JP2023114653A - Electrode insulation inspection device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、電極絶縁検査装置に関する。 The present disclosure relates to an electrode insulation inspection device.
例えば、特開2020-95887号公報には、電極と固体電解質層とをプレスするローラを用いて電極の短絡を検査することが可能な検査装置が開示されている。 For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2020-95887 discloses an inspection device capable of inspecting short circuits in electrodes using rollers that press the electrodes and the solid electrolyte layer.
特開2020-95887号公報に記載される検査装置では、電極のうちの被検査領域が搬送方向に非連続な場合、ローラが電極のうち被検査領域以外の部位に接することにより、電極が破損する懸念がある。 In the inspection apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-95887, when the area to be inspected of the electrodes is discontinuous in the conveying direction, the electrodes are damaged when the roller comes into contact with a portion of the electrodes other than the area to be inspected. There is concern that
本開示の目的は、検査時における電極の破損を抑制可能な検査装置を提供することである。 An object of the present disclosure is to provide an inspection device capable of suppressing electrode breakage during inspection.
本開示の一局面に従った電極絶縁検査装置は、一方向における一方側に突出する突出部及び前記一方向における他方側に突出する露出部を含む電極と、絶縁材料からなり前記突出部を被覆する被覆部と、を有する枚葉電極における前記被覆部の絶縁状態を検査する電極絶縁検査装置であって、前記被覆部を挟むように配置された一対の第1ローラと、前記露出部を挟むように配置された一対の第2ローラと、前記一対の第1ローラ及び前記一対の第2ローラ間の電圧に基づいて前記被覆部の絶縁状態を判定する絶縁判定部と、前記一対の第1ローラを制御する制御部と、を備え、前記一対の第1ローラは、前記被覆部に接触する接触位置と、前記被覆部から離間した離間位置と、の間で移動可能であり、前記制御部は、前記被覆部が前記一対の第1ローラ間を通過する間は前記一対の第1ローラを前記接触位置に移動させ、前記被覆部が前記一対の第1ローラ間を通過しないときは前記一対の第1ローラを前記離間位置に移動させる。 An electrode insulation inspection device according to one aspect of the present disclosure includes an electrode including a protruding portion protruding to one side in one direction and an exposed portion protruding to the other side in the one direction, and an insulating material covering the protruding portion. an electrode insulation inspection device for inspecting an insulation state of the covering portion in a single-wafer electrode having a covering portion to be covered by a pair of first rollers arranged so as to sandwich the covering portion, and sandwiching the exposed portion an insulation determination unit that determines an insulation state of the covering portion based on the voltage between the pair of first rollers and the pair of second rollers; and the pair of first rollers. a controller for controlling the rollers, wherein the pair of first rollers is movable between a contact position in contact with the covering portion and a spaced position away from the covering portion; moves the pair of first rollers to the contact position while the covering portion passes between the pair of first rollers, and moves the pair of rollers when the covering portion does not pass between the pair of first rollers. to the separated position.
本開示によれば、検査時における電極の破損を抑制可能な検査装置を提供することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present disclosure, it is possible to provide an inspection device capable of suppressing electrode breakage during inspection.
本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。 Embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to below, the same or corresponding members are given the same numbers.
