JP2016057271A - 電気化学デバイス用外装フィルムの検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ピンホール等の欠陥の位置を容易に特定することができる電気化学デバイス用外装フィルムの検査方法を提供する。【解決手段】検査方法は、複数の層を有するラミネートフィルムより形成された外装フィルム１Ａの表面に、外装フィルム１Ａに存在する欠陥に起因するスパーク痕を生じさせるスパーク放電工程と、スパーク痕を検知する検知工程と、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、電気化学デバイス（例：リチウムイオン二次電池、電気二重層キャパシタ）用外装フィルムの検査方法及び外装フィルムの製造方法に関する。

電気化学デバイスとして例えばリチウムイオン二次電池では、電極（集電体）や電解質（電解液）を含む電池要素は袋状や容器状の外装体内に収容封入されている。外装体を形成する外装材として用いられる外装フィルムは、一般に、複数の層を有するラミネートフィルムより形成されている。この外装フィルムにはガス（水蒸気を含む）や液体等に対して高いバリア性を要求される。もし外装フィルムにピンホール等の欠陥が存在するとバリア性が損なわれるため、外装フィルムに対して欠陥が存在するか否かを検査することは重要である。

電気化学デバイス用外装フィルムではないが食品包装用シートに対するピンホールの検査方法として、特許第３６４３４００号公報（特許文献１）は、一対の電極間に電圧を印加することにより、両電極間に配置されたシートに存在するピンホールの部分で流れる放電電流の有無を検出することでピンホールを検査する方法を開示している。

特許第３６４３４００号公報

而して、上述した公知の検査方法のように放電電流の有無によりピンホールの検査を行う場合には、ピンホールの位置を特定することは容易ではなかった。

本発明は、上述した技術背景に鑑みてなされたもので、その目的は、ピンホール等の欠陥の位置を容易に特定することができる電気化学デバイス用外装フィルムの検査方法及び外装フィルムの製造方法を提供することにある。

本発明は以下の手段を提供する。

［１］ 複数の層を有するラミネートフィルムより形成された外装フィルムの表面に、前記外装フィルムに存在する欠陥に起因するスパーク痕を生じさせるスパーク放電工程と、
前記スパーク痕を検知する検知工程と、を含む、電気化学デバイス用外装フィルムの検査方法。

［２］ 前記検知工程では、
前記外装フィルムの表面をカメラにより撮像して得られた撮像画像に基づいて前記スパーク痕を検知する前項１記載の電気化学デバイス用外装フィルムの検査方法。

［３］ 前記外装フィルムは長尺なものであり、
前記スパーク放電工程では、
スパーク放電器に備えられた一対の電極間を前記外装フィルムが通過するように前記外装フィルムを前記両電極に対して相対的に前記外装フィルムの長さ方向に移動させながら、前記両電極間にスパーク放電用電圧を印加することにより、前記外装フィルムの表面に前記スパーク痕を生じさせ、
前記検知工程では、
移動している前記外装フィルムの移動量を移動量計測器により計測するとともに、移動している前記外装フィルムの表面をカメラにより撮像して得られた撮像画像に基づいて前記スパーク痕を検知し、
さらに、前記カメラによる前記スパーク痕の検知時刻と前記移動量計測器により計測された前記外装フィルムの移動量とに基づいて、前記外装フィルムの表面における前記スパーク痕の位置を検知する前項１記載の電気化学デバイス用外装フィルムの検査方法。

［４］ 前記両電極は互いに平行に離間して対向状に配置されるとともに、前記両電極のうち一方は接地された電極であり、他方は接地されていない検査電極であり、
前記スパーク放電工程では、
前記スパーク放電用電圧を１．３〜２．７ｋＶ、前記検査電極から前記外装フィルムまでの距離を１〜５０ｍｍ、及び、外装フィルムの移動速度を１０〜２００ｍ／ｍｉｎに設定して、前記外装フィルムを相対移動させる前項３記載の電気化学デバイス用外装フィルムの検査方法。

