JP2015133259A - Method for detecting defective product - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、二次電池の不良品検出方法に関する。 The present invention relates to a method for detecting a defective product of a secondary battery.
近年、電気を繰り返し充放電可能な二次電池は広く普及しており、例えば、電気自動車用やハイブリッド自動車用の電源としても期待されている。 In recent years, secondary batteries capable of repeatedly charging and discharging electricity have been widely used, and for example, they are also expected as power sources for electric vehicles and hybrid vehicles.
この二次電池は正極板及び負極板の電極を備えている。そして、効率的な充放電を可能にするため、正極板と負極板との間にセパレータを介在させてそれぞれ渦巻状に捲回することにより、電極面積を大きくするものが一般的に知られている。 The secondary battery includes a positive electrode plate and a negative electrode electrode. In order to enable efficient charging / discharging, it is generally known that the electrode area is increased by winding a separator between the positive electrode plate and the negative electrode plate and winding them in a spiral shape. Yes.
ところで、上記のように捲回される正極板や負極板に欠陥部分(不良部分)があると、その不良部分の箇所をも捲回してしまうことがある。ここで、不良部分とは、正極板や負極板に傷や剥離箇所等がある部分である。このような不良が発生した場合には、電池としての品質の低下を招くことになるため、正極板や負極板における不良部分の有無の検査をする必要がある。この不良部分の検査を行う方法としては、正極板や負極板の捲回前に不良品検査を行い、不良部分にマーキングを施す方法が知られている(例えば、下記特許文献1参照)。 By the way, if the positive electrode plate or the negative electrode plate wound as described above has a defective portion (defective portion), the defective portion may be wound. Here, the defective portion is a portion where the positive electrode plate or the negative electrode plate has scratches or peeling portions. When such a defect occurs, the quality of the battery is deteriorated. Therefore, it is necessary to inspect the presence or absence of a defective portion in the positive electrode plate or the negative electrode plate. As a method of inspecting the defective portion, a method is known in which defective products are inspected before winding of the positive electrode plate or the negative electrode plate, and marking is performed on the defective portion (for example, see Patent Document 1 below).
しかしながら、上記特許文献1に記載された不良品検出方法では、捲回前に不良部分を検出することは可能であるものの、捲回時に正極板や負極板に発生する折れやシワを検出することはできなかった。また、捲回されて捲回体となった後では、正極板や負極板に混入された折れやシワを外観上で検出することが困難であるため、捲回体を解体して検査を行わなければならなかった。このような折れやシワが混入されると、電池の品質の低下を招くことになるため、折れやシワが混入された捲回体を外観上で判別する必要があった。 However, in the defective product detection method described in Patent Document 1, it is possible to detect a defective portion before winding, but it is possible to detect folds and wrinkles generated in the positive electrode plate and the negative electrode plate during winding. I couldn't. In addition, after being wound into a wound body, it is difficult to detect the folds and wrinkles mixed in the positive electrode plate and the negative electrode plate on the appearance, so the wound body is disassembled for inspection. I had to. When such folds and wrinkles are mixed, the quality of the battery is deteriorated. Therefore, it is necessary to distinguish the wound body mixed with folds and wrinkles on the appearance.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の電極シートを積層して捲回することにより形成される捲回体に、折れやシワが混入されているか否かを外観上で判別することができる二次電池の不良品検出方法を提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a subject, The objective is whether the folding and wrinkle were mixed in the winding body formed by laminating | stacking and winding a several electrode sheet. It is an object of the present invention to provide a method for detecting defective products of a secondary battery that can determine whether or not the appearance is good.
