1，Ｆe2位置おける電流の大きさデータＩxy(ｎ)の度数分布は、正負電極Ｆe1，Ｆe2の延設方向に図１０に示すように変化する。したがって、最大電流ＩmaxのＹ座標位置が正負電極Ｆe1，Ｆe2の接続端子Ｆt1，Ｆt2側のＹ方向の端部であり、かつ度数分布が最大である中心電流ＩｃのＹ座標位置が正負電極Ｆe1，Ｆe2のＹ方向の中心位置である可能性は極めて高い。しかし、正負電極Ｆe1，Ｆe2の接続端子Ｆt1，Ｆt2側と反対側の端部は、電流の大きさデータＩxy(ｎ)が他と隔離されない場合もある。その結果、正負電極Ｆe1，Ｆe2の接続端子Ｆt1，Ｆt2側と反対側のＹ方向の端部は、正負電極Ｆe1，Ｆe2の延設方向の中心に対して、接続端子Ｆt1，Ｆt2側のＹ方向の端部と対称位置にあることに鑑みて、前記ステップＳ４６〜Ｓ４９の処理により、正負電極Ｆe1，Ｆe2のＹ方向の両端部をｙａ，ｙｂと定めるようにした。

前記ステップＳ４９の処理後、ステップＳ５０〜Ｓ６４の処理により、正負電極Ｆe1，Ｆe2間に位置する電解質中を流れる電流の大きさの対称性を評価するための差分値Ｄif(ｍ，ｓ)が計算される。変数ｍは磁気センサユニット２０における磁気センサ２２−ｎ（１〜Ｎ）のＸ方向位置を示すための変数であり、変数ｓは磁気センサユニット２０における磁気センサ２２−ｎ（１〜Ｎ）のＹ方向位置を示すための変数である。ステップＳ５０において、コントローラ４０は、前記ステップＳ４５の処理によって設定したＸ座標値ｘａ，ｘｂを用いて、(ｘａ＋ｘｂ)／２の演算値の整数部分をＸ方向の中心位置ｘceとして設定する。次に、コントローラ４０は、前記変数ｍを「１」に設定し、前記変数ｓを「０」に設定する。そして、コントローラ４０は、ステップＳ５２にて、値(ｘａ＋ｘｂ)が偶数であるか奇数であるかを判定する。値(ｘａ＋ｘｂ)が偶数であれば、ステップＳ５２にて「Ｙｅｓ」と判定されて、値ｐは「０」に設定される。値(ｘａ＋ｘｂ)が偶数でなければ、すなわち奇数であれば、ステップＳ５２にて「Ｎｏ」と判定されて、値ｐは「１」に設定される。

この値ｐの「０」又は「１」の設定について説明しておく。前記ステップＳ５２の判定処理に用いた値(ｘａ＋ｘｂ)が偶数であることは、図９Ａに示すように、座標位置ｘａ，ｘｂ（正負電極Ｆe1，Ｆe2のＸ方向座標位置）間のＸ方向の座標の数が奇数あることを意味する。そして、この場合には、前記ステップＳ５０の処理によって設定される中心値ｘceは、座標位置ｘａ，ｘｂのＸ方向の中央の磁気センサのＸ座標位置を表している。そして、この場合には、値ｐは「０」に設定される。一方、前記ステップＳ５２の判定処理に用いた値(ｘａ＋ｘｂ)が奇数であることは、図９Ｂに示すように、座標位置ｘａ，ｘｂ（正負電極Ｆe1，Ｆe2のＸ方向座標位置）間のＸ方向の座標の数が偶数あることを意味する。そして、この場合には、前記ステップＳ５０の処理によって設定される中心値ｘceは、座標位置ｘａ，ｘｂのＸ方向の中央線の左側の磁気センサのＸ座標位置を表している。そして、この場合には、値ｐは「１」に設定される。

まず、値ｐが「０」に設定される場合について説明する。まず、コントローラ４０は、ステップＳ５５にて、前記図６のデータ取得プログラムの実行によって取得された電流の大きさデータＩxy(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）の中から、Ｘ−Ｙ座標値が(ｘce−ｍ＋ｐ，ｙａ＋ｓ)で表される電流の大きさデータＩxy(ｎ)を抽出して電流値Ｉx1とする。次に、コントローラ４０は、ステップＳ５５にて、前記電流の大きさデータＩxy(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）の中から、Ｘ−Ｙ座標値が(ｘce＋ｍ，ｙａ＋ｓ)で表される電流の大きさデータＩxy(ｎ)を抽出して電流値Ｉx2とする。これらの場合、変数ｍは「１」であり、かつ値ｐは「０」であるので、図９ＡのＹ座標位置がｙａであり、Ｘ方向の中心位置ｘceの両隣の２つの磁気センサ２２−ｎ位置に対応した1対の電流の大きさデータIxy(ｎ)が電流値Ｉx1，Ｉx2として設定される。