［５］ 前記検知工程では、
さらに、前記スパーク痕の発生時の光及び音の少なくとも一方に基づいて、前記外装フィルムの表面にスパーク痕が存在することを検知する前項１〜４のいずれかに記載の電気化学デバイス用外装フィルムの検査方法。

［６］ 前記外装フィルムは、前記複数の層として金属層及び樹脂層を少なくとも有している前項１〜５のいずれかに記載の電気化学デバイス用外装フィルムの検査方法。

［７］ 前項１〜６のいずれかに記載の電気化学デバイス用外装フィルムの検査方法により外装フィルムを検査する工程を含む、電気化学デバイス用外装フィルムの製造方法。

本発明は以下の効果を奏する。

前項［１］によれば、外装フィルムに存在する欠陥自体を検知するのではなく、欠陥の部分で生じたスパーク放電によりその大きさが拡大されたスパーク痕を検知するので、スパーク痕を検査人の目やカメラ等で容易に検知可能である。したがって、外装フィルムの表面における欠陥の位置を容易に特定することができる。

前項［２］では、外装フィルムの表面をカメラにより撮像して得られた撮像画像に基づいてスパーク痕を検知することにより、スパーク痕の検知を容易に且つ確実に行うことができ、これにより外装フィルムの表面における欠陥の位置を容易に且つ確実に特定することができる。

前項［３］では、前記［２］と同様の理由により、スパーク痕の検知を容易且つ確実に行うことができる。さらに、長尺な外装フィルムに対して作業能率良く検査を行うことができる。

しかも、カメラによるスパーク痕の検知時刻と移動量計測器により計測された外装フィルムの移動量とに基づいて、外装フィルムの表面におけるスパーク痕の位置を検知するので、外装フィルムの表面における欠陥の位置を更に容易に且つ更に確実に特定することができる。

前項［４］では、スパーク痕を確実に発生させることができる。

前項［５］では、外装フィルムの表面にスパーク痕が存在することをより確実に検知することができる。

前項［６］では、外装フィルムが金属層及び樹脂層を少なくとも有している場合でも、外装フィルムの表面にスパーク痕を生じせることができて、外装フィルムの表面における欠陥の位置を容易に特定することができる。

前項［７］では、ピンホール等の欠陥が存在しないか又は非常に少ない外装フィルムを得ることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る電気化学デバイス用外装フィルムの検査装置を検査途中の状態で示す概略側面図である。 図２は、第１実施形態の外装フィルムの概略拡大断面図である。 図３は、第１実施形態の外装フィルムの表面にスパーク痕が発生した状態を示す外装フィルムの表面の概略拡大図である。 図４は、第１実施形態の外装フィルムに別の欠陥が存在した状態を示す概略拡大断面図である。 図５は、第２実施形態の外装フィルムの概略拡大断面図である。 図６は、第３実施形態の外装フィルムの概略拡大断面図である。 図７は、第４実施形態の外装フィルムの概略拡大断面図である。

次に、本発明の一実施形態について図面を参照して以下に説明する。なお本実施形態では、アルミニウムの語は、純アルミニウムとアルミニウム合金との双方を含む意味で用いられる。

図１において、「１０」は、本発明の一実施形態に係る電気化学デバイス用外装フィルムの検査装置である。「１Ａ」は、本実施形態の検査装置１０により検査される第１実施形態の外装フィルムである。

外装フィルム１Ａは、電気化学デバイス要素としてのリチウムイオン二次電池要素を収容封入する外装体を形成する外装材として用いられる長尺な帯状のものである。外装フィルム１Ａにはガス（水蒸気を含む）や液体等に対して高いバリア性が要求される。

図２に示すように、外装フィルム１Ａは、複数の層を有するラミネートフィルムより形成されたものであり、すなわち複数の層が積層一体化されて形成されたものである。外装フィルム１Ａの具体的な一構造例は次のとおりである。

