JP3789696B2 - Battery electrolyte leak inspection apparatus and battery electrolyte leak inspection method - Google Patents

Battery electrolyte leak inspection apparatus and battery electrolyte leak inspection method Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池の表面から電解液がリークしているかどうかを、電池が組み立てられた直後に検査できるようにした電池の電解液リーク検査装置および電池の電解液リーク検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リチウムイオン電池など電解液が注入されている電池は、表面から電解液がリークしていないかどうかが検査される。電解液は透明であるため、電池が組み立てられた直後に、目視や普通のカメラによって、電解液がリークしていることを検出することは困難である。しかし、電解液は数日間放置されると、白く結晶化する。そこで、電解液がリークしているかどうかの検査は、電解液が注入された数日後に、白く結晶化したものが出てきているかどうかを目視することによって行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
電池は、生産性を向上させるため、電解液のリークを検査するまでの間に、初期外観検査や予備充電が行われている。予備充電では、プローブピンが使用されるため、電解液がリークしているにもかかわらず、予備充電が行われると、プローブピンに電解液が付着し、以降の予備充電において通電不良を起こす可能性がある。したがって、予備充電するまでに電解液がリークしているかどうかを検査し、電解液がリークしている電池については予備充電しないようにする必要がある。
【０００４】
そこで、本発明は電池の表面から電解液がリークしているかどうかを、電池が組み立てられた直後に検査できるようにした電池の電解液リーク検査装置および電池の電解液リーク検査方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の関連技術にかかる第１の電池電解液リーク検査装置は、赤外光を吸収する物質を含んだ電解液が電池の表面にリークしているかどうかを検査する電池の電解液リーク検査装置であって、電池の表面に赤外光を照射する赤外光照射手段と、前記電池の表面で反射した赤外光を受光する赤外線センサと、前記赤外線センサが受光した赤外光の強さに応じて濃淡画像を作成する画像作成手段と、前記画像作成手段によって作成された濃淡画像のうち、検査している電池の測定画像を、電解液のリークしていない電池の標準画像と比較し、両画像に相違がある場合に、検査している電池の表面から電解液がリークしていると判定する画像判定手段と、を備える。
【０００６】
この第１の電池電解液リーク検査装置によれば、赤外光を利用するため、電池を組み立てた直後に電解液がリークしていることを検出することができる。すなわち、電解液には赤外光を吸収する物質が含まれていることから、電池の表面に電解液がリークしていれば、電池の表面に照射された赤外光は、その電解液に吸収され、赤外線センサが赤外光を受光しない。また、電解液がリークしている部分以外にキズなどのノイズによって赤外線センサが赤外光を受光しないこともある。そこで第１の電解液リーク検査装置は、検査している電池に照射した赤外光から作成される濃淡画像の測定画像を、電解液のリークしていない電池に照射した赤外光から作成される濃淡画像の標準画像と比較し、測定画像が標準画像と異なっていれば、電池の表面に電解液がリークしていると判定する。
【０００７】
ここで、赤外光照射手段は、赤外光が電池の表面を点状で照射するが、縦方向と横方向に走査することにより、電池の全表面を照射する。ただし、赤外光照射手段が電池の全表面を一度に照射し、赤外線センサがその電池で反射した全表面の赤外光を受光するようにしてもよい。受光センサは、赤外光の強さを感知するものである。画像作成手段と画像判定手段は、概念的なものであり、例えばパソコンなどによって、画像を作成し、その画像から電解液がリークしているかどうかを判定する。
【０００８】
本発明の関連技術にかかる第２の電池電解液リーク検査装置は、前記の第１の電池電解液リーク検査装置であって、前記画像判定手段は、濃淡画像の測定画像と濃淡画像の標準画像との画像間の差分演算を行うことにより、濃淡画像の差分画像を作成し、その濃淡画像の差分画像を２値化処理することにより、測定画像と標準画像とが一致している部分と一致していない部分とに区分する２値画像を作成し、その２値画像の一致していない部分の面積が予め定められた所定値よりも大きいと、その検査している電池の表面から電解液がリークしていると判定するものであることを特徴とするものである。
【０００９】
この第２の電池の電解液リーク検査装置によれば、測定画像と標準画像とが一致している部分と一致していない部分とに区分する２値画像を作成することにより、電解液がリークしているかどうかを容易に判定することができる。
【００１０】
本発明の電池電解液リーク検査装置は、前記第１の電池電解液リーク検査装置であって、前記赤外線センサは、電解液によく吸収される波長の赤外光を受光する測定波長用赤外線センサと、電解液にあまり吸収されない波長の赤外光を受光する比較波長用赤外線センサとの２種類備えられ、前記画像作成手段は、検査している電池の表面で反射した赤外光のうち、測定波長用赤外線センサが受光した赤外光の強さに応じて濃淡画像の測定画像を作成し、比較波長用赤外線センサが受光した赤外光の強さに応じて濃淡画像の比較画像を作成し、さらに、電解液のリークしていない電池の表面で反射した赤外光を、測定波長用赤外線センサが受光した赤外光の強さ、または比較波長用赤外線センサが受光した赤外光の強さに応じて濃淡画像の標準画像を作成するものであり、前記画像判定手段は、検査している電池の測定画像と比較画像との画像間の差分演算を行うことにより、濃淡画像の差分画像を作成し、その濃淡画像の差分画像を２値化処理することにより、測定画像と比較画像とが一致している部分と一致していない部分とに区分する２値画像を作成し、さらに、電解液のリークしていない電池の標準画像と検査している電池の比較画像との画像間の差分演算を行うことにより、濃淡画像の差分画像を作成し、その濃淡画像の差分画像を２値化処理することにより、標準画像と比較画像とが一致している部分と一致していない部分とに区分する２値画像を作成し、両２値画像の一致していない部分の各面積が予め定められた所定値よりも大きいと、その検査している電池の表面から電解液がリークしていると判定するものであることを特徴とするものである。
【００１１】
この本発明の電池電解液リーク検査装置によれば、検査している電池の測定画像と比較画像の差分画像と、電解液のリークしていない電池の標準画像と検査している電池の比較画像の差分画像とによって電解液のリークを判定するため、電解液のリークを高精度に判定することができる。
【００１２】
本発明の関連技術にかかる第１の電池電解液リーク検査方法は、赤外光を吸収する物質を含んだ電解液が電池の表面にリークしているかどうかを検査する電池の電解液リーク検査方法であって、電池の表面に赤外光を照射し、その電池の表面で反射した赤外光を赤外線センサが受光し、赤外線センサが受光した赤外光の強さに応じて濃淡画像を作成し、検査している電池の濃淡画像の測定画像を、電解液のリークしていない電池の濃淡画像の標準画像と比較し、両画像に相違がある場合に、検査している電池の表面から電解液がリークしていると判定するものである。
【００１３】
この第１の電池電解液リーク検査方法によれば、赤外光を電池の表面に照射して、電解液がリークしているかどうかを判定するため、電池を組み立てた直後に電解液のリークを検出することができる。すなわち、電解液に赤外光を吸収する物質が含まれていることから、電池の表面に電解液がリークしていると、電池の表面に照射された赤外光は、その電解液に吸収され、赤外線センサが赤外光を受光しない。したがって、検査している電池に照射した赤外光によって作成される測定画像は、電解液のリークしていない電池に照射した赤外光によって作成される標準画像と異なり、電解液がリークしていると判定できる。
【００１４】
なお、電池の表面を照射する赤外光は、点状で縦方向と横方向に走査することにより、電池の全表面を照射する。ただし、赤外光が一度に電池の全表面を照射し、赤外線センサが一電池の全表面に照射された赤外光を一度に受光するようにしてもよい。
【００１５】
本発明の関連技術にかかる第２の電池電解液リーク検査方法は、前記第１の電池の電解液リーク検査方法であって、検査している電池の濃淡画像の測定画像と、電解液のリークしていない電池の濃淡画像の標準画像との画像間の差分演算を行うことにより、濃淡画像の差分画像を作成し、その濃淡画像の差分画像を２値化処理することにより、測定画像と標準画像とが一致している部分と一致していない部分とに区分する２値画像を作成し、その２値画像の一致していない部分の面積が予め定められた所定値よりも大きいと、その検査している電池の表面から電解液がリークしていると判定するものである。
【００１６】
この第２の電池の電解液リーク検査方法によれば、測定画像と標準画像とが一致している部分と一致していない部分とに区分する２値画像によって、電池の表面から電解液がリークしていることを判定するため、電解液がリークしていることを容易かつ正確に検出することができる。
【００１７】
本発明の電池電解液リーク検査方法は、前記第１の電池電解液リーク検査方法であって、一方の赤外線センサが電解液によく吸収される波長の赤外光を受光し、他方の赤外線センサが電解液にあまり吸収されない波長の赤外光を受光し、検査している電池の表面で反射した赤外光のうち、一方の赤外線センサが受光した波長の赤外光の強さに応じて濃淡画像の測定画像を作成し、他方の赤外線センサが受光した波長の赤外光の強さに応じて濃淡画像の比較画像を作成し、電解液のリークしていない電池の表面で反射し、一方または他方の赤外線センサが受光した赤外光の強さに応じて濃淡画像の標準画像を作成し、検査している電池の測定画像と比較画像との画像間の差分演算を行うことにより、濃淡画像の差分画像を作成し、その濃淡画像の差分画像を２値化処理することにより、測定画像と比較画像とが一致している部分と一致していない部分とに区分する２値画像を作成し、電解液のリークしていない電池の標準画像と検査している電池の比較画像との画像間の差分演算を行うことにより、濃淡画像の差分画像を作成し、その濃淡画像の差分画像を２値化処理することにより、標準画像と比較画像とが一致している部分と一致していない部分とに区分する２値画像を作成し、両２値画像の一致していない部分の各面積が予め定められた所定値よりも大きいと、その検査している電池の表面から電解液がリークしていると判定することを特徴とするものである。
【００１８】