前記ステップＳ５５，Ｓ５６の処理後、コントローラ４０は、ステップＳ５７にて、下記式１１の演算の実行により、変数ｍ，ｓによって指定されて前記電流値Ｉx1，Ｉx2の差に応じて差分値Ｄif(ｍ，ｓ)を計算する。
Ｄif(ｍ，ｓ)＝｜Ｉx1−Ｉx2｜／(Ｉx1＋Ｉx2) 式１１
なお、本実施形態においては、電流の大きさデータＩxy(ｎ)を用いているが、これに代えて、電極Ｆe1，Ｆe2間方向であるＸ方向の電流の大きさデータＩｘ(ｎ)を用いて差分値Ｄif(ｍ，ｓ)を計算してもよい。または、電流の大きさデータＩxy(ｎ)，Ｉｘ(ｎ)をそれぞれ用いて２つの差分値Ｄif(ｍ，ｓ)を計算してもよい。

そして、コントローラ４０は、ステップＳ５８にて、差分値Ｄif(ｍ，ｓ)が所定の小さな値ΔＤif以下であるかを判定する。差分値Ｄif(ｍ，ｓ)が値ΔＤif以下であれば、ステップＳ５８にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ５９にて差分値Ｄif(ｍ，ｓ)を「０」に変更する。差分値Ｄif(ｍ，ｓ)が値ΔＤif以下でなければ、ステップＳ５８にて「Ｎｏ」と判定して、差分値Ｄif(ｍ，ｓ)を変更することなく、プログラムをステップＳ６０に進める。これらのステップＳ５５〜Ｓ５９の処理により、中心位置ｘceを挟んで左右対称位置の電流の大きさデータＩxy(ｎ)がほぼ等しければ、対象であるということで、差分値Ｄif(ｍ，ｓ)が「０」に変更される。

前記ステップＳ５８，Ｓ５９の処理後、コントローラ４０は、ステップＳ６０にて、値（ｘce＋ｍ）が正負電極Ｆe1又はＦe2のＸ座標位置ｘａ又はｘｂを表しているかを判定する。なお、Ｘ座標位置ｘａ，ｘｂの両方を利用する理由は、前記ステップＳ４５のＸ座標位置ｘａ，ｘｂの決定において、Ｘ座標位置ｘａ，ｘｂの大小を考慮せず、Ｘ座標位置ｘａ，ｘｂを決定したためである。値（ｘce＋ｍ）がＸ座標位置ｘａ又はｘｂを表していなければ、コントローラ４０は、ステップＳ６１にて変数ｍに「１」を加算して、前述したステップＳ５５〜Ｓ６０の処理を実行する。このステップＳ５５〜Ｓ６０の処理により、前記差分値Ｄif(ｍ，ｓ)の計算に利用した両Ｘ−Ｙ座標位置のＸ方向外側のＸ−Ｙ座標位置の１対の電流の大きさデータＩxy(ｎ)の差分値Ｄif(ｍ，ｓ)が計算される。

そして、これらのステップＳ５５〜Ｓ６１の処理により、値（ｘce＋ｍ）がＸ座標位置ｘａ又はｘｂを表すようになると、すなわち値（ｘce＋ｍ）によって示されるＸ座標位置が正負電極Ｆe1，Ｆe2のいずれか一方が位置するＸ座標位置になると、コントローラ４０はステップＳ６０にて「Ｙｅｓ」と判定して、プログラムをステップＳ６２に進める。ステップＳ６２においては、値（ｙａ＋ｓ）が値ｙｂに等しいかを判定する。この場合、値（ｙａ＋ｓ）は変数ｓによって指定されるＹ座標位置を示し、値ｙｂは正負電極Ｆe1，Ｆe2のＹ座標位置の最大値を示している。そして、初期においては変数ｓは「０」に設定されているので、コントローラ４０は、ステップＳ６２にて「Ｎｏ」すなわち値（ｙａ＋ｓ）が値ｙｂに等しくないと判定して、ステップＳ６３にて変数ｓに「１」を加算し、ステップＳ６４にて変数ｍを「１」に戻して、前述したステップＳ５５〜Ｓ６１の処理を繰り返し実行する。これにより、図９ＡのＹ座標位置ｙａから順次上方に向かって、前記差分値Ｄif(ｍ，ｓ)が計算される。そして、変数ｓの増加により、値（ｙａ＋ｓ）が値ｙｂに等しくなると、コントローラ４０は、ステップＳ６２にて「Ｙｅｓ」と判定して、プログラムを図７ＤのステップＳ８５に進める。

次に、前記ステップＳ５４の処理により、値ｐが「１」に設定された場合について説明する。この場合、値ｐが「１」であることは、正負電極Ｆe1，Ｆe2のＸ座標位置を示す値ｘａ，ｘｂの和(ｘａ＋ｘｂ)が奇数であることを意味する。この場合、図９Ｂに示すように、座標位置ｘａ，ｘｂ（正負電極Ｆe1，Ｆe2のＸ方向座標位置）間のＸ方向の座標の数が偶数あることを意味する。そして、この場合には、前記ステップＳ５０の処理によって設定される中心値ｘceは、値(ｘａ＋ｘｂ)／２の整数部分を採用することにより、座標位置ｘａ，ｘｂのＸ方向の中央の２つの磁気センサのうちの左側の磁気センサのＸ座標位置を表している。したがって、変数ｍが「１」に初期設定された状態で、ステップＳ５５のＸ座標値ｘce−ｍ＋ｐで指定されるＸ座標位置は前記中央の２つの磁気センサのうちの左側の磁気センサのＸ座標位置である。一方、ステップＳ５６のＸ座標値ｘce＋ｍで指定されるＸ座標位置は前記中央の２つの磁気センサのうちの右側の磁気センサのＸ座標位置である。