外装フィルム１Ａは、電池要素側に配置される内層２Ａとしての熱融着性（熱可塑性）樹脂層（例：ポリオレフィン層）と、中間層３Ａとしての金属層（例：アルミニウム箔、ステンレス鋼箔、ニッケル箔、銅箔、チタン箔）と、外層４Ａとしての第１樹脂層とを有しており、さらに、外層４Ａの外側に配置された最外層５Ａとしての第２樹脂層を有している。そして、これらの層２Ａ、３Ａ、４Ａ、５Ａが積層状に配置されるとともに、内層２Ａと中間層３Ａとが両者の間に介在された接着剤６により接着され、中間層３Ａと外層４Ａとが両者の間に介在された接着剤６により接着され、外層４Ａと最外層５Ａとが両者の間に介在された接着剤６により接着されており、これにより、これらの層２Ａ、３Ａ、４Ａ、５Ａが積層一体化されている。

本第１実施形態の外装フィルム１Ａでは、内層２Ａは具体的には例えば無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）フィルム層である。中間層３Ａは具体的には例えばアルミニウム（Ａｌ）箔層である。外層４Ａは具体的には例えば二軸延伸ナイロン（ＯＮｙ）フィルム層である。最外層５Ａは具体的には例えば二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム層である。

外装フィルム１Ａの幅は、外装フィルム１Ａの長さ方向に一定であり、例えば１０〜２０００ｍｍである。外装フィルム１Ａの長さは例えば１０〜２５０００ｍである。外装フィルム１Ａの厚さは例えば３０〜５００μｍである。内層２Ａの厚さは例えば１０〜１００μｍ、中間層３Ａの厚さは例えば７〜１２０μｍ、外層４Ａの厚さは例えば１０〜４０μｍ、最外層５Ａの厚さは例えば２〜４０μｍである。各接着剤６の厚さは例えば０．１〜１０μｍである。

図１に示すように、本実施形態の検査装置１０は、スパーク放電手段１１、検知手段２０などを含んでいる。

スパーク放電手段１１は、外装フィルム１Ａの表面に外装フィルム１Ａに存在する欠陥７に起因するスパーク痕（詳述するとスパーク放電痕）８を生じさせるものであり、スパーク放電器１２、移動手段１６などを具備している。

外装フィルム１Ａに存在する欠陥７とは、例えば図２に示すようにピンホール７ａをはじめ、その他にフィッシュアイや、図４に示すように外装フィルム１Ａ中に存在する異物７ｂ（外装フィルム１Ａ中への混入異物）などの微小欠陥が挙げられる。図２では、ピンホール７ａは、外装フィルム１Ａの最外層５Ａにその厚さ方向の全体に亘って延びて存在している。これらの欠陥７は微小であり更に外装フィルム１Ａの表面側から見た欠陥７の外観が外装フィルム１Ａの表面とあまり変わらないことが多いため、これらの欠陥７を検査人の目で検知することは容易ではない。

スパーク放電器１２は、互いに平行に離間して対向状に且つ水平に配置された一対の板状等のスパーク放電用電極１３、１４と、両電極１３、１４間にスパーク放電用電圧を印加する高圧電源１５などを備えている。両電極１３、１４のうち一方は接地された接地電極１４であり、他方は接地されていない検査電極１３である。本実施形態では、例えば、接地電極１４が外装フィルム１Ａの下側に検査電極１３が外装フィルム１Ａの上側にそれぞれ外装フィルム１Ａの幅方向の全体に亘って外装フィルム１Ａを横断する状態に配置されている。

図３に示すように、スパーク放電手段１１により外装フィルム１Ａの表面に生じたスパーク痕８は、外装フィルム１Ａの表面においてスパーク放電が生じる前の欠陥７の大きさよりも大きくなっており更に局部的に黒色等に変色している。そのため、スパーク痕８は後述する検知手段２０（カメラ２２）により容易に検知できるようになっており、更に検査人の目でも比較的容易に検知できるようになっている。例えば外装フィルム１Ａの表面におけるスパーク痕８の大きさは概ね直径０．1〜４．０ｍｍであり、これはスパーク放電が生じる前の欠陥７の大きさに対して概ね２倍の大きさである。