この本発明の電池電解液リーク検査方法によれば、検査している電池の測定画像と比較画像の差分画像を作成し、そして電解液のリークしていない電池の標準画像と検査している電池の比較画像との差分画像を作成し、その両方の差分画像によって電解液のリークを判定するため、電解液がリークしていることを高精度に判定することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
（参考の形態）
参考の形態における電池の電解液リーク検査装置について、図１から図３を参照しながら説明する。
【００２０】
参考の形態の電池電解液リーク検査装置は、赤外光を吸収する物質を含んだ電解液が電池１の表面にリークしていることを検査するものであり、電池１の表面に赤外光を照射する赤外光照射手段１１や電池１の表面で反射した赤外光を受光する赤外線センサ１７などから構成される赤外線波長計測器１０と、前記赤外線センサ１７が受光した赤外光の強さに応じた濃淡画像を作成する画像作成手段２１と、前記画像作成手段２１によって作成された濃淡画像のうち、検査している電池１の測定画像を、電解液のリークしていない電池１の標準画像と比較し、両画像に相違がある場合に、検査している電池１の表面から電解液がリークしていると判定する画像判定手段２２と、を備えている。画像作成手段２１と画像判定手段２２は概念的なものであり、具体的にはパソコン２０によって構成される。
【００２１】
ここで、電解液について説明する。例えばリチウムイオン電池１の電解液には、エチレンカーボネートやジメチルカーボネートのような有機溶媒が含まれている。エチレンカーボネートやジメチルカーボネートは、赤外光をよく吸収する性質の〔＞Ｃ＝Ｏ〕伸縮振動の分子を有している。この〔＞Ｃ＝Ｏ〕伸縮振動の分子は、波数が1,820〜1,650〔cm-1〕の赤外光を吸収する。したがって、〔＞Ｃ＝Ｏ〕伸縮振動の分子を有する有機溶媒を含んでいる電解液がリークしているかを検査するときは、赤外光照射手段１１は、波数が1,820〜1,650〔cm-1〕をカバーする中〜遠赤外光を照射する。
【００２２】
このような赤外光照射手段１１を備えた赤外光波長計測器１０は、図１に示すように、縦（Ｙ）方向に往復動するステージ１８上に設置され、赤外光照射手段１１と赤外線センサ１７との間に、投光レンズ１２、受光レンズ１３、可動ミラー１４、絞り１５、そして固定ミラー１６ａが介在している。赤外光照射手段１１は、中〜遠赤外光の発生源である光源と、その光源から赤外光が発生するように加熱するための黒体炉（ヒータ）とを備えている。投光レンズ１２と受光レンズ１３との間の部位のステージ１８には、赤外光を通過させるための窓穴部１８ａが形成されている。赤外光照射手段１１で発生した赤外光は、投光レンズ１２によって電池１の表面を点状に照射する。ステージ１８がＹ方向に往復動することにより、赤外光波長計測器１０がＹ方向に往復動し、点状の赤外光は電池１の表面をＹ方向に走査する。
【００２３】
電池１の表面に電解液がリークしていれば、電池１の表面に照射された赤外光はその電解液に吸収されるが、電解液がリークしていなければ、電池１の表面に照射された赤外光は反射する。受光レンズ１３は、その反射した赤外光を集光し、可動ミラー１４へ入射する。可動ミラー１４は、電池１の表面を横（Ｘ）方向にスキャンするようにＸ方向に揺動するもので、可動ミラー１４によって計測ポイントをスキャンしながら、赤外光が絞り１５に入射する。ステージ１８がＹ方向に往復動し、可動ミラー１４がＸ方向に揺動することにより、赤外光は電池１の全表面を照射する。電池１の表面で反射した赤外光は、可動ミラー１４から絞り１５を通過して、固定ミラー１６ａで反射し、赤外線センサ１７に入力される。赤外線センサ１７のセンサヘッドには、必要な帯域の赤外光のみ赤外線センサ１７に入力されるようにするためのバンドパスフィルタ１９が装着されている。
【００２４】
赤外線センサ１７は、受光した赤外光の強度を示す計測データと、その計測データの有効範囲を示すスキャンデータを画像作成手段２１へ出力する。この計測データとスキャンデータはアナログ信号である。このアナログ信号から画像データを取得するため、波形解析装置（Wave Shot）を使用する方法がある。しかし、波形解析装置は、アナログ信号からデータファイルを作成し、その中から必要なデータを取り出し、ビットマップ画像を作成するため、データファイルの作成に数10秒の時間を要し、さらにそのファイルを加工して画像データを作成するため、作業効率が悪い。
【００２５】
そこで、計測データとスキャンデータが入力される画像作成手段２１は、デジタル信号によって画像データを作成する。そのため、赤外線センサ１７と画像作成手段２１との間にはＡＤ変換ボード２３が接続されている。画像作成手段２１は、スキャンデータに対応する計測データのライン画像データを取得する。さらに、ステージ１８がＹ方向に往復動し、可動ミラー１４が揺動することにより、画像作成手段２１は、電池１の全表面を濃淡画像によって作成した画像データを取得する。画像データには、ファイル名や画素数などの情報が示されているデータヘッダ部が付加され、画像ファイルに変換してメモリに保存される。
【００２６】
この画像データは、検査している電池１の測定画像と、電解液のリークしていない良品の電池１の標準画像との２種類作成される。測定画像は図２(ａ)に示すように、電解液がリークして、赤外光がその電解液に吸収されて反射していない部分２を濃く表示し、電解液がリークせず、赤外光が反射している部分３を淡く表示する濃淡画像である。一方、標準画像は、電解液のリークしていない良品の電池１の濃淡画像であるため、本来、赤外光が電解液に吸収される部分がなく、全部が淡く表示されるはずであるが、キズなどのノイズがあると、そのノイズの部分４の赤外光は赤外線センサ１７に弱く受光され、あるいは全く受光されず、ノイズの部分４は図２（ｂ）に示すように、濃淡の中間の階調ないし濃く表示される。このノイズの部分４は検査している電池１においても表示される。
【００２７】
このような濃淡画像の測定画像と標準画像の画像データは、一旦、メモリに保存され、そしてメモリから取り出されて画像判定手段２２に入力される。画像判定手段２２は、比較する濃淡画像の測定画像と標準画像との画像間の差分演算を行うことにより、濃淡画像の差分画像を作成し、その濃淡画像の差分画像を２値化処理することにより、測定画像と標準画像とが一致している部分と一致していない部分とに区分する２値画像を作成し、その２値画像の一致していない部分の面積が予め定められた所定値よりも大きいと、その検査している電池１の表面から電解液がリークしていると判定する。２値画像の差分画像は、例えば測定画像と標準画像とが一致している部分を白く表示し、一致していない部分を黒く表示する白黒画像とされる。
【００２８】
そして、画像判定手段２２は、２値画像の差分画像において、黒く表示された部分の面積が予め定められた所定値よりも大きいと、その検査している電池１の表面から電解液がリークしている不良品と判定し、黒く表示された部分が予め定められた所定値よりも小さいとリークしていない良品と判定する。濃淡の中間の階調で表示されるノイズは、濃淡画像から２値画像を取得する閾値を変更することにより、ノイズが電解液のリークと判定しないようにされている。また、黒く表示されている部分を特定することにより、電解液がリークしている部位を特定することができる。
【００２９】
なお、作業者が各画像を確認し、またメンテナンスでの便宜を図るため、画像判定手段２２には、各画像を映し出すモニタ３０が接続されている。
【００３０】
参考の形態における電池１の電解液リーク検査装置は、以上のように構成され、次に電解液がリークしていることを検査する方法について、図３も併せて参照しながら説明する。
【００３１】
あらかじめ良品であるとわかっている電解液のリークしていない電池１の表面に、赤外光照射手段１１から赤外光を照射する。その赤外光は、投光レンズ１２によって電池１の表面を点状に照射する。良品の電池１は電解液がリークしていないため、赤外光照射手段１１から照射された赤外光は、電解液に吸収されることなく、電池１の表面で反射される。反射した赤外光は、受光レンズ１３、可動ミラー１４、絞り１５を通過し、そして固定ミラー１６ａに反射して赤外線センサ１７に受光される。赤外線波長計測器１０全体がＹ方向に往復動し、可動ミラー１４がＸ方向に揺動することにより、赤外光は電池１の全表面を走査して、赤外線センサ１７に受光される。ただし、電池１の表面にキズなどのノイズのある部分は、赤外線センサ１７が赤外光を弱く受光し、あるいは全く受光しないことになる。このような赤外光を受光した赤外線センサ１７は、受光した赤外光の強さを良品の電池１の計測データとスキャンデータとして、ＡＤ変換ボード２３を介して画像作成手段２１へ出力する。
【００３２】
画像作成手段２１は、濃淡画像の標準画像を作成する。標準画像は図２（ｂ）に示すように、ノイズの部分４を除いて淡く表示される。この濃淡画像の標準画像は、画像ファイルに変換された画像データとしてメモリに保存される。
【００３３】
次に、検査する電池１の表面に、赤外光照射手段１１から投光レンズ１２を透過した赤外光が照射される。その赤外光は良品の電池１と同様、電池１の表面から反射して、赤外線センサ１７に受光される。しかし、電池１の表面に透明の電解液がリークしていると、その部分を照射した赤外光は電解液に吸収され、赤外線センサ１７に受光されない。また、良品の電池１と同じ部分にあるノイズによって、赤外線センサ１７は赤外光を弱く受光し、あるいは全く受光することがない。そして、検査する電池１の表面から反射した赤外光を受光した赤外線センサ１７は、その赤外光の強さを検査する電池１の計測データとスキャンデータとして、ＡＤ変換ボード２３を介して画像作成手段２１へ出力する。
【００３４】
画像作成手段２１は、濃淡画像の測定画像を作成する。測定画像は、図２(ａ）に示すように電解液がリークしている部分２を濃く、ノイズの部分４を濃淡の中間調ないし濃く表示し、電解液がリークしていない部分３を淡く表示する。この濃淡画像の測定画像は、画像ファイルに変換された画像データとしてメモリに保存される。
【００３５】
画像判定手段２２は、メモリに保存された濃淡画像の標準画像と測定画像の両画像データを取り込み、その両画像の画像間の差分演算を行うことにより、濃淡画像の差分画像を作成し、その濃淡画像の差分画像を２値化処理することにより、図２（ｃ）に示すように標準画像と測定画像の一致していない部分５を黒く、一致している部分６を白く表示した白黒画像の２値画像を作成する。ノイズは標準画像と測定画像とが一致した部分に現れるため、白く表示される。したがって、黒く表示された部分５は、検査している電池１の表面から電解液がリークしていると考えられる。
【００３６】
そこで画像判定手段２２は、黒く表示された部分の面積が予め定められた所定値よりも大きいと、検査している電池１は電解液がリークしている不良品と判定する。さらに、黒く表示された部分５を特定することにより、電解液がリークしている部分を見つけ出し、不良品が発生する原因を究明することができる。逆に、黒く表示された部分５の面積が予め定められた所定値よりも小さいと、画像判定手段２２は検査している電池１の表面から電解液がリークしていない良品と判定し、その電池１は初期外観検査や予備充電などの後工程へ送られる。したがって、予備充電の工程において使用されるプローブピンは、電解液に接触することがなく、通電不良が生じることはない。