そして、ステップＳ６１の処理による変数ｍの増加により、前記２つの磁気センサの外側の磁気センサのＸ座標位置が順次指定される。他の処理に関しては、前記値ｐが「０」の場合と同じである。したがって、この場合も、正負電極Ｆe1，Ｆｅ２間のＸ−Ｙ座標位置において、中心位置ｘceに対して左右対称（Ｘ方向に対称）であるＸ−Ｙ座標位置の１対の電流の大きさデータＩxy(ｎ)の差分値Ｄif(ｍ，ｓ)が計算される。なお、この場合も、差分値Ｄif(ｍ，ｓ)が所定の小さな値ΔＤif以下であれば、ステップＳ５８，Ｓ５９の処理により、差分値Ｄif(ｍ，ｓ)は「０」に設定される。

次に、図７ＡのステップＳ４４にて「Ｙｅｓ」と判定されて、図７ＣのステップＳ６５〜Ｓ８４の処理に進められる場合について説明する。この場合、正負電極Ｆe1，Ｆe2が磁気センサユニット２０のＸ方向に沿うようにステージ１０上にセットされている場合である。図７ＣのステップＳ６５〜Ｓ８４の処理は、図７ＢのステップＳ４５〜６４にそれぞれ対応し、図７ＢのＸ座標値をＹ座標値に変更するとともにＹ座標値をＸ座標値に変更したものである。すなわち、図７ＢのＸ座標に関するＸ座標位置ｘａ，ｘｂ及び中心位置ｘceを、Ｙ座標に関するＹ座標位置ｙａ，ｙｂ及び中心位置ｙceに変更している。そして、Ｙ座標位置ｙａ，ｙｂにてＸ方向に延設された正負電極Ｆe1，Ｆe2間のＸ−Ｙ座標値において、中心位置ｙceに対して図９Ａ及び図９Ｂにおける上下対称（Ｙ方向に対称）であるＸ−Ｙ座標位置の１対の電流の大きさデータＩxy(ｎ)の差分値Ｄif(ｍ，ｓ)が計算される。なお、変数ｍはＹ方向の座標値を変更するための変数であり、変数ｓはＸ方向の座標値を変更するための変数である。また、この場合も、電流の大きさデータＩxy(ｎ)に代えて、電極Ｆe1，Ｆe2間方向であるＹ方向の電流の大きさデータＩｙ(ｎ)を用いて差分値Ｄif(ｍ，ｓ)を計算してもよい。または、電流の大きさデータＩxy(ｎ)，Ｉｘ(ｎ)をそれぞれ用いて２つの差分値Ｄif(ｍ，ｓ)を計算してもよい。

そして、この場合も、差分値Ｄif(ｍ，ｓ)が所定の小さな値ΔＤif以下であれば、ステップＳ７８，Ｓ７９の処理により、差分値Ｄif(ｍ，ｓ)は「０」に設定される。そして、正負電極Ｆe1，Ｆe2間のＸ−Ｙ座標値に関する全ての差分値Ｄif(ｍ，ｓ)が設定された時点で、コントローラ４０は、ステップＳ８２にて、「Ｙｅｓ」と判定して、上記図７Ｂの場合のステップＳ４５〜Ｓ６４の場合と同様の図７ＤのステップＳ８５にプログラムを進める。

ステップＳ８５においては、コントローラ４０は、前記計算した全ての差分値Ｄif(ｍ，ｓ)の平均値を計算して、電極間対称性数値ＳｙｍとしてＲＡＭ又は記憶装置に記憶する。この場合、正負電極Ｆe1，Ｆe2間のＸ−Ｙ座標値において、中心位置ｘce又はｙceを中心とする１対の電流の大きさデータＩxy(ｎ)の差を表す差分値Ｄif(ｍ，ｓ)が小さければ、すなわち正負電極Ｆe1，Ｆe2間の電解質中において、電流の大きさデータＩxy(ｎ)が中心位置ｘce又はｙceに対して対称であれば、電極間対称性数値Ｓｙｍは「０」に近い小さな値となる。逆に、電流の大きさデータＩxy(ｎ)が中心位置ｘce又はｙceに対して対称でなければ、電極間対称性数値Ｓｙｍは大きな値となる。なお、この電極間対称性数値Ｓｙｍの計算が、本発明の電極間の中間線に対する対称性を数値として計算することに対応する。

前記ステップＳ８５の処理後、コントローラ４０は、ステップＳ８６にて、燃料電池ＦＣの電解質中を流れる電流の大きさデータＩxy(ｎ)、同電流の方向データθixy(ｎ)、Ｘ方向に流れる電流の大きさデータＩｘ(ｎ)及びＹ方向に流れる電流の大きさデータＩｙ(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）から表示用画像データを生成して、表示装置４２に画像データによって表された画像を表示する。この画像は、例えば、図１１に示すように、燃料電池ＦＣのＸ−Ｙ座標による検査位置ごとに、電流の大きさデータＩxy(ｎ)に応じて明度、色彩などを異ならせて表示するとともに、電流の方向データθixy(ｎ)によって示された方向を示す矢印を表示するものである。また、Ｘ方向に流れる電流の大きさデータＩｘ(ｎ)及びＹ方向に流れる電流の大きさデータＩｙ(ｎ)に関しても同様に表示される。さらに、電極間対称性数値Ｓymも表示装置４２に表示される。なお、全ての各種データＩxy(ｎ)，θixy(ｎ)，Ｉｘ(ｎ)，Ｉｙ(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）でなくても、正負電極Ｆe1，Ｆe1間のＸ−Ｙ座標値に対応した各種データＩxy(ｎ)，θixy(ｎ)，Ｉｘ(ｎ)，Ｉｙ(ｎ)に関する表示を行うようにしてもよい。