移動手段１６は、両電極１３、１４間における略中間位置を外装フィルム１Ａが通過するように外装フィルム１Ａを両電極１３、１４に対して相対的に外装フィルム１Ａの長さ方向に所定速度で移動させるものである。本実施形態では、両電極１３、１４の配置位置は固定されており、移動手段１６は外装フィルム１Ａが各電極１３、１４と平行になるように且つ外装フィルム１Ａが各電極１３、１４と接触しないように外装フィルム１Ａをその長さ方向に移動させるように構成されている。

さらに、移動手段１６は 外装フィルム１Ａを上述のように移動させるための駆動源として送出しロール１７と巻取りロール１８などを備えている。外装フィルム１Ａは送出しロール１７にロール状に巻かれている。そして、送出しロール１７から送り出された外装フィルム１Ａは、所定の移動速度で両電極１３、１４間と検知手段２０とを順次通過して巻取りロール１８にロール状に巻き取られる。

検知手段２０は、スパーク痕８を検知するものであり、移動量計測器２１、カメラ２２、解析器２３などを具備している。

移動量計測器２１は、移動手段１６により移動している外装フィルム１Ａの移動量を計測するものである。本実施形態では、移動量計測器２１としてヤードメータなどが用いられている。そして、移動量計測器２１は、両電極１３、１４の配置位置よりも外装フィルム１Ａの移動方向下流側に配置されており、更にその配置位置は外装フィルム１Ａの移動方向に対して固定されている。

カメラ２２は、移動手段１６により移動している外装フィルム１Ａの表面を撮像するものであり、本実施形態では、カメラ２２としてＣＣＤカメラなどが用いられている。そしてカメラ２２は、両電極１３、１４の配置位置よりも外装フィルム１Ａの移動方向下流側に且つ移動量計測器２１よりも上流側の近傍に配置されており、更にその配置位置は外装フィルム１Ａの移動方向に対して固定されている。

さらに、カメラ２２は、外装フィルム１Ａの厚さ方向両側（即ち外装フィルム１Ａの上下両側）に互いに対向状に配置された一対の第１カメラ２２ａ及び第２カメラ２２ｂを備えている。各カメラ２２ａ、２２ｂは、各カメラ２２ａ、２２ｂによる撮像位置を通過する外装フィルム１Ａの対応する表面の幅方向の全体を撮像できるようになっている。

第１カメラ（上側のカメラ）２２ａは、外装フィルム１Ａの厚さ方向両側の表面のうち一方の表面（即ち上表面）を撮像してスパーク痕８を検知するものである。第２カメラ（下側のカメラ）２２ｂは、外装フィルム１Ａの他方の表面（即ち下表面）を撮像してスパーク痕８を検知するものである。

解析器２３は、所定の解析プログラムがインストールされたコンピュータ等を有しており、各カメラ２２ａ、２２ｂにより撮像して得られた撮像画像をコンピュータ解析してスパーク痕８を検知するものである。さらに、各撮像画像及び解析結果は、撮像時刻と関連づけられて記憶部（図示せず）に記憶されるようになっている。

そして検知手段２０は、カメラ２２（解析器２３）によりスパーク痕８を検知すると、その検知時刻と移動量計測器２１により計測された外装フィルム１Ａの移動量とに基づいて、外装フィルム１Ａの両表面のうちスパーク痕８が検知された表面におけるスパーク痕８の位置を算出して検知するように構成されている。