【００３７】
このようにして、参考の形態にかかる電池のリーク液検査装置は、次々と、検査する電池１の表面に赤外光を照射して、測定画像を作成し、その測定画像を良品の画像データがメモリに保存されている標準画像と比較することにより、検査する電池１の表面から電解液がリークしているかどうかを、電池を組み立てた直後に検査する。
【００３８】
（発明の実施の形態）
本発明の実施の形態における電池電解液リーク検査装置について、図４および図５を参照しながら説明する。ただし、この発明の実施の形態における電池１の電解液リーク検査装置中、上記参考の形態と共通している部分は同一符号を附して、その説明を省略し、異なる部分について説明する。
【００３９】
本発明の実施の形態における電池電解液リーク検査装置は、電解液によく吸収される例えば2.7〜2.8μｍの波長（以下、「測定波長」という。）の赤外光と、電解液にあまり吸収されない例えば3.6〜4.8μｍの波長（以下、「比較波長」という。）の赤外光により、検査している電池１の測定画像と比較画像を作成し、そして良品の電池１の標準画像も作成する。
【００４０】
このため、赤外線センサは図４に示すように、測定波長の赤外光を受光する測定波長用赤外線センサ１７ａと、比較波長の赤外光を受光する比較波長用赤外線センサ１７ｂとの２種類備えられている。測定波長用赤外線センサ１７ａのセンサヘッドには、測定波長の赤外光のみ透過するバンドパスフィルタ１９ａが装着されている。そして、比較波長用赤外線センサ１７ｂのヘッドには、比較波長の赤外光のみ透過するバンドパスフィルタ１９ｂが装着されている。また、この２つの赤外線センサ１７ａ，１７ｂと絞り１５との間にはハーフミラー１６ｂが配置され、電池１の表面で反射した赤外光が両方の赤外線センサ１７ａ，１７ｂに受光される。
【００４１】
この両方の赤外線センサ１７ａ，１７ｂはＡＤ変換ボード２３を介して画像作成手段２１に接続されている。画像作成手段２１は、測定波長用赤外線センサ１７ａから出力される計測データとスキャンデータから標準画像を作成し、あるいは、比較波長用赤外線センサ１７ｂから出力される計測データとスキャンデータから標準画像を作成することができる。いずれにしても、同じ状態を表示する標準画像となるが、ここでは、測定波長用赤外線センサ１７ａから出力される計測データとスキャンデータから標準画像を作成するものとする。
【００４２】
他の構成は、上記参考の形態の電池電解液リーク検査装置と同じであり、次に検査する方法について図５も参照しながら説明する。ただし、本発明の実施の形態の検査方法において、参考の形態と共通する事項については、簡略に説明する。
【００４３】
あらかじめ良品とわかっている電解液のリークしていない電池１の表面に、赤外光照射手段１１から赤外光を照射する。その赤外光は電池１の表面で反射し、ハーフミラー１６ｂに反射して測定波長用赤外線センサ１７ａに入力されるものと、ハーフミラー１６ｂを通過して比較波長用赤外線センサ１７ｂに入力されるものとに分かれる。
【００４４】
測定波長用赤外線センサ１７ａは、電解液によく吸収される測定波長の赤外光を受光するものであり、良品の電池１を照射した赤外光は、電解液に吸収されないため、測定波長用赤外線センサ１７ａに入力されない。測定波長用赤外線センサ１７ａから出力される計測データとスキャンデータは、ＡＤ変換ボード２３を介して画像作成手段２１に入力される。
【００４５】
次に、検査する電池１の表面に、赤外光照射手段１１から赤外線を照射する。電池１の表面から電解液がリークしていれば、その部分を照射した赤外光は、バンドパスフィルタ１９ａを通過して、測定波長用赤外線センサ１７ａに入力される。電解液がリークしていない部分を照射した赤外光は、バンドパスフィルタ１９ｂを通過して、比較波長用赤外線センサ１７ｂに入力される。測定波長用赤外線センサ１７ａと比較波長用赤外線センサ１７ｂから出力される両計測データとスキャンデータは、ＡＤ変換ボード２３を介して、画像作成手段２１に入力される。
【００４６】
画像作成手段２１は、良品の電池１に照射した赤外線を受光した測定波長用赤外線センサ１７ａから出力される計測データとスキャンデータから濃淡画像の標準画像を作成する。また、画像作成手段２１は、検査している電池１に照射した赤外線を受光した測定波長用赤外線センサ１７ａから出力される計測データとスキャンデータから濃淡画像の測定画像を作成し、比較波長用赤外線センサ１７ｂから出力される計測データとスキャンデータから濃淡画像の比較画像を作成する。これらの標準画像、測定画像および比較画像は、データヘッダ部が付加され、画像ファイルに変換してメモリに保存される。
【００４７】
そして、画像判定手段２２がメモリから濃淡画像の測定画像と比較画像を取り込み、その測定画像と比較画像の画像間の差分演算を行い、濃淡画像の差分画像を作成する。画像判定手段２２は、その濃淡画像の差分画像を２値化処理することにより、測定画像と比較画像とが一致している部分と一致していない部分とに区分する２値画像を作成する。この２値化像は、一致している部分は白く、一致していない部分は黒く表示する白黒画像とされる。測定画像と比較画像の差分画像は、両者間の位置ずれがないことから、２値化処理する閾値は小さく設定することができる。
【００４８】
また、画像判定手段２２はメモリから濃淡画像の標準画像を取り込み、その標準画像と前記比較画像の画像間の差分演算を行い、濃淡画像の差分画像を作成する。さらに、画像判定手段２２は、この濃淡画像の差分画像を２値化処理することにより、標準画像と比較画像とが一致している部分と一致していない部分とに区分する２値画像を作成する。この２値画像は、一致している部分は白く、一致していない部分は黒く表示する白黒画像とされる。標準画像と比較画像の差分画像は、両者の位置ずれが大きいと考えられるため、２値化処理する閾値は大きく設定する。
【００４９】
そして、画像判定手段２２は、２つの２値画像の一致していない部分、すなわち黒く表示されている部分が予め定められた所定値よりも大きいと、検査している電池１の表面から電解液がリークしていると判定する。したがって、一方の２値画像の一致していない部分が予め定められた所定値よりも大きいと、検査している電池１の表面から電解液がリークしていると判定し、両方の２値画像の一致していない部分が予め定められた所定値よりも小さいと、検査している電池１の表面から電解液がリークしていないと判定する。
【００５０】
また、良品の電池１にはキズなどのノイズがなく、検査している電池１にはキズなどのノイズがある場合がある。このような場合は、検査している電池１の測定画像と比較画像ともにノイズが現れるため、両画像を比較する差分画像にはノイズが現れない。したがって、良品の電池１にノイズがなく、検査している電池１にノイズがある場合であっても、本発明の電池の電解液のリーク検査装置および検査方法は、検査している電池１のノイズを電解液のリークと判定することがない。
【００５１】
このように本発明の電解液のリーク検査装置およびリーク検査方法は、画像比較を２段階で行うことにより、電解液のリークとキズなどのノイズとを区別するような高精度の判定をすることが可能となる。
【００５２】
なお、本発明は上記の発明の実施の形態に記載した内容に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載した技術的事項の範囲内において変更することができる。例えば、赤外線を吸収する有機溶媒は、〔−ＯＨ〕伸縮振動の分子や〔−ＮＨ〕伸縮振動の分子、〔−（＝,≡）Ｃ−Ｈ〕伸縮振動の分子を有しているものなどであってもよく、本発明は様々な電解液を含んだ電池に適用することができる。また、赤外光波長計測器や可動ミラーを固定し、電池をＸ−Ｙテーブル上にセッティングし、電池を動かすようにすることも可能である。
【００５３】
【発明の効果】
本発明の電池の電解液リーク検査装置および電池の電解液リーク検査方法は、電池の表面に赤外光を照射し、その電池の表面で反射した赤外光の強さに応じて測定画像と標準画像が作成され、両画像に相違があると、検査している電池の表面から電解液がリークしていると判定する。本発明によれば、赤外光によって、電解液のリークを判定するため、電池を組み立てた直後に、電解液がリークしていることを検出することができる。したがって、電解液のリークしている電池は予備充電されないように排除され、予備充電の際に使用するプローブピンに電解液が付着すること防止できる。この結果、予備充電において通電不良を起こすことがなく、電池の品質を均一にすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 参考の形態にかかる電池電解液リーク検査装置の概略構成図である。
【図２】 (ａ)は測定画像の模式図であり、（ｂ）は標準画像の模式図であり、（ｃ）は差分画像の模式図である。
【図３】 参考の形態にかかる電池電解液リーク検査方法のフローチャートである。
【図４】 本発明の電池電解液リーク検査装置の概略構成図である。
【図５】 本発明の電池電解液リーク検査方法のフローチャートである。
【符号の説明】
１ 電池
１１ 赤外光照射手段
１７ 赤外線センサ
１７ａ （測定波長用）赤外線センサ
１７ｂ （比較波長用）赤外線センサ
２１ 画像作成手段
２２ 画像判定手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery electrolyte leakage inspection apparatus and a battery electrolyte leakage inspection method that can inspect immediately after a battery is assembled whether or not the electrolyte is leaking from the surface of the battery.
[0002]
[Prior art]