前記ステップＳ８６の処理後、コントローラ４０は、ステップＳ８７にて、電極間対称性数値Ｓymが所定の小さな値ΔＳym以下であるかを判定する。そして、電極間対称性数値Ｓymが所定の小さな値ΔＳym以下であれば、コントローラ４０は、ステップＳ８７にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ８８にて表示装置４２に「合格」を表示する。一方、電極間対称性数値Ｓymが所定の小さな値ΔＳym以下でなければ、コントローラ４０は、ステップＳ８７にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ８９にて表示装置４２に「不合格」を表示する。これらのステップＳ８８，Ｓ８９の処理後、コントローラ４０は、ステップＳ９２にてこの評価プログラムの実行を終了する。なお、差分値Ｄif(ｍ，ｓ)を電流の大きさデータＩxy(ｎ)での計算に加えて、電極Ｆe1，Ｆe2間方向である電流の大きさデータＩｘ(ｎ)又はＩｙ(ｎ)でも計算している場合は、対称性数値Ｓymは２つの値が計算されるので、これらの２つの値でそれぞれ合否を判定し、双方が合格となったとき「合格」と判定し、片方でも不合格であれば、「不合格」と判定するようにするとよい。

次に、ステップＳ４３，Ｓ４４にて共に「Ｎｏ」と判定されて、図９ＤのステップＳ９０，Ｓ９１の処理に進められた場合について説明する。この場合、Ｘ方向又はＹ方向に沿った正負電極Ｆe1，Ｆe2が検出されない場合である。この場合、コントローラ４０は、ステップＳ９０にて、前記ステップＳ８６の場合と同様にして、電流の大きさデータＩxy(ｎ)、同電流の方向データθixy(ｎ)、Ｘ方向に流れる電流の大きさデータＩｘ(ｎ)及びＹ方向に流れる電流の大きさデータＩｙ(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）から表示用画像データを生成して、表示装置４２に画像データによって表された画像を表示する。なお、この場合も、全ての各種データＩxy(ｎ)，θixy(ｎ)，Ｉｘ(ｎ)，Ｉｙ(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）でなくても、正負電極Ｆe1，Ｆe1間のＸ−Ｙ座標値に対応した各種データＩxy(ｎ)，θixy(ｎ)，Ｉｘ(ｎ)，Ｉｙ(ｎ)に関する表示を行うようにしてもよい。次に、コントローラ４０は、ステップＳ９１にて、「電極間対称性の計算は不能」である旨を表示装置４２に表示して、ステップＳ９２にてこの評価プログラムの実行を終了する。

上記のように動作する実施形態においては、通電信号供給回路３１及び通電回路３２が、所定周波数の交流成分を重畳した直流電圧を燃料電池ＦＣの正負電極Ｆe1，Ｆe2間に通電する。これにより、燃料電池ＦＣの電解質中には前記交流成分に応じた電流が流れ、燃料電池ＦＣが対向する磁気センサ２２−１，２２−２・・２２−Ｎ部分には前記交流成分に応じた磁界が発生する。この発生される磁界はセンサ信号取出回路３３−１，３３−２・・３３−Ｎによって検出され、検出された磁界を表す信号はセンサ信号取出回路３３−１，３３−２・・３３−Ｎ及び信号選択回路３４を介してロックインアンプ３５に供給され、ロックインアンプ３５は前記所定周波数の交流成分に関係して発生される磁界を表す信号のみを取出して出力する。したがって、比較的簡単な構成で、外部磁界の影響を受けない磁界を検出でき、検出装置のコストを抑えたうえで、外部磁界が一様になるようにする必要もなく、電池の複数の部分を流れる電流によって発生される磁界を精度よく検出できるので、ひいては電池の異常を精度よく検出できるようになる。

また、上記実施形態においては、コントローラ４０のＳ１１〜Ｓ２２，Ｓ３１〜Ｓ３９の処理により、前記ロックインアンプ３５により取出された信号成分から、燃料電池ＦＣの正負電極Ｆe1，Ｆe2間方向に平行な面の複数の部分における電流の大きさＩxy(ｎ)の分布が計算される。これにより、燃料電池ＦＣに異常が発生した場合には、正負電極Ｆe1，Ｆe2間方向における電流の大きさＩxy(ｎ)の分布が正常な場合に比べて大きく変化するため、電池の異常を容易に検出することができるようになる。この場合、コントローラ４０のステップＳ４０〜Ｓ４９，Ｓ６５〜Ｓ６９の処理により、電流の大きさＩxy（ｎ）の分布を用いて、燃料電池ＦＣの正負電極Ｆe1，Ｆe2間方向に平行な面における正負電極Ｆe1，Ｆe2に対向する位置が検出される。その結果、正負電極Ｆe1，Ｆe2間方向をＸ方向及びＹ方向のいずれの方向を向くように燃料電池ＦＣをステージ１０上に配置しても、正負電極Ｆe1，Ｆe2に対する電流の大きさＩxy(ｎ)の分布を正確に把握でき、燃料電池ＦＣの異常を容易に検出できるようになる。