スパーク痕８の位置の検知方法について具体的に例示すると次のとおりである。例えば、移動量計測器２１により計測される外装フィルム１Ａの移動量を、カメラ２２による撮像位置からの外装フィルム１Ａの移動量に設定しておき、またスパーク痕８の検知時刻と外装フィルム１Ａの移動量とを関連づけておく。そして、スパーク痕８を検知すると、その検知時刻に対応する外装フィルム１Ａの移動量に基づいて外装フィルム１Ａの表面の長さ方向におけるスパーク痕８の位置を検知（特定）することができる。さらに、この検知結果に、カメラ２２による、外装フィルム１Ａの表面の幅方向におけるスパーク痕８の検知位置を加味することにより、外装フィルム１Ａの表面の長さ方向及び幅方向におけるスパーク痕８の位置を検知（特定）することができる。

次に、本実施形態の検査装置１０を用いた外装フィルム１Ａの検査方法について以下に説明する。

本実施形態の検査方法は、外装フィルム１Ａの表面に外装フィルム１Ａに存在する欠陥７に起因するスパーク痕８を生じさせるスパーク放電工程と、スパーク痕８を検知する検知工程と、を含んでいる。

スパーク放電工程では、移動手段１６により、スパーク放電器１２の両電極１３、１４間における略中間位置を外装フィルム１Ａが各電極１３、１４と平行に且つ外装フィルム１Ａが各電極１３、１４と接触しない態様に通過するように外装フィルム１Ａをその長さ方向に移動させながら、両電極１３、１４間に高圧電源１５によりスパーク放電用電圧を印加する。これにより、外装フィルム１Ａに存在する欠陥７が両電極１３、１４間を通過する際に当該欠陥７の部分でスパーク放電を発生させて、外装フィルム１Ａの表面における欠陥７の部分にスパーク痕８を生じさせる。なお、スパーク放電の発生（即ちスパーク痕８の発生）に伴って光（火花）及び音が発せられる。

電源１５により両電極１３、１４間に印加するスパーク放電用電圧は直流電圧１．３〜２．７ｋＶに設定されるのが望ましく、さらに、検査電極１３及び接地電極１４から外装フィルム１Ａまでの距離はそれぞれ１〜５０ｍｍ（好ましくは２〜５０ｍｍ）に設定されるとともに、移動手段１６による外装フィルム１Ａの移動速度は１０〜２００ｍ／ｍｉｎに設定されることが望ましい。こうすることにより、スパーク痕８を確実に発生させることができ、特に、直径０．０６〜２ｍｍの欠陥７に対してスパーク痕８を確実に発生させることができる。さらに処理速度や後段の検査（カメラ）の確実性を考えると外装フィルムの１Ａの移動速度は６０〜１２０ｍ／ｍｉｎであることがより好ましい。

検知工程では、移動している外装フィルム１Ａの移動量を移動量計測器２１により計測するとともに、移動している外装フィルム１Ａの両表面をそれぞれ第１カメラ２２ａ及び第２カメラ２２ｂにより撮像して得られた撮像画像に基づいてスパーク痕８を検知する。そして、カメラ２２によるスパーク痕８の検知時刻と移動量計測器２１により計測された外装フィルム１Ａの移動量とに基づいて、外装フィルム１Ａの表面におけるスパーク痕８の位置を算出して検知する。その検知方法の具体例は上述したとおりである。

本実施形態の検査装置１０により外装フィルム１Ａの表面におけるスパーク痕８の位置を検知すると、その後、外装フィルム１Ａからスパーク痕８の部分を除去する。このとき、スパーク痕８の位置が検知されているので、外装フィルム１Ａの表面におけるスパーク痕８（即ち欠陥７）の位置を容易に特定することができ、したがって外装フィルム１Ａから欠陥７を容易に除去することができる。

本実施形態の検査方法によれば、外装フィルム１Ａに存在する欠陥７そのものを検知するのではなく、欠陥７の部分で生じたスパーク放電によりその大きさが拡大されているスパーク痕８を検知するので、スパーク痕８を検査人の目やカメラ２２等で容易に検知可能である。したがって、外装フィルム１Ａの表面における欠陥７の位置を容易に特定することができる。

さらに、外装フィルム１Ａの表面をカメラ２２により撮像して得られた撮像画像に基づいてスパーク痕８を検知するので、スパーク痕８の検知を容易に且つ確実に行うことができ、これにより外装フィルム１Ａの表面における欠陥７の位置を容易に且つ確実に特定することができる。