A battery into which an electrolytic solution is injected, such as a lithium ion battery, is inspected whether the electrolytic solution leaks from the surface. Since the electrolytic solution is transparent, it is difficult to detect the leakage of the electrolytic solution by visual observation or a normal camera immediately after the battery is assembled. However, the electrolyte crystallizes white when left for several days. Therefore, the inspection of whether or not the electrolyte solution is leaking is performed by visually observing whether or not white crystallized material has appeared several days after the electrolyte solution is injected.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In order to improve the productivity of the battery, an initial appearance inspection and a preliminary charging are performed before the leakage of the electrolytic solution is inspected. In the precharge, the probe pin is used, so even if the electrolyte is leaking, if the precharge is performed, the electrolyte will adhere to the probe pin, which may cause energization failure in the subsequent precharge. There is sex. Therefore, it is necessary to inspect whether or not the electrolyte solution leaks before precharging, and to prevent the battery leaking the electrolyte solution from being precharged.
[0004]
Accordingly, the present invention provides a battery electrolyte leak inspection apparatus and a battery electrolyte leak inspection method that can inspect immediately after the battery is assembled whether or not the electrolyte is leaking from the surface of the battery. With the goal.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
  Of the present inventionRelated technologyFirstBattery electrolyteThe leak inspection device is a battery electrolyte leak inspection device that inspects whether or not an electrolyte containing a substance that absorbs infrared light leaks to the surface of the battery, and irradiates the surface of the battery with infrared light. Infrared light irradiating means, an infrared sensor for receiving infrared light reflected from the surface of the battery, an image creating means for creating a grayscale image according to the intensity of infrared light received by the infrared sensor, Among the grayscale images created by the image creating means, compare the measured image of the battery being inspected with the standard image of the battery that is not leaking electrolyte, and inspect if there is a difference between the images. Image determination means for determining that the electrolyte is leaking from the surface of the batteryThe
[0006]
  This firstBattery electrolyteAccording to the leak inspection apparatus, since infrared light is used, it is possible to detect that the electrolyte is leaking immediately after the battery is assembled. That is, since the electrolyte solution contains a substance that absorbs infrared light, if the electrolyte solution leaks to the surface of the battery, the infrared light irradiated to the surface of the battery Absorbed and the infrared sensor does not receive infrared light. In addition, the infrared sensor may not receive infrared light due to noise such as scratches other than the portion where the electrolyte is leaking. ThereforeFirstElectrolyte leak inspection device of the gray scale image created from the infrared light irradiated to the battery that is not leaking the measurement image of the gray image created from the infrared light irradiated to the battery being inspected If the measured image is different from the standard image, it is determined that the electrolyte is leaking on the surface of the battery.
[0007]
Here, the infrared light irradiating means irradiates the entire surface of the battery by scanning in the vertical direction and the horizontal direction, although the infrared light irradiates the surface of the battery in a dot shape. However, the infrared light irradiation means may irradiate the entire surface of the battery at once, and the infrared sensor may receive the infrared light of the entire surface reflected by the battery. The light receiving sensor senses the intensity of infrared light. The image creation means and the image determination means are conceptual, and for example, an image is created by a personal computer or the like, and it is determined whether or not the electrolyte is leaking from the image.
[0008]
  Of the present inventionRelated technologySecondBattery electrolyteThe leak inspection apparatus includes the firstBattery electrolyteIn the leak inspection apparatus, the image determination unit creates a difference image of the grayscale image by performing a difference calculation between the measurement image of the grayscale image and the standard image of the grayscale image, and the difference between the grayscale images By binarizing the image, a binary image is created that is divided into a portion where the measurement image and the standard image match and a portion where the measurement image and the standard image do not match. When the area is larger than a predetermined value, it is determined that the electrolyte is leaking from the surface of the battery being inspected..