上記課題を解決するために本発明に係る不良品検出方法は、複数の電極シートを積層して捲回することにより形成される二次電池の不良品検出方法であって、前記捲回前に、各々の前記電極シートにおける所定の位置にマーキングを施す工程と、前記捲回された前記複数の電極シートに施された前記マーキングのうち、隣り合う前記電極シートに施された前記マーキングの位置ずれ量を検出する工程と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a defective product detection method according to the present invention is a secondary battery defective product detection method formed by laminating and winding a plurality of electrode sheets, and before the winding, A step of marking at a predetermined position in each of the electrode sheets, and among the markings applied to the plurality of wound electrode sheets, positional deviation of the markings applied to the adjacent electrode sheets And a step of detecting the quantity.
本発明に係る不良品検出方法では、電極シートを捲回する前に、各々の電極シートの所定の位置にマーキングを施し、捲回された複数の電極シートに施されたマーキングのうち、隣り合うマーキングの位置ずれ量を検出する。折れやシワが混入された電極シートは、折れやシワの長さ分だけ捲回長が増加するため、マーキングの位置ずれ量を確認するのみで、捲回された複数の電極シートに折れやシワが混入されているか否かを確認することができる。その結果、折れやシワが混入された捲回体を、外観上で判別することができる。 In the defective product detection method according to the present invention, before winding the electrode sheet, marking is performed at a predetermined position of each electrode sheet, and among the markings applied to the plurality of wound electrode sheets, they are adjacent to each other. Detect the amount of marking displacement. Since the winding length of the electrode sheet mixed with folds and wrinkles increases by the length of the folds and wrinkles, it is necessary to check the amount of misalignment of the marking. It can be confirmed whether or not is mixed. As a result, the wound body in which folds and wrinkles are mixed can be distinguished on the appearance.
本発明によれば、複数の電極シートを積層して捲回することにより形成される捲回体に、折れやシワが混入されているか否かを外観上で判別することができる二次電池の不良品検出方法を提供することができる。 According to the present invention, a secondary battery capable of visually determining whether or not folds or wrinkles are mixed in a wound body formed by laminating and winding a plurality of electrode sheets. A defective product detection method can be provided.
以下添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the description, the same constituent elements in the drawings will be denoted by the same reference numerals as much as possible, and redundant description will be omitted.
(自動捲回機1)
まず、図1を参照しながら自動捲回機1について説明する。図1は、自動捲回機1の概略構成を示す全体図である。
(Automatic winding machine 1)
First, the automatic winding machine 1 will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an overall view showing a schematic configuration of the automatic winding machine 1.
自動捲回機1は、図1に示すように、正極シート11と、セパレータ21と、負極シート31と、セパレータ41とを捲回して、捲回体100を連続的に製造するための装置である。自動捲回機1は、捲回部101と、正極シート巻き出し部111と、セパレータ巻き出し部121と、負極シート巻き出し部131と、セパレータ巻き出し部141と、正極シート用マーキング機構51と、セパレータ用マーキング機構52と、負極シート用マーキング機構53と、セパレータ用マーキング機構54と、正極シート用カッター91と、セパレータ用カッター92と、負極シート用カッター93と、セパレータ用カッター94と、を備える。