図1は、本開示の一実施形態の電極絶縁検査装置の構成を概略的に示す斜視図である。この電極絶縁検査装置1は、例えば、車両に搭載される蓄電セルの製造工程において特に好ましく用いられる。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing the configuration of an electrode insulation inspection device according to one embodiment of the present disclosure. This electrode
電極絶縁検査装置1は、蓄電セルの製造過程で形成される枚葉電極100の絶縁状態を検査する装置である。電極絶縁検査装置1の前に、まず枚葉電極100の構成について説明する。
The electrode
図2は、図1におけるII-II線での断面図である。図2に示されるように、枚葉電極100は、第1電極110と、第1活物質層120と、セパレータ130と、第2活物質層140と、被覆部150と、を有している。
FIG. 2 is a cross-sectional view along line II-II in FIG. As shown in FIG. 2, the
第1電極110は、薄膜状に形成されている。本実施形態では、第1電極110は、負極箔で構成されている。第1電極110は、例えば銅からなる。図1に示されるように、第1電極110は、第1方向における一方側に向かって突出する突出部112と、第1方向における他方側に向かって突出する露出部114と、を有している。本実施形態では、第1電極110の厚み方向及び第1方向の双方と直交する第2方向における露出部114の寸法は、同方向における突出部112の寸法よりも小さい。
The
第1活物質層120は、第1電極110の表面及び裏面に設けられている。第1活物質層120は、負極活物質からなる。
The first
セパレータ130は、枚葉電極100の厚み方向、すなわち、第1電極110及び第1活物質層120の積層方向(図2における上下方向)における第1活物質層120の外側に設けられている。
The
第2活物質層140は、前記積層方向におけるセパレータ130の外側に設けられている。第2活物質層140は、正極活物質からなる。
The second
図2に示されるように、第1電極110の突出部112は、前記積層方向と直交する方向で、かつ、第1方向における一方側(図2における右側)に向かって第2活物質層140の端部141から突出する形状を有している。本実施形態では、第1活物質層120及びセパレータ130も、突出部112の突出方向と同方向に第2活物質層140の端部141から突出する突出部122,132を有している。
As shown in FIG. 2, the
被覆部150は、絶縁材料(合成樹脂等)からなり、各突出部112,122,132を被覆している。
The covering
電極絶縁検査装置1で枚葉電極100の検査が行われた後、図3に示されるように、積層方向における第2活物質層140の外側に第2電極160が設けられる。第2電極160は、薄膜状に形成されている。本実施形態では、第2電極160は、正極箔で構成されている。第2電極160は、例えばアルミニウムからなる。第2電極160は、各突出部112,122,132の突出方向と同方向に各突出部112,122,132よりも長く突出する形状を有している。本実施形態では、各突出部112,122,132が被覆部150によって被覆されているため、第1電極110と第2電極160との接触が防止されている。
After the single-
次に、電極絶縁検査装置1について説明する。電極絶縁検査装置1は、一対の第1ローラ10と、一対の第2ローラ20と、絶縁判定部30と、制御部40と、付勢部50(図4を参照)と、を備えている。
Next, the electrode
一対の第1ローラ10は、第2方向と平行な搬送方向(図1において矢印AR1で示される方向)に搬送される枚葉電極100の被覆部150を挟むように配置されている。一対の第1ローラ10は、被覆部150を挟持しながら枚葉電極100を搬送方向に搬送する。
The pair of
図4において矢印AR2で示されるように、一対の第1ローラ10は、被覆部150に接触する接触位置(図4において実線で示される位置)と、被覆部150から離間した離間位置(図4において二点鎖線で示される位置)と、の間で移動可能である。第1ローラ10の接触位置及び離間位置間の移動は、例えば、アクチュエータによって行われる。
As indicated by arrows AR2 in FIG. 4, the pair of
一対の第2ローラ20は、搬送方向に搬送される枚葉電極100の露出部114を挟むように配置されている。一対の第2ローラ20は、露出部114を挟持しながら枚葉電極100を搬送方向に搬送する。本実施形態では、第2方向における露出部114の寸法が同方向における突出部112の寸法よりも小さい。そのため、第1ローラ10及び第2ローラ20の双方がともに第1電極110に接しない瞬間が生じないようにするため、図1に示されるように、第2ローラ20は、搬送方向に互いに離間した2箇所に配置されている。このため、電極絶縁検査装置1では、枚葉電極100の露出部114がまず初めに第2ローラ20に接する。本実施形態では、第1電極110が薄く形成されているため、露出部114へのシワの形成を抑制するために、一対の第2ローラ20を積層方向に移動させる機構を備えていることが好ましい。
The pair of
各第1ローラ10及び各第2ローラ20は、ローラ型のプローブを有している。各第1ローラ10及び各第2ローラ20は、モータで駆動される。枚葉電極100の位置ずれ等を抑制するために、各第1ローラ10及び各第2ローラ20の周速は、枚葉電極100の搬送速度と同じに設定されている。
Each
絶縁判定部30は、一対の第1ローラ10及び一対の第2ローラ20間の電圧に基づいて被覆部150の絶縁状態を判定する。絶縁判定部30は、一対の第1ローラ10に接続された定電圧電源及びデータロガー(図5を参照)を有している。定電圧電源は、第1ローラ10及び第2ローラ20を介して枚葉電極100に定電圧を印可する。データロガーは、枚葉電極100に印可される電圧を監視する。なお、第1ローラ10と定電圧電源及びデータロガーの電気的な接続は、スリップリング等によって行われる。
The
突出部112が被覆部150によって適切に絶縁されている場合、図5に示されるように、枚葉電極100にはほとんど電流が流れないため、データロガーには印可電圧とほぼ同じ値が示される。一方、例えば、図6に示されるように、第1電極110の突出部112にバリ112aが生じており、このバリ112aが被覆部150から突出していることによって絶縁不良が生じている場合、抵抗器において電圧降下が生じ、枚葉電極100にかかる電圧が低下するため、データロガーには印可電圧よりも低い値が示される。絶縁判定部30は、この電圧差に基づいて被覆部150の絶縁状態を判定する。
When the projecting