[0009]
According to the second battery electrolyte leak inspection apparatus, the electrolyte solution leaks by creating a binary image that divides the measurement image and the standard image into a portion that matches and a portion that does not match. It can be easily determined whether or not.
[0010]
  Battery electrolyte of the present inventionThe leak inspection apparatus includes the firstBattery electrolyteA leak inspection apparatus, wherein the infrared sensor includes an infrared sensor for measuring wavelength that receives infrared light having a wavelength that is well absorbed by the electrolyte, and a comparative wavelength that receives infrared light having a wavelength that is not so much absorbed by the electrolyte. The infrared ray sensor is provided with two types of infrared sensors, and the image creating means has a gray level according to the intensity of the infrared light received by the measurement wavelength infrared sensor among the infrared light reflected from the surface of the battery being inspected. Create a measurement image of the image, create a comparison image of the grayscale image according to the intensity of the infrared light received by the infrared sensor for comparison wavelength, and further reflect the red reflected on the surface of the battery where the electrolyte does not leak A standard image of a grayscale image is created according to the intensity of infrared light received by the infrared sensor for measuring wavelength or the intensity of infrared light received by the infrared sensor for comparative wavelength, as described above, The image judging means is inspecting The difference image between the measurement image of the battery and the comparison image is calculated to create a difference image of the grayscale image, and the difference image of the grayscale image is binarized to obtain the measurement image and the comparison image. Create a binary image that divides into a portion that matches and a portion that does not match, and further, the difference between the standard image of the battery that does not leak electrolyte and the comparison image of the battery being inspected By performing the calculation, a difference image of the grayscale image is created, and the difference image of the grayscale image is binarized to obtain a portion where the standard image and the comparison image match and a portion where they do not match When a binary image to be divided is created and each area of the non-matching portion of both binary images is larger than a predetermined value, the electrolyte leaks from the surface of the battery being inspected It is determined that It is intended to.
[0011]
  thisBattery electrolyte of the present inventionAccording to the leak inspection apparatus, a difference image between a measurement image of a battery being inspected and a comparison image, a standard image of a battery with no electrolyte leakage, and a difference image between a comparison image of a battery being inspected Therefore, the leakage of the electrolytic solution can be determined with high accuracy.
[0012]
  Of the present inventionRelated technologyFirstBattery electrolyteThe leak inspection method is a battery electrolyte leak inspection method for inspecting whether or not an electrolyte containing a substance that absorbs infrared light leaks to the surface of the battery, and irradiates the surface of the battery with infrared light. The infrared sensor receives the infrared light reflected from the surface of the battery, creates a gray image according to the intensity of the infrared light received by the infrared sensor, and measures the gray image of the battery being inspected. Is compared with the standard image of the grayscale image of the battery that does not leak electrolyte, and if there is a difference between the two images, it is determined that the electrolyte is leaking from the surface of the battery being inspected.Is.
[0013]
  This firstBattery electrolyteAccording to the leak inspection method, since the surface of the battery is irradiated with infrared light to determine whether or not the electrolyte is leaking, the electrolyte leak can be detected immediately after the battery is assembled. In other words, since the electrolyte solution contains a substance that absorbs infrared light, if the electrolyte solution leaks to the surface of the battery, the infrared light irradiated to the surface of the battery is absorbed by the electrolyte solution. The infrared sensor does not receive infrared light. Therefore, the measurement image created by the infrared light irradiated to the battery being inspected differs from the standard image created by the infrared light irradiated to the battery where the electrolyte solution is not leaking, and the electrolyte solution leaks. Can be determined.
[0014]
In addition, the infrared light which irradiates the surface of a battery irradiates the whole surface of a battery by scanning in the vertical direction and a horizontal direction with a dot shape. However, the infrared light may irradiate the entire surface of the battery at a time, and the infrared sensor may receive the infrared light irradiated on the entire surface of the battery at a time.
[0015]
  Of the present inventionRelated technologySecondBattery electrolyteThe leak inspection method is an electrolyte leak inspection method for the first battery, and is an image of a measurement image of a grayscale image of the battery being inspected and a standard image of a grayscale image of the battery in which no electrolyte leaks The difference image of the grayscale image is created by performing the difference calculation between the two, and the difference image of the grayscale image is binarized, so that the measurement image and the standard image do not match If a binary image divided into parts is created and the area of the non-matching part of the binary image is larger than a predetermined value, the electrolyte leaks from the surface of the battery being inspected. Determine thatIs.
[0016]
According to the second method for inspecting an electrolyte leak in a battery, the electrolyte leaks from the surface of the battery by a binary image that is divided into a portion where the measurement image and the standard image match and a portion that does not match. Therefore, it is possible to easily and accurately detect that the electrolyte is leaking.
[0017]
  The present inventionofBattery electrolyteThe leak inspection method includes the firstBattery electrolyteThis is a leak inspection method, where one infrared sensor receives infrared light with a wavelength that is well absorbed by the electrolyte, and the other infrared sensor receives infrared light with a wavelength that is not so much absorbed by the electrolyte. A measurement image of a grayscale image is created according to the intensity of infrared light having a wavelength received by one infrared sensor among the infrared light reflected by the surface of the battery, and the wavelength of light received by the other infrared sensor is Create a comparative image of the grayscale image according to the intensity of the infrared light, reflect it on the surface of the battery where the electrolyte does not leak, and depending on the intensity of the infrared light received by one or the other infrared sensor A standard image of the gray image is created, and a difference image between the measurement image of the battery being inspected and the comparison image is calculated, thereby creating a differential image of the gray image, and the binary difference image of the gray image is binary. Measurement image and comparison image A binary image that is divided into a portion that matches and a portion that does not match, and calculates the difference between the standard image of the battery that does not leak electrolyte and the comparison image of the battery that is being inspected To create a difference image of the grayscale image, and binarize the difference image of the grayscale image, thereby classifying the standard image and the comparison image into a portion that does not match and a portion that does not match If the area of the unmatched portion of both binary images is greater than a predetermined value, the electrolyte leaks from the surface of the battery being inspected. It is characterized by judging.
[0018]
  thisBattery electrolyte of the present inventionAccording to the leak inspection method, a difference image between the measurement image of the battery being inspected and the comparison image is created, and the difference image between the standard image of the battery with no electrolyte leakage and the comparison image of the battery being inspected Since the leakage of the electrolytic solution is determined based on the difference images of the two, it can be determined with high accuracy that the electrolytic solution is leaking.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Reference form)
  Reference formA battery electrolyte leakage inspection apparatus will be described with reference to FIGS.
[0020]
  Reference formofBattery electrolyteThe leak inspection apparatus inspects that an electrolyte containing a substance that absorbs infrared light leaks to the surface of the battery 1, and irradiates the surface of the battery 1 with infrared light. An infrared wavelength measuring instrument 10 including an infrared sensor 17 that receives infrared light reflected by the means 11 and the surface of the battery 1, and a grayscale image corresponding to the intensity of infrared light received by the infrared sensor 17. Of the image creation means 21 to be created and the grayscale image created by the image creation means 21, the measured image of the battery 1 being inspected is compared with the standard image of the battery 1 in which no electrolyte leaks. And an image determination unit 22 that determines that the electrolyte is leaking from the surface of the battery 1 being inspected when there is a difference between the images. The image creation means 21 and the image determination means 22 are conceptual and are specifically constituted by the personal computer 20.
[0021]
Here, the electrolytic solution will be described. For example, the electrolyte solution of the lithium ion battery 1 contains an organic solvent such as ethylene carbonate or dimethyl carbonate. Ethylene carbonate and dimethyl carbonate have [> C═O] stretching vibration molecules that absorb infrared light well. This [> C = O] stretching vibration molecule has a wave number of 1,820 to 1,650 cm.-1] Of infrared light. Therefore, when inspecting whether an electrolyte containing an organic solvent having molecules of [> C = O] stretching vibration is leaking, the infrared light irradiation means 11 has a wave number of 1,820 to 1,650 [cm.-1] Is irradiated with medium to far infrared light.
[0022]
As shown in FIG. 1, the infrared wavelength measuring instrument 10 provided with such infrared light irradiation means 11 is installed on a stage 18 that reciprocates in the longitudinal (Y) direction, and the infrared light irradiation means 11. And the infrared sensor 17 are a light projecting lens 12, a light receiving lens 13, a movable mirror 14, a diaphragm 15, and a fixed mirror 16a. The infrared light irradiation means 11 includes a light source that is a generation source of medium to far infrared light, and a black body furnace (heater) for heating so that infrared light is generated from the light source. A window hole portion 18 a for allowing infrared light to pass through is formed in the stage 18 at a portion between the light projecting lens 12 and the light receiving lens 13. The infrared light generated by the infrared light irradiation means 11 irradiates the surface of the battery 1 in a dot shape by the light projection lens 12. As the stage 18 reciprocates in the Y direction, the infrared light wavelength measuring instrument 10 reciprocates in the Y direction, and the dotted infrared light scans the surface of the battery 1 in the Y direction.