さらに、上記実施形態においては、コントローラ４０のステップＳ４５〜Ｓ８５の処理により、正負電極Ｆe1，Ｆe2間の中間線に対する対称性が数値として計算され、さらにコントローラ４０のステップＳＳ８７の処理により対称性の数値に基づいて燃料電池ＦＣの異常が判定される。これによれば、燃料電池ＦＣに異常があって正負電極Ｆe1，Ｆe2間方向における電流Ｉxy(ｎ)の大きさの分布が正常な状態から変化する場合、対称性が悪くなる方向に変化するので、計算した対称性の数値から電池の異常の有無を容易に判断できて便利となる。また、燃料電池ＦＣの異常の判断は、コントローラ４０のステップＳ８６による電流の大きさＩxy(ｎ)の表示からも、作業者によって視覚的に判断され得る。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変形も可能である。

上記実施形態は種々の大きさや形状の燃料電池ＦＣの検査を行うことが可能であるが、検査対象の燃料電池ＦＣの大きさ及び形状が１つに限定されていれば、ステージ１０の燃料電池ＦＣをセットする部分は検査対象の燃料電池ＦＣに合う固定された大きさのものとし、磁気センサユニット２０を決まった位置に固定し、検査対象の燃料電池ＦＣがある箇所にのみ、磁気センサ２２−１，２２−２・・２２−Ｎが配置されるようにすればよい。

そして、コントローラ４０は、図７Ａ〜図７Ｄの評価プログラムに代えて図１２の評価プログラムを実行する。この図１２のステップＳ１０１〜Ｓ１０７，Ｓ１１０，Ｓ１１１の処理は図７ＡのステップＳ３１〜Ｓ３９の処理と同じであるとともに、図１２のステップＳ１１２の処理は及び図７ＤのステップＳ９０の処理と同じである。これらの図１２のステップＳ１０１〜Ｓ１０７，Ｓ１１０，Ｓ１１１，Ｓ１１２の処理により、上記実施形態の場合と同様に、燃料電池ＦＣの電解質のＸ−Ｙ座標位置に流れる電流の大きさデータＩxy（ｎ）、同電流の方向データθixy(ｎ)、Ｘ方向に流れる電流の大きさデータＩｘ(ｎ)及びＹ方向に流れる電流の大きさデータＩｙ(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）が計算されるとともに、表示装置４２に表示される。その結果、この変形例によっても、外部磁界の影響を受けることなく、燃料電池ＦＣの電解質中を流れる電流の分布により燃料電池ＦＣを的確に評価できる。

また、この変形例においては、変数ｎを１からＮまで変化させる循環処理中に、ステップＳ１０８，Ｓ１０９の処理も実行する。ステップＳ１０８においては、前記計算したＸ方向の電流の大きさデータＩx(ｎ)とＸ方向の電流の大きさの基準値Ｉxref(ｎ)との差の絶対値｜Ｉx(ｎ)−Ｉxref(ｎ)｜が、比較値３・DEV(ｎ)以上であるか否かを判定する。この場合、基準値Ｉxref(ｎ)及び比較値３・DEV(ｎ)は、次のような方法で事前に用意されて記憶装置に予め記憶されているデータである。まず、検査対象の燃料電池ＦＣと同一種類であって良品である複数の燃料電池に係るサンプリングデータ群Ｓx1(ｎ)，Ｓx2(ｎ)，Ｓy1(ｎ)，Ｓy2(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）を図６に示すようなデータ取得プログラムで取得する。そして、上述した図１２の評価プログラムのステップＳ１０２，Ｓ１０３，Ｓ１０７と同様な処理により、検査位置ごとのＸ方向の電流の大きさデータＩx(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）を計算して記憶装置に記憶しておく。さらに、検査位置ごとに、前記複数の燃料電池ＦＣの電解質中の電流の大きさデータＩｘ(ｎ)の平均値を計算して、これらの計算した平均値を基準値Ｉxref(ｎ)として記憶装置に記憶しておく。また、検査位置ごとに、前記複数の燃料電池ＦＣの電解質中の電流の大きさデータＩxy(ｎ)の標準偏差DEV(ｎ)を計算して、計算した標準偏差DEV(ｎ)を３倍した値を比較値３・DEV(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）として記憶装置に記憶しておく。したがって、前記ステップＳ１０８の判定は、検査対象の燃料電池ＦＣの電解質中の検査位置の電流の大きさデータＩx(ｎ)が、良品である燃料電池ＦＣの前記検査位置と同一位置の電流の大きさデータよりも許容値以上に大きく異なっているか否かを判定するものである。

ふたたびステップＳ１０８の処理の説明に戻ると、前記絶対値｜Ｉｘ(ｎ)−Ｉxref(ｎ)｜が比較値３・DEV(ｎ)未満であれば、コントローラ４０は、ステップＳ１０８にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ１１０に進む。一方、前記絶対値｜Ｉｘ(ｎ)−Ｉxref(ｎ)｜が比較値３・DEV(ｎ)以上であれば、コントローラ４０は、ステップＳ１０８にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１０９に進む。ステップＳ１０９においては、コントローラ４０は、検査位置を特定する変数ｎにより指定されるエラーデータＥ(ｎ)を、異常を表す“１”に設定する。なお、エラーデータＥ(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）は、初期の状態では全て“０”に設定されている。そして、ステップＳ１０２〜Ｓ１１１の循環処理の終了時には、燃料電池ＦＣの検査位置ごとに、前記検査位置の異常の有無を表すエラーデータＥ(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）が、ＲＡＭ又は記憶装置に記憶されている。