さらに、外装フィルム１Ａは長尺なものであり、スパーク放電工程では、両電極１３、１４間を外装フィルム１Ａが通過するように外装フィルム１Ａをその長さ方向に移動させながら、両電極１３、１４間にスパーク放電用電圧を印加することにより、外装フィルム１Ａの表面にスパーク痕８を生じさせるので、長尺な外装フィルム１Ａに対して作業能率良く検査を行うことができる。

しかも、カメラ２２によるスパーク痕８の検知時刻と移動量計測器２１により計測された外装フィルム１Ａの移動量とに基づいて、外装フィルム１Ａの表面におけるスパーク痕８の位置を検知するので、外装フィルム１Ａの表面における欠陥７の位置を更に容易に且つ更に確実に特定することができる。

さらに、外装フィルム１Ａが、互いに積層された金属層（中間層３Ａ）及び樹脂層（内層２Ａ、外層４Ａ、最外層５Ａ）を少なくとも有している場合でも、外装フィルム１Ａの表面にスパーク痕８を生じせることができて、外装フィルム１Ａの表面における欠陥７の位置を容易に特定することができる。

さらに、本実施形態の検知方法では、スパーク痕８の発生時の光及び音の少なくとも一方に基づいて、外装フィルム１Ａの表面にスパーク痕８が存在することを検知することが望ましい。こうすることにより、外装フィルム１Ａの表面にスパーク痕８が存在することをより確実に検知することができる。なお、この検知方法の場合、スパーク痕８の発生時の光や音は、検査人の目や耳などにより又はフォトセンサやマイクロフォンセンサなどにより検出可能である。

本発明の一実施形態に係る電気化学デバイス用外装フィルムの製造方法は、上記実施形態の検査方法により外装フィルム１Ａを検査する工程を含んでいる。これによれば、検査工程においてスパーク痕８を検知した場合には、外装フィルム１Ａからスパーク痕８の部分を切除等により除去することにより、ピンホール７ａ等の欠陥７が存在しないか又は非常に少ない外装フィルム１Ａを得ることができる。そして、この外装フィルム１Ａを外装材として用いて袋状や容器状等の所定形状の外装体を常法に従って製造することにより、高いバリア性を有する外装体を得ることができる。

本実施形態の検査方法により検知可能な欠陥７は、上述した図２に示したピンホール７ａ（即ち外装フィルム１Ａの最外層５Ａに存在するピンホール）の他に、図４に示すように、外層（樹脂層）４Ａに存在するピンホール７ａ、中間層（金属層）３Ａに存在するピンホール７ａ、内層（樹脂層）２Ａに存在するピンホール７ａ、外装フィルム１Ａ中（例えば互いに重なり合う２つの層間の接着界面）に存在する異物（即ち外装フィルム１Ａ中への混入異物）７ｂなどであり、更に、図示していないがフィッシュアイなども検知可能である。本実施形態の検査方法では、これらの欠陥７に起因するスパーク痕８を外装フィルム１Ａの表面に生じさせることができる。

さらに、本実施形態の検査方法により検査対象となり得る外装フィルムは、図２に示した第１実施形態の外装フィルム１Ａに限定されず、その他に例えば、図５〜７に示した第２〜第４実施形態の外装フィルム１Ｂ〜１Ｄも検査対象となり得る。

図５に示した第２実施形態の外装フィルム１Ｂでは、外層４Ｂと最外層５Ｂとが両者の間に接着剤６としての接着性樹脂を介して共押出ラミネートにより接着された後に２軸延伸されている。その他の構成は図２に示した上記第１実施形態の外装フィルム１Ａと同じである。すなわち、内層２Ｂは例えば無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）フィルム層であり、中間層３Ｂは例えばアルミニウム箔（Ａｌ）層であり、外層４Ｂは例えば二軸延伸ナイロン（ＯＮｙ）フィルム層であり、最外層５Ｂは例えば二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム層であり、接着性樹脂はマレン酸変性ポリプロピレン樹脂である。そして、内層２Ｂと中間層３Ｂとが両者の間に介在された接着剤６により接着され、中間層３Ｂと外層４Ｂとが両者の間に介在された接着剤６により接着されている。