[0023]
If the electrolyte solution leaks on the surface of the battery 1, the infrared light irradiated on the surface of the battery 1 is absorbed by the electrolyte solution. If the electrolyte solution does not leak, the surface of the battery 1 is irradiated. The reflected infrared light is reflected. The light receiving lens 13 condenses the reflected infrared light and enters the movable mirror 14. The movable mirror 14 swings in the X direction so as to scan the surface of the battery 1 in the lateral (X) direction, and infrared light enters the diaphragm 15 while scanning the measurement point by the movable mirror 14. As the stage 18 reciprocates in the Y direction and the movable mirror 14 swings in the X direction, the infrared light irradiates the entire surface of the battery 1. The infrared light reflected from the surface of the battery 1 passes through the diaphragm 15 from the movable mirror 14, is reflected by the fixed mirror 16 a, and is input to the infrared sensor 17. A band-pass filter 19 is attached to the sensor head of the infrared sensor 17 so that only infrared light in a necessary band is input to the infrared sensor 17.
[0024]
The infrared sensor 17 outputs measurement data indicating the intensity of received infrared light and scan data indicating the effective range of the measurement data to the image creating unit 21. The measurement data and scan data are analog signals. In order to acquire image data from this analog signal, there is a method using a waveform analyzer (Wave Shot). However, the waveform analyzer creates a data file from analog signals, extracts the necessary data from it, creates a bitmap image, and it takes several tens of seconds to create the data file. Since the image data is created by processing, the work efficiency is poor.
[0025]
Therefore, the image creating means 21 to which the measurement data and the scan data are input creates image data with a digital signal. For this reason, an AD conversion board 23 is connected between the infrared sensor 17 and the image creating means 21. The image creating means 21 acquires line image data of measurement data corresponding to the scan data. Furthermore, when the stage 18 reciprocates in the Y direction and the movable mirror 14 swings, the image creating means 21 acquires image data in which the entire surface of the battery 1 is created with a grayscale image. A data header portion indicating information such as a file name and the number of pixels is added to the image data, converted into an image file, and stored in a memory.
[0026]
This image data is created in two types: a measurement image of the battery 1 being inspected and a standard image of a good battery 1 in which no electrolyte leaks. As shown in FIG. 2 (a), the measurement image shows the portion 2 where the electrolyte solution leaks and infrared light is absorbed and not reflected by the electrolyte solution, and the electrolyte solution does not leak. It is a gray image which displays the part 3 which external light is reflecting lightly. On the other hand, since the standard image is a grayscale image of a good battery 1 in which no electrolyte leaks, originally there is no portion where infrared light is absorbed by the electrolyte, and the whole should be displayed lightly. If there is noise such as scratches, the infrared light of the noise part 4 is weakly received by the infrared sensor 17 or not received at all, and the noise part 4 is not light as shown in FIG. It is displayed in the middle gradation or dark. This noise portion 4 is also displayed on the battery 1 being inspected.
[0027]
The grayscale measurement image and the standard image data are temporarily stored in the memory, taken out from the memory, and input to the image determination means 22. The image determination unit 22 creates a difference image of the grayscale image by performing a difference calculation between the measurement image of the grayscale image to be compared and the standard image, and binarizes the difference image of the grayscale image. To create a binary image that is divided into a portion where the measurement image and the standard image match and a portion where the measurement image does not match, and the area of the portion where the binary image does not match is a predetermined value determined in advance If it is larger than that, it is determined that the electrolyte is leaking from the surface of the battery 1 being inspected. The binary image difference image is, for example, a monochrome image in which a portion where the measurement image and the standard image match is displayed in white and a portion where the measurement image does not match is displayed in black.
[0028]
Then, when the area of the portion displayed in black in the difference image of the binary image is larger than a predetermined value, the image determination means 22 leaks the electrolyte from the surface of the battery 1 being inspected. If the portion displayed in black is smaller than a predetermined value, it is determined that the product is not leaking. By changing the threshold value for obtaining a binary image from a grayscale image, the noise displayed at the middle grayscale level is set so that the noise is not determined to be an electrolyte leak. Moreover, the site | part which the electrolyte solution leaks can be specified by specifying the part currently displayed black.
[0029]
Note that a monitor 30 for displaying each image is connected to the image determination means 22 in order for the operator to check each image and to facilitate maintenance.
[0030]
  Reference formThe apparatus 1 for inspecting an electrolyte leak of the battery 1 is configured as described above. Next, a method for inspecting that the electrolyte is leaking will be described with reference to FIG.
[0031]
Infrared light is irradiated from the infrared light irradiation means 11 onto the surface of the battery 1 where the electrolyte solution, which is known to be a good product in advance, has not leaked. The infrared light irradiates the surface of the battery 1 in a dot shape by the light projecting lens 12. Since the non-defective battery 1 does not leak the electrolyte solution, the infrared light irradiated from the infrared light irradiation means 11 is reflected by the surface of the battery 1 without being absorbed by the electrolyte solution. The reflected infrared light passes through the light receiving lens 13, the movable mirror 14, and the diaphragm 15, is reflected by the fixed mirror 16 a, and is received by the infrared sensor 17. When the entire infrared wavelength measuring instrument 10 reciprocates in the Y direction and the movable mirror 14 swings in the X direction, the infrared light scans the entire surface of the battery 1 and is received by the infrared sensor 17. However, the infrared sensor 17 weakly receives infrared light or does not receive light at all on the surface of the battery 1 where there is a noise such as a scratch. The infrared sensor 17 that has received such infrared light outputs the intensity of the received infrared light to the image creation means 21 via the AD conversion board 23 as measurement data and scan data of the non-defective battery 1.
[0032]
The image creating means 21 creates a grayscale standard image. As shown in FIG. 2B, the standard image is displayed lightly except for the noise portion 4. The standard image of the grayscale image is stored in the memory as image data converted into an image file.
[0033]
Next, the infrared light transmitted through the light projection lens 12 is irradiated from the infrared light irradiation means 11 to the surface of the battery 1 to be inspected. The infrared light is reflected from the surface of the battery 1 and received by the infrared sensor 17 in the same manner as the non-defective battery 1. However, if a transparent electrolyte solution leaks on the surface of the battery 1, the infrared light that irradiates the portion is absorbed by the electrolyte solution and is not received by the infrared sensor 17. Further, due to noise in the same part as the non-defective battery 1, the infrared sensor 17 receives the infrared light weakly or does not receive it at all. The infrared sensor 17 that receives the infrared light reflected from the surface of the battery 1 to be inspected receives an image via the AD conversion board 23 as the measurement data and scan data of the battery 1 to inspect the intensity of the infrared light. Output to the creating means 21.
[0034]
The image creating means 21 creates a grayscale measurement image. In the measurement image, as shown in FIG. 2 (a), the portion 2 where the electrolyte leaks is dark, the noise portion 4 is displayed in a halftone or dark tone, and the portion 3 where the electrolyte does not leak is light. indicate. The grayscale measurement image is stored in the memory as image data converted into an image file.
[0035]
The image determination means 22 takes both the image data of the grayscale image stored in the memory and the image data of the measurement image, and creates a difference image of the grayscale image by performing a difference calculation between the images of the two images. By performing binarization processing on the difference image of the grayscale image, as shown in FIG. 2C, a black and white image in which the non-matching portion 5 of the standard image and the measurement image is displayed black and the matching portion 6 is displayed white. A binary image is created. Since noise appears in a portion where the standard image and the measurement image coincide with each other, the noise is displayed in white. Accordingly, it is considered that the electrolyte solution leaks from the surface of the battery 1 being inspected in the portion 5 displayed in black.
[0036]
Therefore, when the area of the portion displayed in black is larger than a predetermined value, the image determination unit 22 determines that the battery 1 being inspected is a defective product in which the electrolyte is leaking. Furthermore, by identifying the portion 5 displayed in black, it is possible to find out the portion where the electrolyte leaks and to investigate the cause of the defective product. Conversely, when the area of the portion 5 displayed in black is smaller than a predetermined value, the image determination means 22 determines that the electrolyte is not leaking from the surface of the battery 1 being inspected, and The battery 1 is sent to subsequent processes such as initial appearance inspection and preliminary charging. Therefore, the probe pin used in the pre-charging process does not come into contact with the electrolytic solution, so that energization failure does not occur.