そして、この変形例においては、前記ステップＳ１１２の処理後、コントローラ４０は、ステップＳ１１３にて、エラーデータ(ｎ)（ｎ＝１〜Ｎ）の中に“１”を示すエラーデータが存在するかを調べる。“１”を示すエラーデータが存在しなければ、コントローラ４０は、ステップＳ１１３にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１１４にて表示装置４２に「合格」を表示し、ステップＳ１１７にてこの評価プログラムの実行を終了する。一方、“１”を示すエラーデータが存在すると、コントローラ４０は、ステップＳ１１３にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１１５にて表示装置４２に「不合格」を表示し、ステップＳ１１６にてエラーデータＥ（ｎ）が“１”である変数ｎを取り出し、前記ステップＳ１１２の処理によって表示した画像中の変数ｎによって指定される位置に欠陥を表すマーク、色彩などを表示する。ステップＳ１１６の処理後、コントローラ４０は、ステップＳ１１７にてこの評価プログラムの実行を終了する。

この変形例によれば、検査対象である燃料電池ＦＣのＸ方向の電流の大きさデータＩｘ(ｎ)と正常な燃料電池の基準値Ｉxref(ｎ)との比較により、検査対象である燃料電池ＦＣの合否を自動的に判定して表示するようにした。その結果、この変形例によっても、作業者は、表示装置４２の表示に基づいて検査対象である燃料電池ＦＣの合否を簡単に判断できるようなる。なお、Ｘ方向の電流の大きさデータＩｘ(ｎ)を採用した理由は、正負電極Ｆe1，Ｆe2がＸ方向に所定距離だけ離れてＹ方向に延設されているものとし、この場合には電解質中をＸ方向に流れる電流の大きさが燃料電池ＦＣの異常を判定するために適しているからである。しかし、正負電極Ｆe1，Ｆe2がＹ方向に所定距離だけ離れてＸ方向に延設されていれば、電解質中をＹ方向に流れる電流の大きさデータＩｙ(ｎ)を用いて、この変形例と同様にして燃料電池ＦＣの合否を判定する。

また、この変形例においては、Ｘ方向に流れる電流の大きさデータＩｘ(ｎ)又はＹ方向を流れる電流の大きさデータＩｙ(ｎ)を用いて燃料電池ＦＣの合否を判定するのに代えて、ステップＳ１０６にて計算された電流の大きさデータＩxy及び同電流の方向データθixyを用いて燃料電池ＦＣの合否を判定するようにしてもよい。この場合も、正常な燃料電池ＦＣに関する電流の大きさデータＩxy(ｎ)及び同電流の方向データθixy(ｎ)を、前記場合と同様にして予め計算して基準値Ｉref(ｎ)，θref(ｎ)を用意しておき、前記電流の大きさデータ及び方向データＩxy(ｎ)、θixy(ｎ)と基準値Ｉref(ｎ)，θref(ｎ)とを比較すればよい。また、この変形例においても、上記実施形態の電極間対称性数値Ｓymを計算して、この電極間対称性数値Ｓymを用いて上記実施形態の場合と同様に燃料電池ＦＣの合否を判定してもよい。

図１３は、前記電流の大きさＩxy及び方向θixyと、Ｘ方向の電流の大きさＩｘとＹ方向の電流の大きさＩｙの分布とを表示装置４２に表示した一例を示している。この場合、図面上はっきりしないが、電流の大きさＩxy及び方向θixyが矢印で示されているとともに、各電流の大きさＩxy，Ｉｘ，Ｉｙが色彩（及び濃度）を代えて示されている。また、破線で磁界の測定領域が示されている。

図１３(Ａ)は、電解質と電極を有する電池ＦＣの概略図であり、この電池ＦＣにおいては、電解質中の正負電極Ｆe1，Ｆe2の上端部はエポキシ樹脂で形成した絶縁皮膜により覆われている。図１３(Ｂ)は正常な電池ＦＣの電流の大きさＩxy及び方向θixyの分布状態を示し、図１３(Ｃ)は正常な電池ＦＣのＸ方向の電流の大きさＩxを示し、図１３(Ｄ)は正常な電池ＦＣのＹ方向の電流の大きさＩｙを示している。また、図１３(Ｅ)は異常な電池ＦＣの電流の大きさＩxy及び方向θixyの分布状態を示し、図１３(Ｆ)は異常な電池ＦＣのＸ方向の電流の大きさＩxを示し、図１３(Ｇ)は異常な電池ＦＣのＹ方向の電流の大きさＩｙを示している。この異常は、図１３(Ｆ)にて実線で示す位置において、エポキシ樹脂による絶縁被覆の一部が剥がれているものである。そして、図１３(Ｂ)〜図１３(Ｄ)の分布状態と、図１３(Ｅ)〜図１３(Ｇ)の分布状態とを表示装置に同時に表示して対比することにより、燃料電池ＦＣの異常を検出し易くなる。この場合には、特に、Ｘ方向の電流の大きさＩｘを表す図１３(Ｃ)の分布状態と図１３(Ｆ)の分布状態との対比により、前記燃料電池ＦＣの異常を簡単に発見することができる。