As shown in FIG. 1, the automatic winding machine 1 is an apparatus for continuously manufacturing a
捲回部101は、回転可能な回転軸である。捲回部101は、反時計回りに回転することができるようになっている。この回転は、図示しない駆動部によって駆動される。
The
正極シート巻き出し部111は、捲回部101に供給する正極シート11を巻き出すためのものである。セパレータ巻き出し部121は、捲回部101に供給するセパレータ21を巻き出すためのものである。負極シート巻き出し部131は、捲回部101に供給する負極シート31を巻き出すためのものである。セパレータ巻き出し部141は、捲回部101に供給するセパレータ41を巻き出すためのものである。正極シート巻き出し部111、負極シート巻き出し部131及びセパレータ巻き出し部121、141は、略円柱形状を呈し、円柱の中心軸でもある回転軸の周りに回転可能なローラーである。各々のローラーの外周面に、正極シート11等の長尺シートが捲回されている。
The positive electrode
正極シート用カッター91は、正極シート11を幅方向(短手方向)に切断するためのものである。セパレータ用カッター92は、セパレータ21を幅方向に切断するためのものである。負極シート用カッター93は、負極シート31を幅方向に切断するためのものである。セパレータ用カッター94は、セパレータ41を短手方向(幅方向)に切断するためのものである。
The positive
正極シート用マーキング機構51は、正極シート11に外観上で認識可能なマーキング51aを施す機構である。同様に、セパレータ用マーキング機構52は、セパレータ21に外観上で認識可能なマーキング52aを施す機構である。同様に、負極シート用マーキング機構53は、負極シート31に外観上で認識可能なマーキング53aを施す機構である。同様に、セパレータ用マーキング機構54は、セパレータ41に外観上で認識可能なマーキング54aを施す機構である。正極シート用マーキング機構51、負極シート用マーキング機構53、セパレータ用マーキング機構52、54としては、例えば電池性能に影響を与えないケガキ等の機構が用いられる。
The positive electrode
また、正極シート用マーキング機構51、セパレータ用マーキング機構52、負極シート用マーキング機構53、セパレータ用マーキング機構54によるマーキング51a、52a、53a、54aは、自動捲回機1による捲回前に、それぞれの正極シート11、セパレータ21、負極シート31、セパレータ41に施されるものである。
In addition, the
また、正極シート用マーキング機構51は、正極シート用カッター91の位置(正極シート用カッター91が正極シート11を切断する位置)を起点として正極シート11の長手方向に「良品の捲回長L」の間隔をあけた位置に、マーキング51aを施すように設けられている。ここで、「良品の捲回長L」とは、正極シート11、セパレータ21、負極シート31及びセパレータ41に折れやシワがない場合における一捲回の捲回長を意味している。
Further, the positive electrode
同様に、セパレータ用マーキング機構52は、セパレータ用カッター92の位置を起点として、セパレータ21の長手方向に「良品の捲回長L」の間隔をあけた位置に、マーキング52aを施すように設けられている。
Similarly, the
同様に、負極シート用マーキング機構53は、負極シート用カッター93の位置を起点として、負極シート31の長手方向に「良品の捲回長L」の間隔をあけた位置に、マーキング53aを施すように設けられている。
Similarly, the
同様に、セパレータ用マーキング機構54は、セパレータ用カッター94の位置を起点として、セパレータ41の長手方向に「良品の捲回長L」の間隔をあけた位置に、マーキング54aを施すように設けられている。
Similarly, the
このようにマーキング51a、52a、53a、54aは、それぞれ正極シート用マーキング機構51、セパレータ用マーキング機構52、負極シート用マーキング機構53、セパレータ用マーキング機構54によって施される。そして、本実施形態では、正極シート11、セパレータ21、負極シート31及びセパレータ41に折れやシワがない状態で積層された場合には、それぞれのマーキング51a、52a、53a、54aの位置ずれ量が等間隔となるように施されている。換言すれば、それぞれのマーキング51a、52a、53a、54aの位置ずれ量が等間隔となっている場合には、正極シート11、セパレータ21、負極シート31及びセパレータ41に折れやシワがない状態(良品)と判別することができる。マーキング51a、52a、53a、54aの位置ずれ量の詳細に関しては、図2を参照しながら後述する。
Thus, the
なお、正極シート用カッター91が配置されている位置から正極シート用マーキング機構51が設けられる位置までの正極シート11の搬送経路をパスラインということとすると、本実施形態では、自動捲回機1は捲回体100の一捲分の捲回長より長いパスラインを有していることが望ましい。
In addition, in this embodiment, when the conveyance path | route of the
(不良品検出方法)
続いて折れやシワが混入された捲回体100(不良品)の検出方法について以下に説明する。
(Defective product detection method)
Next, a method for detecting the wound body 100 (defective product) mixed with folds and wrinkles will be described below.