[0037]
  In this wayIt takes a form of referenceThe battery leakage inspection device irradiates the surface of the battery 1 to be inspected with infrared light one after another to create a measurement image, and the measurement image is a standard image in which non-defective image data is stored in a memory. By comparing, whether or not the electrolyte is leaking from the surface of the battery 1 to be inspected is inspected immediately after the battery is assembled.
[0038]
(Implementation of the inventionForm)
  BookImplementation of the inventionFormInBattery electrolyteThe leak inspection apparatus will be described with reference to FIGS. However, in the electrolyte leak inspection apparatus for battery 1 in the embodiment of the present invention,Reference form aboveThe same reference numerals are given to parts common to the above, and the description thereof will be omitted, and different parts will be described.
[0039]
  BookImplementation of the inventionFormInBattery electrolyteThe leak inspection apparatus has infrared light with a wavelength of 2.7 to 2.8 μm (hereinafter referred to as “measurement wavelength”) that is well absorbed by the electrolytic solution, and a wavelength of 3.6 to 4.8 μm (hereinafter referred to as “measurement wavelength”) that is not so much absorbed by the electrolytic solution. The measurement image and the comparison image of the battery 1 being inspected are created by the infrared light of “Comparative wavelength”), and the standard image of the non-defective battery 1 is also created.
[0040]
For this reason, as shown in FIG. 4, the infrared sensor includes two types of infrared sensor 17a for measuring wavelength that receives infrared light having a measuring wavelength and infrared sensor 17b for comparative wavelength that receives infrared light having a comparative wavelength. It has been. A band-pass filter 19a that transmits only infrared light of the measurement wavelength is attached to the sensor head of the measurement wavelength infrared sensor 17a. The head of the comparative wavelength infrared sensor 17b is equipped with a band pass filter 19b that transmits only the infrared light of the comparative wavelength. A half mirror 16b is disposed between the two infrared sensors 17a and 17b and the diaphragm 15, and infrared light reflected by the surface of the battery 1 is received by both infrared sensors 17a and 17b.
[0041]
Both the infrared sensors 17a and 17b are connected to the image creating means 21 via the AD conversion board 23. The image creating means 21 creates a standard image from the measurement data and scan data output from the measurement wavelength infrared sensor 17a, or creates a standard image from the measurement data and scan data output from the comparison wavelength infrared sensor 17b. can do. In any case, the standard image displays the same state, but here, the standard image is created from the measurement data and the scan data output from the measurement wavelength infrared sensor 17a.
[0042]
  Other configurations are:Reference form aboveofBattery electrolyteThe method for the next inspection is the same as the leak inspection apparatus, and will be described with reference to FIG. However,BookIn the inspection method of the embodiment of the invention,Reference formItems common to the above will be described briefly.
[0043]
Infrared light is irradiated from the infrared light irradiation means 11 onto the surface of the battery 1 where the electrolyte solution, which is known as a good product in advance, has not leaked. The infrared light is reflected from the surface of the battery 1, reflected by the half mirror 16b and input to the measurement wavelength infrared sensor 17a, and passed through the half mirror 16b and input to the comparison wavelength infrared sensor 17b. Divided into things.
[0044]
The measurement wavelength infrared sensor 17a receives infrared light having a measurement wavelength that is well absorbed by the electrolytic solution, and the infrared light irradiated to the non-defective battery 1 is not absorbed by the electrolytic solution. It is not input to the infrared sensor 17a. Measurement data and scan data output from the measurement wavelength infrared sensor 17 a are input to the image creation means 21 via the AD conversion board 23.
[0045]
Next, infrared rays are irradiated from the infrared light irradiation means 11 to the surface of the battery 1 to be inspected. If the electrolyte is leaking from the surface of the battery 1, the infrared light irradiated on that portion passes through the band-pass filter 19a and is input to the measurement wavelength infrared sensor 17a. The infrared light irradiated on the portion where the electrolyte solution does not leak passes through the band-pass filter 19b and is input to the comparative wavelength infrared sensor 17b. Both measurement data and scan data output from the measurement wavelength infrared sensor 17 a and the comparison wavelength infrared sensor 17 b are input to the image creation means 21 via the AD conversion board 23.
[0046]
The image creating means 21 creates a standard image of a grayscale image from the measurement data and scan data output from the measurement wavelength infrared sensor 17a that receives infrared rays irradiated to the non-defective battery 1. Further, the image creation means 21 creates a measurement image of a grayscale image from the measurement data and scan data output from the measurement wavelength infrared sensor 17a that receives the infrared rays irradiated on the battery 1 being inspected, and compares the infrared rays for comparison wavelengths. A grayscale comparison image is created from the measurement data and scan data output from the sensor 17b. The standard image, the measurement image, and the comparison image are added with a data header portion, converted into an image file, and stored in the memory.
[0047]
Then, the image determination unit 22 takes in the measurement image of the grayscale image and the comparison image from the memory, calculates a difference between the measurement image and the image of the comparison image, and creates a difference image of the grayscale image. The image determination unit 22 binarizes the difference image of the grayscale image, thereby creating a binary image that is divided into a portion where the measurement image and the comparison image match and a portion where they do not match. The binarized image is a black and white image in which the matching part is displayed in white and the non-matching part is displayed in black. Since the difference image between the measurement image and the comparison image has no positional deviation between them, the threshold for binarization processing can be set small.
[0048]
In addition, the image determination unit 22 takes in a standard image of a grayscale image from the memory, performs a difference calculation between the standard image and the image of the comparison image, and creates a differential image of the grayscale image. Further, the image determination means 22 creates a binary image that is divided into a portion where the standard image and the comparison image match and a portion where they do not match, by binarizing the difference image of the grayscale image. To do. This binary image is a black and white image in which the matching part is displayed in white and the non-matching part is displayed in black. Since the difference image between the standard image and the comparison image is considered to have a large positional deviation, the threshold for binarization processing is set large.
[0049]
Then, the image determination unit 22 determines that the portion of the two binary images that do not match, that is, the portion displayed in black, is larger than a predetermined value, the electrolyte solution from the surface of the battery 1 being inspected. Is determined to be leaking. Therefore, if the unmatched portion of one of the binary images is larger than a predetermined value, it is determined that the electrolyte is leaking from the surface of the battery 1 being inspected, and both binary images are If the portion where the two do not match is smaller than a predetermined value, it is determined that the electrolyte does not leak from the surface of the battery 1 being inspected.
[0050]
Moreover, the non-defective battery 1 has no noise such as scratches, and the battery 1 being inspected may have noise such as scratches. In such a case, noise appears in both the measurement image and the comparison image of the battery 1 being inspected, and therefore no noise appears in the difference image that compares the two images. Therefore, even when the non-defective battery 1 has no noise and the inspected battery 1 has noise, the leakage inspection apparatus and the inspection method for the electrolyte solution of the battery of the present invention provide Noise is not determined as electrolyte leakage.
[0051]
As described above, the electrolyte leakage inspection apparatus and the leakage inspection method of the present invention perform high-precision determination that distinguishes between leakage of electrolyte and noise such as scratches by performing image comparison in two stages. Is possible.
[0052]
In addition, this invention is not limited to the content described in embodiment of said invention, It can change within the range of the technical matter described in the claim. For example, an organic solvent that absorbs infrared rays has [—OH] stretching vibration molecules, [—NH] stretching vibration molecules, [— (=, ≡) C—H] stretching vibration molecules, etc. The present invention can be applied to batteries containing various electrolytic solutions. It is also possible to fix the infrared light wavelength measuring instrument and the movable mirror, set the battery on the XY table, and move the battery.
[0053]
【The invention's effect】
The battery electrolyte leakage inspection apparatus and the battery electrolyte leakage inspection method of the present invention irradiate the surface of the battery with infrared light and reflect the measurement image according to the intensity of the infrared light reflected on the surface of the battery. If a standard image is created and there is a difference between the two images, it is determined that the electrolyte is leaking from the surface of the battery being inspected. According to the present invention, since leakage of the electrolytic solution is determined by infrared light, it is possible to detect that the electrolytic solution is leaked immediately after the battery is assembled. Therefore, the battery in which the electrolyte solution leaks is excluded so as not to be precharged, and the electrolyte solution can be prevented from adhering to the probe pin used during the precharge. As a result, it is possible to make the battery quality uniform without causing energization failure in the preliminary charging.
[Brief description of the drawings]
[Figure 1]Battery for reference formIt is a schematic block diagram of an electrolyte leak inspection apparatus.
2A is a schematic diagram of a measurement image, FIG. 2B is a schematic diagram of a standard image, and FIG. 2C is a schematic diagram of a difference image.