図６に示した第３実施形態の外装フィルム１Ｃでは、外層４Ｃは１層だけであり例えば二軸延伸ナイロン（ＯＮｙ）フィルム層である。その他の構成は、図２に示した上記第２実施形態の外装フィルム１Ａと同じである。すなわち、内層２Ｃは例えば無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）フィルム層であり、中間層３Ｃは例えばアルミニウム箔（Ａｌ）層である。そして、内層２Ｃと中間層３Ｃとが両者の間に介在された接着剤６により接着され、中間層３Ｃと外層４Ｃとが両者の間に介在された接着剤６により接着されている。

図７に示した第４実施形態の外装フィルム１Ｄでは、上記第３実施形態と同じく外層５Ｄは１層だけであり例えば二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム層である。その他の構成は、図２に示した上記第２実施形態の外装フィルム１Ａと同じである。すなわち、内層２Ｄは例えば無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）フィルム層であり、中間層３Ｄは例えばアルミニウム箔（Ａｌ）層である。そして、内層２Ｄと中間層３Ｄとが両者の間に介在された接着剤６により接着され、中間層３Ｄと外層５Ｄとが両者の間に介在された接着剤６により接着されている。

さらに、図示していないが、外装フィルムは内層が二層、三層等の多層になっていても良い。さらに、図２及び図５に示した第１及び第２実施形態の外装フィルム１Ａ、１Ｂのように外層が二層等の多層になっていても良い。

以上で本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々に変更可能である。

本発明に係る検査方法により検査対象となり得る外装フィルムは、リチウムイオン二次電池等の二次電池の電池要素を収容する外装体に外装材として用いられるものに限定されるものではなく、その他に例えば、電気二重層キャパシタのキャパシタ要素を収容する外装体に外装材として用いられるものであっても良いし、その他の電気化学デバイス要素を収容する外装体に外装材として用いられるものであっても良い。

次に本発明の具体的実施例について以下に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

外装フィルムとして、図２に示した第１実施形態の外装フィルム１Ａを準備した。外装フィルム１Ａの内層２Ａは厚さ８０μｍの無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）フィルム層であり、中間層３Ａは厚さ４０μｍのアルミニウム（Ａｌ）箔層であり、外層４Ａは厚さ１５μｍの二軸延伸ナイロン（ＯＮｙ）フィルム層であり、最外層５Ａは厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム層である。

外装フィルム１Ａの最外層５Ａに、外装フィルム１Ａに存在する欠陥７として直径０．０２ｍｍ、０．０６ｍｍ、０．１ｍｍ、０．５ｍｍ及び２ｍｍのピンホール７ａを外装フィルム１Ａの表面からレーザビーム照射により多数穿設した。各ピンホール７ａの深さは最外層５Ａの厚さと略同じである。

そして、図１に示した本実施形態の検査装置１０を用いて外装フィルム１Ａを検査することにより、スパーク痕８を検知できるか評価した。その検査条件は次のとおりであった。

・両電極１３、１４間に印加したスパーク放電用電圧（直流電圧）：１．３ｋＶ、１．８ｋＶ、２．２ｋＶ、２．５ｋＶ、２．７ｋＶ、３．０ｋＶ、４．０ｋＶ
・検査電極１３から外装フィルム１Ａまでの距離：１５ｍｍ
・外装フィルム１Ａの移動速度：３０ｍ／ｍｉｎ。

その評価結果は次のとおりであった。

直径０．０２ｍｍのピンホール以外のピンホールに対して全てスパーク痕を検知することができた。一方、直径０．０２ｍｍのピンホールに対してはその大部分はスパーク痕を検知することができたが、その一部にスパーク痕を検知できないものがあった。