まず、図1に示すように、自動捲回機1による捲回前に、正極シート用マーキング機構51、セパレータ用マーキング機構52、負極シート用マーキング機構53、セパレータ用マーキング機構54によって、それぞれの正極シート11、セパレータ21、負極シート31、セパレータ41にマーキング51a、52a、53a、54aを施す。
First, as shown in FIG. 1, before winding by the automatic winding machine 1, the positive electrode
ここで、それぞれのマーキング51a、52a、53a、54aが施される位置に関して詳細に説明すると、上述したように、マーキング51aは、正極シート用カッター91の位置を起点として正極シート11の長手方向に「良品の捲回長L」の間隔をあけた位置(所定の位置)に形成される。同様に、マーキング52aは、セパレータ用カッター92の位置を起点として、セパレータ21の長手方向に「良品の捲回長L」の間隔をあけた位置(所定の位置)に形成される。同様に、マーキング53aは、負極シート用カッター93の位置を起点として、負極シート31の長手方向に「良品の捲回長L」の間隔をあけた位置(所定の位置)に形成される。同様に、マーキング54aは、セパレータ用カッター94の位置を起点として、セパレータ41の長手方向に「良品の捲回長L」の間隔をあけた位置(所定の位置)に形成される。
Here, the position where the
次に、自動捲回機1による正極シート11、セパレータ21、負極シート31及びセパレータ41の捲回時又は捲回後に、隣り合うマーキング51a、52a、53a、54aの位置ずれ量を検出する。より詳細には、マーキング51aとマーキング52aとの位置ずれ量、マーキング52aとマーキング53aとの位置ずれ量、マーキング53aとマーキング54aとの位置ずれ量を検出する。
Next, when the positive winding
そして、検出したマーキング51a、52a、53a、54aの位置ずれ量が、等間隔であるか否か(良品の場合における位置ずれ量と異なっているか否か)を判別する。それぞれのマーキング51a、52a、53a、54aの位置ずれ量が等間隔であれば良品と判別し、等間隔でなければ不良品と判別する。
Then, it is determined whether or not the detected positional deviation amounts of the
以上のように、自動捲回機1による捲回前に、各々の正極シート11、セパレータ21、負極シート31、セパレータ41における所定の位置にマーキング51a、52a、53a、54aを施す工程と、捲回された正極シート11、セパレータ21、負極シート31及びセパレータ41に施されたマーキング51a、52a、53a、54aのうち、隣り合うマーキング51a、52a、53a、54aの位置ずれ量を検出する工程とを備える。
As described above, the step of applying the
このように本実施形態では、マーキング51a、52a、53a、54aの位置ずれ量を検出する。折れやシワが混入された捲回体100(不良品)は、良品の場合と比較して、折れやシワの長さ分、長尺シートの捲回長が増加するから、マーキング51a、52a、53a、54aの位置ずれ量を検出することにより、折れやシワが混入された捲回体100を判別することができる。このため、捲回後であっても捲回体100を解体して検査をする必要がなく、マーキング51a、52a、53a、54aの位置ずれ量を検出するのみで折れやシワの混入有無を判別することができる。マーキング51a、52a、53a、54aの位置ずれ量は外観上で検出することができるため、折れやシワが混入された捲回体100を外観上で判別することができる。
As described above, in the present embodiment, the displacement amount of the
続いて図2を参照しながら、折れやシワが混入された捲回体の判別方法について説明する。図2は、複数の電極シートを積層して捲回することにより形成された捲回体について、従来方法と本発明方法とを比較するための図である。 Next, with reference to FIG. 2, a method for discriminating a wound body in which folds and wrinkles are mixed will be described. FIG. 2 is a diagram for comparing the conventional method and the method of the present invention with respect to a wound body formed by laminating and winding a plurality of electrode sheets.