制御部40は、一対の第1ローラ10を制御する。制御部40は、被覆部150が一対の第1ローラ10間を通過する間は一対の第1ローラ10を接触位置に移動させ、被覆部150が一対の第1ローラ10間を通過しないときは一対の第1ローラ10を離間位置に移動させる。より詳細には、制御部40は、一対の第1ローラ10が離間位置に位置する状態において、搬送方向における被覆部150の前端の位置が一対の第1ローラ10間の距離が最短となる位置に到達したときに、一対の第1ローラ10を離間位置から接触位置に移動させる。一方、制御部40は、一対の第1ローラ10が接触位置に位置する状態において、搬送方向における被覆部150の後端の位置が一対の第1ローラ10間の距離が最短となる位置を通過したときに、一対の第1ローラ10を接触位置から離間位置に移動させる。なお、被覆部150の位置は、例えばセンサによって検出され、その検出信号が制御部40に送られる。
The
付勢部50は、一対の第1ローラ10を互いに近づく方向に付勢している。
The biasing
以上のように、本実施形態の電極絶縁検査装置1では、第1ローラ10及び第2ローラ20間に流れる電流値に基づいて、電極の絶縁状態を検査することができる。しかも、この絶縁状態の検査は、枚葉電極100の搬送を停止することなく行うことが可能であるため、生産性の低下が抑制される。
As described above, the electrode
さらに、制御部40は、被覆部150が一対の第1ローラ10間を通過しないときは一対の第1ローラ10を離間位置に移動させるため、一対の第1ローラ10が常時接触位置に位置している場合(第1電極110の突出部112のうち被覆部150で被覆された部位以外の部位にも接する場合)に比べ、第1電極110の破損が抑制される。
Further, the
また、蓄電セルの製造工程では、図3に示されるように第2活物質層140上に第2電極160が積層された後、被覆部150の位置が積層方向における両側から圧縮されることがある。この場合、図7に示されるように、第2電極160が積層された時点では第1電極110及び第2電極160間が導通していなくても、図8に示されるように、被覆部150の位置が積層方向における両側から圧縮されることにより、バリ112a等に起因して第1電極110及び第2電極160間が導通する場合がある。本実施形態では、第2電極160の積層後に被覆部150の位置に作用する圧縮荷重に対応する荷重が被覆部150に作用するように、第2電極160の積層前の状態において付勢部50が一対の第1ローラ10を付勢している。このため、第2電極160が積層された後の工程において第1電極110及び第2電極160間が導通する不具合を、第2電極160の積層前に予め検出することが可能となる。
In the manufacturing process of the storage cell, after the
上述した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。 It will be appreciated by those skilled in the art that the exemplary embodiments described above are specific examples of the following aspects.
上記実施形態における電極絶縁検査装置は、一方向における一方側に突出する突出部及び前記一方向における他方側に突出する露出部を含む電極と、絶縁材料からなり前記突出部を被覆する被覆部と、を有する枚葉電極における前記被覆部の絶縁状態を検査する電極絶縁検査装置であって、前記被覆部を挟むように配置された一対の第1ローラと、前記露出部を挟むように配置された一対の第2ローラと、前記一対の第1ローラ及び前記一対の第2ローラ間の電圧に基づいて前記被覆部の絶縁状態を判定する絶縁判定部と、前記一対の第1ローラを制御する制御部と、を備え、前記一対の第1ローラは、前記被覆部に接触する接触位置と、前記被覆部から離間した離間位置と、の間で移動可能であり、前記制御部は、前記被覆部が前記一対の第1ローラ間を通過する間は前記一対の第1ローラを前記接触位置に移動させ、前記被覆部が前記一対の第1ローラ間を通過しないときは前記一対の第1ローラを前記離間位置に移動させる。 The electrode insulation inspection device in the above embodiment includes an electrode including a protruding portion protruding to one side in one direction and an exposed portion protruding to the other side in the one direction, and a covering portion made of an insulating material and covering the protruding portion. and an electrode insulation inspection device for inspecting the insulation state of the covering portion in a single-wafer electrode having a pair of first rollers arranged to sandwich the covering portion, and a pair of first rollers arranged to sandwich the exposed portion. a pair of second rollers, an insulation determination unit that determines an insulation state of the covering portion based on the voltage between the pair of first rollers and the pair of second rollers, and the pair of first rollers. a control unit, wherein the pair of first rollers are movable between a contact position in contact with the covering portion and a spaced position away from the covering portion; moving the pair of first rollers to the contact position while the covering portion passes between the pair of first rollers; and moving the pair of first rollers when the covering portion does not pass between the pair of first rollers. to the separated position.