また、スパーク放電用電圧が３．０ｋＶ以上の場合には、ピンホールだけではなく更に外装フィルムの表面上に付着した微小なダストの部分にもスパーク放電が発生してスパーク痕が検知された。したがって、スパーク放電用電圧を１．３〜２．７ｋＶに設定して検査を行うにより、ピンホールに起因するスパーク痕を確実に検知できることを確認し得た。

さらに、上記の検査を、検査電極１３から外装フィルム１Ａまでの距離を１〜５０ｍｍの範囲内で、及び、外装フィルム１Ａの移動速度を１０〜２００ｍ／ｍｉｎの範囲内でそれぞれ変更して行ったところ、上述の評価結果と同様の結果が得られた。

本発明は、電気化学デバイス（例：リチウムイオン二次電池、電気二重層キャパシタ）用外装フィルムの検査方法及び外装フィルムの製造方法に利用可能である。

１Ａ〜１Ｄ：外装フィルム
７：欠陥
７ａ：ピンホール
７ｂ：異物
８：スパーク痕
１０：検査装置
１１：スパーク放電手段
１２：スパーク放電器
１３：検査電極
１４：接地電極
１６：移動手段
２０：検知手段
２１：移動量計測器
２２：カメラ

Claims (7)

1. 複数の層を有するラミネートフィルムより形成された外装フィルムの表面に、前記外装フィルムに存在する欠陥に起因するスパーク痕を生じさせるスパーク放電工程と、
   前記スパーク痕を検知する検知工程と、を含む、電気化学デバイス用外装フィルムの検査方法。
2. 前記検知工程では、
   前記外装フィルムの表面をカメラにより撮像して得られた撮像画像に基づいて前記スパーク痕を検知する請求項１記載の電気化学デバイス用外装フィルムの検査方法。
3. 前記外装フィルムは長尺なものであり、
   前記スパーク放電工程では、
   スパーク放電器に備えられた一対の電極間を前記外装フィルムが通過するように前記外装フィルムを前記両電極に対して相対的に前記外装フィルムの長さ方向に移動させながら、前記両電極間にスパーク放電用電圧を印加することにより、前記外装フィルムの表面に前記スパーク痕を生じさせ、
   前記検知工程では、
   移動している前記外装フィルムの移動量を移動量計測器により計測するとともに、移動している前記外装フィルムの表面をカメラにより撮像して得られた撮像画像に基づいて前記スパーク痕を検知し、
   さらに、前記カメラによる前記スパーク痕の検知時刻と前記移動量計測器により計測された前記外装フィルムの移動量とに基づいて、前記外装フィルムの表面における前記スパーク痕の位置を検知する請求項１記載の電気化学デバイス用外装フィルムの検査方法。
4. 前記両電極は互いに平行に離間して対向状に配置されるとともに、前記両電極のうち一方は接地された電極であり、他方は接地されていない検査電極であり、
   前記スパーク放電工程では、
   前記スパーク放電用電圧を直流電圧１．３〜２．７ｋＶ、前記検査電極から前記外装フィルムまでの距離を１〜５０ｍｍ、及び、外装フィルムの移動速度を１０〜２００ｍ／ｍｉｎに設定して、前記外装フィルムを相対移動させる請求項３記載の電気化学デバイス用外装フィルムの検査方法。
5. 前記検知工程では、
   さらに、前記スパーク痕の発生時の光及び音の少なくとも一方に基づいて、前記外装フィルムの表面にスパーク痕が存在することを検知する請求項１〜４のいずれかに記載の電気化学デバイス用外装フィルムの検査方法。
6. 前記外装フィルムは、前記複数の層として金属層及び樹脂層を少なくとも有している請求項１〜５のいずれかに記載の電気化学デバイス用外装フィルムの検査方法。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の電気化学デバイス用外装フィルムの検査方法により外装フィルムを検査する工程を含む、電気化学デバイス用外装フィルムの製造方法。