また、上記実施形態においては、磁気センサで２方向の磁界の強さＨｘ，Ｈｙを検出して２方向の電流の大きさＩｘ，Ｉｙを計算したが、燃料電池ＦＣをステージ１０上にセットしたときの電極間方向がＸ方向又はＹ方向に限定されており、表示装置４２に表示されるものが電極間方向の電流の強さ分布と、電極間方向の電流の強さ分布の対称性を表す数値Ｓymと、この値による合否判定結果のみでよければ、磁気センサは電極間方向の電流を算出できる１方向のみの磁界を検出するようにしてもよい。これによれば、個々の磁気センサ及びセンサ信号取り出し回路を簡略化することができる。

また、上記実施形態においては、磁気センサ２２−１，２２−２・・２２−Ｎで検出した磁界から電流の大きさＩxy及び方向θixyと、Ｘ方向の電流の大きさＩｘとＹ方向の電流の大きさＩｙを計算したが、磁界の強さと電流の大きさは比例関係にあり、磁界の方向と電流の方向は９０度異なっていることが決まっているので、検出した磁界から電流の大きさと方向を計算せず、検出した各点の磁界の強さと方向から、磁界の強さと方向の分布、及び電極間方向又はその垂直方向の磁界の強さ分布を表示し、電極間方向の垂直方向における磁界の強さ分布（電極間方向の電流により発生する磁界の強さ分布）の対称性を表す電極間対称性数値Ｓymを計算するようにしてもよい。

また、電流の大きさデータＩxy(ｎ)に代えて磁界の強さデータＨxy(ｎ)の分布状態を用いることは、正負電極Ｆe1，Ｆe2の位置を検出する場合にも適用できる。すなわち、図７ＡのステップＳ４０〜Ｓ４４、図７ＢのステップＳ４５〜Ｓ４９及び図７ＣのステップＳ６５〜Ｓ６９においては、電流の大きさデータＩxy(ｎ)を用いて正負電極Ｆe1，Ｆe2の位置を検出した。しかし、これに代えて、磁界の強さデータＨxy(ｎ)を用いて正負電極Ｆe1，Ｆe2の位置を検出するようにしてもよい。この場合、前記図７ＡのステップＳ３５で計算した磁界の強さＨxyを表すデータを磁界の強さデータＨxy（ｎ）として記憶装置に記憶しておき、前記図７ＡのステップＳ４０〜Ｓ４４、図７ＢのステップＳ４５〜Ｓ４９及び図７ＣのステップＳ６５〜Ｓ６９の処理において、電流の大きさデータＩxy(ｎ)に代えて磁界の強さデータＨxy(ｎ)を用いればよい。また、電流の大きさデータＩxy(ｎ)に代えてＸ方向の磁界の強さデータＨｘ(ｎ)を用いてもよい。この場合も、前記図７ＡのステップＳ３３で計算したＸ方向の磁界の強さＨｘを表すデータをＸ方向の磁界の強さデータＨｘ（ｎ）として記憶装置に記憶しておくようにする。

また、対称性の判断においても、電流の大きさデータＩxy(ｎ)に代えて磁界の強さデータＨxy(ｎ)を用いることができる。すなわち、図７ＢのステップＳ５０〜Ｓ６４、図７ＣのステップＳ７０〜Ｓ８４及び図７ＤのステップＳ８５においては、電流の大きさデータＩxy(ｎ)を用いて電極間対称性数値Ｓｙｍを計算した。しかし、これに代えて、磁界の強さデータＨxy(ｎ)を用いて電極間対称性数値Ｓｙｍを計算するようにしてもよい。この場合も、前記図７ＡのステップＳ３５で計算した磁界の強さＨxyを表すデータを磁界の強さデータＨxy（ｎ）として記憶装置に記憶しておき、前記図７ＢのステップＳ５０〜Ｓ６４、図７ＣのステップＳ７０〜Ｓ８４及び図７ＤのステップＳ８５の処理において、電流の大きさデータＩxy(ｎ)に代えて磁界の強さデータＨxy(ｎ)を用いればよい。また、電流の大きさデータＩxy(ｎ)に代えてＸ方向の磁界の強さデータＨｘ(ｎ)を用いてもよい。この場合も、前記図７ＡのステップＳ３３で計算したＸ方向の磁界の強さＨｘを表すデータをＸ方向の磁界の強さデータＨｘ（ｎ）として記憶装置に記憶しておくようにする。