この電極絶縁検査装置では、被覆部の絶縁状態が良好である場合、第1ローラ及び第2ローラ間にはほとんど電流が流れない一方、電極に生じたバリ等が被覆部から突出している場合等、被覆部に絶縁不良が生じている場合、第1ローラ及び第2ローラ間に電流が流れることによって電圧降下が生じるため、電極の絶縁状態を検査することができる。 In this electrode insulation inspection device, when the insulation state of the covering portion is good, almost no current flows between the first roller and the second roller, and when burrs or the like on the electrode protrude from the covering portion. If there is an insulation failure in the covering portion, a voltage drop occurs due to the current flowing between the first roller and the second roller, so that the insulation state of the electrodes can be inspected.
さらに、制御部は、被覆部が一対の第1ローラ間を通過しないときは一対の第1ローラを離間位置に移動させるため、一対の第1ローラが常時接触位置に位置している場合(電極の突出部のうち被覆部で被覆された部位以外の部位にも接する場合)に比べ、電極が破損することが抑制される。 Further, the controller moves the pair of first rollers to the separated position when the covering portion does not pass between the pair of first rollers, so that when the pair of first rollers are always positioned at the contact position (electrode The electrode is prevented from being damaged as compared with the case where the protruding portion of (1) is also in contact with the portion other than the portion covered with the covering portion).
なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 It should be noted that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and should not be considered restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the description of the above-described embodiments, and includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
1 電極絶縁検査装置、10 第1ローラ、20 第2ローラ、30 絶縁判定部、40 制御部、50 付勢部、100 枚葉電極、110 第1電極、120 第1活物質層、130 セパレータ、140 第2活物質層、150 被覆部、160 第2電極。
1 electrode
Claims (1)
前記被覆部を挟むように配置された一対の第1ローラと、
前記露出部を挟むように配置された一対の第2ローラと、
前記一対の第1ローラ及び前記一対の第2ローラ間の電圧に基づいて前記被覆部の絶縁状態を判定する絶縁判定部と、
前記一対の第1ローラを制御する制御部と、を備え、
前記一対の第1ローラは、前記被覆部に接触する接触位置と、前記被覆部から離間した離間位置と、の間で移動可能であり、
前記制御部は、前記被覆部が前記一対の第1ローラ間を通過する間は前記一対の第1ローラを前記接触位置に移動させ、前記被覆部が前記一対の第1ローラ間を通過しないときは前記一対の第1ローラを前記離間位置に移動させる、電極絶縁検査装置。 The covering portion of the single-wafer electrode, comprising: an electrode including a projecting portion projecting to one side in one direction and an exposed portion projecting to the other side in the one direction; and a covering portion made of an insulating material and covering the projecting portion. An electrode insulation inspection device for inspecting the insulation state of
a pair of first rollers arranged to sandwich the covering portion;
a pair of second rollers arranged to sandwich the exposed portion;
an insulation determination unit that determines an insulation state of the covering portion based on the voltage between the pair of first rollers and the pair of second rollers;
A control unit that controls the pair of first rollers,
The pair of first rollers is movable between a contact position in contact with the covering portion and a spaced position away from the covering portion,
The control section moves the pair of first rollers to the contact position while the covering section passes between the pair of first rollers, and moves the covering section to the contact position when the covering section does not pass between the pair of first rollers. is an electrode insulation inspection device that moves the pair of first rollers to the spaced position;
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