[Fig. 3]Battery for reference formIt is a flowchart of an electrolyte leak inspection method.
[Fig. 4]Battery of the present inventionIt is a schematic block diagram of an electrolyte leak inspection apparatus.
[Figure 5]Battery of the present inventionIt is a flowchart of an electrolyte leak inspection method.
[Explanation of symbols]
      1 battery
    11 Infrared light irradiation means
    17 Infrared sensor
    17a (for measurement wavelength) infrared sensor
    17b (for comparison wavelength) infrared sensor
    21 Image creation means
    22 Image determination means

Claims (2)

赤外光を吸収する物質を含んだ電解液が電池の表面にリークしているかどうかを検査する電池の電解液リーク検査装置であって、
電池の表面に赤外光を照射する赤外光照射手段と、
前記電池の表面で反射した赤外光を受光する赤外線センサと、
前記赤外線センサが受光した赤外光の強さに応じて濃淡画像を作成する画像作成手段と、
前記画像作成手段によって作成された濃淡画像のうち、検査している電池の測定画像を、電解液のリークしていない電池の標準画像と比較し、両画像に相違がある場合に、検査している電池の表面から電解液がリークしていると判定する画像判定手段と、
を備え、
前記赤外線センサは、電解液によく吸収される波長の赤外光を受光する測定波長用赤外線センサと、電解液にあまり吸収されない波長の赤外光を受光する比較波長用赤外線センサとの２種類備えられ、
前記画像作成手段は、検査している電池の表面で反射した赤外光のうち、測定波長用赤外線センサが受光した赤外光の強さに応じて濃淡画像の測定画像を作成し、比較波長用赤外線センサが受光した赤外光の強さに応じて濃淡画像の比較画像を作成し、さらに、電解液のリークしていない電池の表面で反射した赤外光を、測定波長用赤外線センサが受光した赤外光の強さ、または比較波長用赤外線センサが受光した赤外光の強さに応じて濃淡画像の標準画像を作成するものであり、
前記画像判定手段は、検査している電池の測定画像と比較画像との画像間の差分演算を行うことにより、濃淡画像の差分画像を作成し、その濃淡画像の差分画像を２値化処理することにより、測定画像と比較画像とが一致している部分と一致していない部分とに区分する２値画像を作成し、さらに、電解液のリークしていない電池の標準画像と検査している電池の比較画像との画像間の差分演算を行うことにより、濃淡画像の差分画像を作成し、その濃淡画像の差分画像を２値化処理することにより、標準画像と比較画像とが一致している部分と一致していない部分とに区分する２値画像を作成し、両２値画像の一致していない部分の各面積が予め定められた所定値よりも大きいと、その検査している電池の表面から電解液がリークしていると判定するものであることを特徴とする電池の電解液リーク検査装置。A battery electrolyte leak inspection device for inspecting whether or not an electrolyte containing a substance that absorbs infrared light leaks to the surface of the battery,
An infrared light irradiation means for irradiating the surface of the battery with infrared light;
An infrared sensor for receiving infrared light reflected from the surface of the battery;
Image creating means for creating a grayscale image according to the intensity of infrared light received by the infrared sensor;
Among the grayscale images created by the image creating means, compare the measured image of the battery being inspected with the standard image of the battery that is not leaking electrolyte, and inspect if there is a difference between the images. An image determination means for determining that the electrolyte is leaking from the surface of the battery,
Equipped with a,
There are two types of infrared sensors: an infrared sensor for measuring wavelength that receives infrared light having a wavelength that is well absorbed by the electrolyte, and an infrared sensor for comparative wavelength that receives infrared light having a wavelength that is not so much absorbed by the electrolyte. Provided,
The image creation means creates a measurement image of a grayscale image according to the intensity of infrared light received by the infrared sensor for measurement wavelength among infrared light reflected on the surface of the battery being inspected, and a comparison wavelength A comparison image of the grayscale image is created according to the intensity of the infrared light received by the infrared sensor for the sensor, and the infrared light reflected from the surface of the battery where the electrolyte does not leak is reflected by the infrared sensor for the measurement wavelength. A standard image of a grayscale image is created according to the intensity of the received infrared light or the intensity of the infrared light received by the infrared sensor for comparison wavelength,
The image determination means creates a difference image of the grayscale image by performing a difference calculation between the measurement image of the battery being inspected and the comparison image, and binarizes the difference image of the grayscale image. As a result, a binary image is created that is divided into a portion where the measurement image and the comparison image match and a portion where the measurement image does not match, and is further inspected with a standard image of a battery in which no electrolyte leaks. By calculating the difference between the image and the comparison image of the battery, a difference image of the gray image is created, and by binarizing the difference image of the gray image, the standard image matches the comparison image. A binary image that is divided into a portion that does not match and a portion that does not match is created, and if each area of the portions that do not match between both binary images is greater than a predetermined value, the battery being inspected Electrolyte is leaking from the surface of Battery electrolyte leakage inspection apparatus for, characterized in that to determine. 赤外光を吸収する物質を含んだ電解液が電池の表面にリークしているかどうかを検査する電池の電解液リーク検査方法において、
電池の表面に赤外光を照射し、その電池の表面で反射した赤外光を赤外線センサが受光し、
赤外線センサが受光した赤外光の強さに応じて濃淡画像を作成し、
検査している電池の濃淡画像の測定画像を、電解液のリークしていない電池の濃淡画像の標準画像と比較し、両画像に相違がある場合に、検査している電池の表面から電解液がリークしていると判定するものであって、
一方の赤外線センサが電解液によく吸収される波長の赤外光を受光し、他方の赤外線センサが電解液にあまり吸収されない波長の赤外光を受光し、
検査している電池の表面で反射した赤外光のうち、一方の赤外線センサが受光した波長の赤外光の強さに応じて濃淡画像の測定画像を作成し、他方の赤外線センサが受光した波長の赤外光の強さに応じて濃淡画像の比較画像を作成し、電解液のリークしていない電池の表面で反射し、一方または他方の赤外線センサが受光した赤外光の強さに応じて濃淡画像の標準画像を作成し、
検査している電池の測定画像と比較画像との画像間の差分演算を行うことにより、濃淡画像の差分画像を作成し、その濃淡画像の差分画像を２値化処理することにより、測定画像と比較画像とが一致している部分と一致していない部分とに区分する２値画像を作成し 、電解液のリークしていない電池の標準画像と検査している電池の比較画像との画像間の差分演算を行うことにより、濃淡画像の差分画像を作成し、その濃淡画像の差分画像を２値化処理することにより、標準画像と比較画像とが一致している部分と一致していない部分とに区分する２値画像を作成し、両２値画像の一致していない部分の各面積が予め定められた所定値よりも大きいと、その検査している電池の表面から電解液がリークしていると判定することを特徴とする電池の電解液リーク検査方法。In a battery electrolyte leak inspection method for inspecting whether an electrolyte containing a substance that absorbs infrared light leaks to the surface of the battery ,
Infrared light is irradiated on the surface of the battery, and the infrared sensor receives the infrared light reflected on the surface of the battery.
Create a grayscale image according to the intensity of infrared light received by the infrared sensor,
Compare the measured image of the gray image of the battery being inspected with the standard image of the gray image of the battery where the electrolyte is not leaking. Is determined to be leaking ,
One infrared sensor receives infrared light with a wavelength that is well absorbed by the electrolyte, and the other infrared sensor receives infrared light with a wavelength that is not so much absorbed by the electrolyte,
Of the infrared light reflected from the surface of the battery being inspected, a measurement image of a grayscale image is created according to the intensity of infrared light having a wavelength received by one of the infrared sensors, and the other infrared sensor receives the light. Create a comparative image of the grayscale image according to the intensity of infrared light at the wavelength, reflect the intensity of the infrared light reflected by the surface of the battery where the electrolyte does not leak, and received by one or the other infrared sensor. In response, create a standard grayscale image,
By performing a difference calculation between the measurement image of the battery being inspected and the comparison image, a difference image of the grayscale image is created, and the difference image of the grayscale image is binarized to obtain the measurement image and Create a binary image that is divided into a portion that matches the comparison image and a portion that does not match, and between the standard image of the battery that does not leak electrolyte and the comparison image of the battery being inspected A difference image of a grayscale image is created by performing the difference calculation, and the difference image of the grayscale image is binarized so that the standard image and the comparison image do not match If the areas of the unmatched portions of the binary images are larger than a predetermined value, the electrolyte leaks from the surface of the battery being inspected. electrodeposition, characterized in that determining that the Electrolyte leakage inspection method.
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