さらに、上記変形例における電流のＸ方向の電流の大きさデータＩx(ｎ)と基準値Ｉｘref(ｎ)との差の絶対値｜Ｉx(ｎ)−Ｉref(ｎ)｜に基づく燃料電池ＦＣの異常の判定においても、Ｘ方向の電流の大きさデータＩx(ｎ)に代えてＹ方向の磁界の強さデータＨｙ(ｎ)を用いることができる。すなわち、図１２のステップＳ１０８においては、Ｘ方向の電流の大きさデータＩx(ｎ)とＸ方向の電流の大きさの基準値Ｉｘref(ｎ)との差の絶対値｜Ｉx(ｎ)−Ｉref(ｎ)｜が、比較値３・DEV(ｎ)以上であるか否かを判定するようにした。しかし、この場合も、前記図１２のステップＳ１０３で計算したＹ方向の磁界の強さＨｙを表すデータをＨｙ(ｎ)として記憶装置に記憶しておき、この記憶しておいたＹ方向の磁界の強さデータＨｙ(ｎ)を用いて、正常な燃料電池ＦＣに基づいて計測して予め用意しておいたＹ方向の磁界の強さの基準値Ｈyref(ｎ)との差の絶対値｜Ｈｙ(ｎ)−Ｈyref(ｎ)｜が、比較値３・DEV(ｎ)以上であるか否かを判定するようにすればよい。また、この場合も、Y方向の磁界の強さデータＨｙ(ｎ)に限らず、磁界の強さデータＨxy(ｎ)を用いてもよい。

また、上記実施形態及び変形例においては、電極間方向の電流の大きさ分布の対称性を表す電極間対称性数値Ｓym又は基準値との差分値（Ｉｘ(ｎ)−Ｉxref(ｎ)）を用いて、自動で検査対象の燃料電池ＦＣの合否を判定したが、電極間方向及びその垂直方向における電流の大きさ分布又は磁界の強さ分布のみを作業者が見て燃料電池ＦＣの合否を判定するようにしてもよい。

また、上記実施形態においては、磁気センサ２２−１，２２−２・・２２−Ｎをマトリクス状に配置したが、磁気センサユニット２０の置き方を変更せず、かつ測定を短時間で行う必要がなければ、１つ又は少ない数の磁気センサを磁気センサユニット２０に固定して、１方向又は２方向にステージ１０又は磁気センサを移動させて、燃料電池ＦＣのＸ−Ｙ平面を磁気センサが走査するようにしてもよい。

また、上記実施形態及び変形例においては、検査対象の電池は燃料電池ＦＣを想定したが、電解質と電極から構成される電池であれば２次電池でも本検査装置により検査を行うことができる。この場合、燃料電池ＦＣのような形状が電極間の中間で対称になっていないものが多くあるので、正負電極Ｆe1，Ｆe2間の対称性を表す電極間対称性数値Ｓymで判定できないときは、各点の測定データを基準値と比較して判断するか、電流分布又は一定方向の電流の大きさの分布を見て判定するかは、適宜判断すればよい。

また、上記実施形態では、磁気センサとして磁気抵抗素子（ＭＲ素子）を利用したが、これに代えて、ホール素子、磁気インピーダンス素子効果センサ、フラックスゲート、超伝導量子干渉素子などを利用するようにしてもよい。

ＦＣ…燃料電池、１０…ステージ、１１，１２…支持部材、１３，１４…連結部材、１５…固定載置部、１６…移動載置部、２０…磁気センサユニット、２２（２２−１，２２−２・・２２−Ｎ）…磁気センサ、３１…通電信号供給回路、３２…通電回路、３３…センサ信号取出回路、３４…信号選択回路、３５…ロックインアンプ、４０…コントローラ、４１…入力装置、４２…表示装置

Claims (7)

1. 電解質と電極から構成されている電池に所定周波数の交流成分を重畳させた直流電圧を印加して前記電解質に通電する通電手段と、
   前記電池の複数の部分に対向して位置し、前記複数の部分に流れる電流によって発生する磁界を検出して、検出磁界を表す信号を出力する磁界検出手段と、
   前記磁界検出手段から出力される検出磁界を表す信号から、前記所定周波数に等しい周波数の信号成分を取出す周波数成分取出し手段と
   を備えたことを特徴とする電池の検査装置。
2. 請求項１に記載した電池の検査装置において、
   前記磁界検出手段は、前記電池の電極間方向に平行な面の複数の部分で、前記電解質中を流れる電流によって発生する磁界を検出し、さらに、
   前記周波数成分取出し手段から取出された信号成分から、前記電池の電極間方向に平行な面の複数の部分における磁界の強さ又は電流の大きさの分布を計算する強さ分布計算手段を備えたことを特徴とする電池の検査装置。
3. 請求項２に記載した電池の検査装置において、さらに、
   前記強さ分布計算手段によって計算された磁界の強さ又は電流の大きさの分布を用いて、前記電池の電極間方向に平行な面における前記電極に対向する位置を検出する電極位置検出手段を備えたことを特徴とする電池の検査装置。
4. 請求項２又は３に記載した電池の検査装置において、さらに、
   前記強さ分布計算手段によって計算された磁界の強さ又は電流の大きさの分布の、前記電極間の中間線に対する対称性を数値として計算する対称性計算手段を備えたことを特徴とする電池の検査装置。
5. 請求項４に記載した電池の検査装置において、さらに、
   前記対称性計算手段によって計算された対称性の数値に基づいて前記電池の異常を判定する判定手段を備えたことを特徴とする電池の検査装置。
6. 請求項２又は３に記載した電池の検査装置において、さらに、
   前記強さ分布計算手段によって計算された磁界の強さ又は電流の大きさの分布と、予め用意した基準情報とを比較して、前記電池の異常を判定する判定手段を備えたことを特徴とする電池の検査装置。
7. 請求項２乃至６のうちのいずれか一つに記載した電池の検査装置において、さらに、
   前記強さ分布計算手段によって計算された磁界の強さ又は電流の大きさの分布を表示する表示手段を備えたことを特徴とする電池の検査装置。

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