なお、図2において、捲回体200(図2の左上側)は、従来方法によって製造された捲回体のうち良品(折れやシワがない)である場合を表し、捲回体100(図2の左下側)は、本発明方法によって製造された捲回体のうち良品(折れやシワがない)である場合を表している。また、捲回体200´(図2の右上側)は、従来方法によって製造された捲回体のうち不良品(折れやシワの混入時)である場合を表し、捲回体100´(図2の右下側)は、本発明方法によって製造された捲回体のうち不良品(折れやシワの混入時)である場合を表している。
In FIG. 2, a wound body 200 (upper left in FIG. 2) represents a case where the wound body manufactured by the conventional method is a non-defective product (no breakage or wrinkles), and the wound body 100 (see FIG. 2). The lower left side of 2 represents a case where the wound body manufactured by the method of the present invention is a non-defective product (no folds or wrinkles). Further, the
まず、本発明方法によって製造された捲回体100、100´について説明する。良品(折れやシワがない捲回体100)である場合は、図2に表わされるように、マーキング51a、52a、53a、54aの位置ずれ量が等間隔D1となっていることを外観上で判別できる。これに対して、不良品(折れやシワが混入されている捲回体100´)である場合は、マーキング51aとマーキング52aとの位置ずれ量がD2、他のマーキング52a、53a、54a間の位置ずれ量がD1となっており、マーキング51aとマーキング52aとの位置ずれ量のみが増加している。このようにマーキング51a、52a、53a、54aの位置ずれ量が等間隔D1ではないことを確認することができるため、捲回体100´は不良品であると判別することができる。
First, the
続いて従来方法によって製造された捲回体200、200´について説明する。図2に表されるように、不良品(折れやシワが混入された捲回体200´)では、折れやシワ(図2の円W)が混入されていても、外観上で良品(折れやシワがない捲回体200)と区別することが困難であるため、折れやシワが発見されずに電池となってしまう可能性がある。
Next, the
図2に表わされるように、本発明方法では、折れやシワが混入された捲回体100´を外観上で判別することができるため、良品であるか不良品であるかを外観上で区別することができる。
As shown in FIG. 2, in the method of the present invention, the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious for those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the idea described in the claims, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. It is understood.
例えば上記実施形態では、良品(折れやシワがない捲回体100)である場合は、マーキング51a、52a、53a、54aの位置ずれ量が等間隔であることを検出し、不良品(折れやシワが混入された捲回体100´)である場合は、マーキング51a、52a、53a、54aの位置ずれ量が等間隔ではないことを検出する。しかしながらこの実施形態に限定されず、良品である場合は、マーキング51a、52a、53a、54aの位置ずれ量がないように、すなわち全て重なるように形成し、不良品である場合は、少なくとも1つのマーキング51a、52a、53a、54aの位置がずれるように形成し、この位置ずれを検出することにより不良品の判別をしても良い。
For example, in the above-described embodiment, in the case of a non-defective product (a
1:自動捲回機
11:正極シート
31:負極シート
21、41:セパレータ
51:正極シート用マーキング機構
53:負極シート用マーキング機構
52、54:セパレータ用マーキング機構
51a、52a、53a、54a:マーキング
91:正極シート用カッター
93:負極シート用カッター
92、94:セパレータ用カッター
100:捲回体
L:良品の捲回長
1: automatic winding machine 11: positive electrode sheet 31:
Claims (1)
前記捲回前に、各々の前記電極シートにおける所定の位置にマーキングを施す工程と、
前記捲回された前記複数の電極シートに施された前記マーキングのうち、隣り合う前記電極シートに施された前記マーキングの位置ずれ量を検出する工程と、を備えることを特徴とする不良品検出方法。 A method for detecting a defective product of a secondary battery formed by laminating and winding a plurality of electrode sheets,
Before the winding, marking the predetermined position in each of the electrode sheets,
Detecting a displacement amount of the markings applied to the adjacent electrode sheets among the markings applied to the wound electrode sheets. Method.
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