JP5246525B2 - Foreign object detection device and foreign object detection method - Google Patents
Foreign object detection device and foreign object detection method Download PDFInfo
- Publication number
- JP5246525B2 JP5246525B2 JP2011526656A JP2011526656A JP5246525B2 JP 5246525 B2 JP5246525 B2 JP 5246525B2 JP 2011526656 A JP2011526656 A JP 2011526656A JP 2011526656 A JP2011526656 A JP 2011526656A JP 5246525 B2 JP5246525 B2 JP 5246525B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal foil
- ray
- foreign
- detection device
- foreign object
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 108
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 196
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 196
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 192
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims description 76
- 230000032258 transport Effects 0.000 claims description 34
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 24
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 24
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 24
- 238000012800 visualization Methods 0.000 claims description 24
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 17
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 7
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 5
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 5
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- -1 for example Substances 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 3
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015643 LiMn 2 O 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013290 LiNiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N dilithium;dioxido(dioxo)manganese Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Mn]([O-])(=O)=O QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
- G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
- G01N23/16—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption the material being a moving sheet or film
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
- G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
- G01N23/083—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption the radiation being X-rays
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
- G01N2223/60—Specific applications or type of materials
- G01N2223/642—Specific applications or type of materials moving sheet, web
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
- G01N2223/60—Specific applications or type of materials
- G01N2223/652—Specific applications or type of materials impurities, foreign matter, trace amounts
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
本発明は、金属箔上の異物(金属箔に塗工された電極材料に含まれる異物を含む)を検出する異物検出装置及び異物検出方法に関する。 The present invention relates to a foreign matter detection apparatus and a foreign matter detection method for detecting foreign matter on a metal foil (including foreign matter contained in an electrode material coated on the metal foil).
例えば、日本国特許出願公開第2006−179424号公報では、電池に短絡を起こさせ得る金属不純物粒子が電極基板に存在するか否かを製造過程で検査する方法が提案されている。同公報では、例えば、発砲ニッケルからなる帯状の電極基板にX線(X-ray)を照射して透過像を取得し、かかる透過像に基づいて、金属不純物粒子を検知している。 For example, Japanese Patent Application Publication No. 2006-179424 proposes a method for inspecting in a manufacturing process whether or not metal impurity particles that can cause a short circuit in a battery are present in an electrode substrate. In this publication, for example, a transmission electrode is obtained by irradiating a belt-shaped electrode substrate made of nickel foam with X-rays, and metal impurity particles are detected based on the transmission image.
また、日本国特許出願公開第2008−210784号公報では、集電体の単位面積あたりのケイ素又はケイ素化合物の堆積量を測定する方法が開示されている。この方法では、集電体上の活物質層にX線を照射し、活物質層から発生する蛍光X線を受けている。 Japanese Patent Application Publication No. 2008-210784 discloses a method for measuring the amount of silicon or silicon compound deposited per unit area of a current collector. In this method, the active material layer on the current collector is irradiated with X-rays to receive fluorescent X-rays generated from the active material layer.
ところで、電池を製造する場合に、金属箔からなる集電体にペースト状の電極材料を塗工したシート状の電極シートを、セパレータを介在させて重ね合わせて電極体を構成する場合がある。この場合、電極体に異物が混入していると、電池が充電又は放電されたときに、異物が析出し、不具合を生じさせる。かかる不具合を防止するため、電池に異物が混入していないことが望ましい。 By the way, when manufacturing a battery, there is a case where a sheet-like electrode sheet obtained by applying a paste-like electrode material to a current collector made of metal foil is overlapped with a separator interposed therebetween to constitute an electrode body. In this case, if foreign matter is mixed in the electrode body, when the battery is charged or discharged, the foreign matter is deposited, causing a problem. In order to prevent such a problem, it is desirable that no foreign matter is mixed in the battery.
金属箔を透過するようにX線を照射する場合、金属箔によってX線が減衰する。このため、金属箔を透過させたX線に基づいて、金属箔の上に存在する異物を検出するには、強い強度のX線が必要になる。また、強度が強いX線は、空間分解能が弱いため、微小な異物を検出することが難しい。また、軽金属からなる異物は金属箔に比べてX線を減衰させる作用が弱い。このため、金属箔の上に軽金属からなる異物が存在する場合には、異物を検出できない場合もある。 When X-rays are irradiated so as to pass through the metal foil, the X-rays are attenuated by the metal foil. For this reason, in order to detect the foreign material which exists on metal foil based on the X-ray which permeate | transmitted metal foil, strong X-ray is needed. In addition, since X-rays with high intensity have low spatial resolution, it is difficult to detect minute foreign matter. Moreover, the foreign material which consists of a light metal has a weak effect | action which attenuates an X-ray compared with metal foil. For this reason, when the foreign material which consists of a light metal exists on metal foil, a foreign material may not be detected.
そこで、本発明は、金属箔上の異物(金属箔に塗工された電極材料に含まれる異物を含む)を検出するのに適した異物検出装置及び異物検出方法を提供する。 Therefore, the present invention provides a foreign object detection device and a foreign object detection method suitable for detecting foreign objects on a metal foil (including foreign objects contained in an electrode material coated on the metal foil).
本発明に係る異物検出装置は、帯状の金属箔上の異物を検出する装置であって、金属箔を曲がった搬送経路に沿って搬送する搬送装置;金属箔が曲がって搬送される部分に対して、金属箔が搬送される方向の一方に配置され、搬送経路に沿ってX線を照射するX線照射器;並びに、金属箔が曲がって搬送される部分に対して、前記金属箔が搬送される方向の他方に配置され、前記X線照射器から照射されたX線を検出するX線検出器;を備えている。 The foreign matter detection device according to the present invention is a device that detects foreign matter on a strip-shaped metal foil, and transports the metal foil along a curved transport path; for a portion where the metal foil is bent and transported An X-ray irradiator that is arranged in one of the directions in which the metal foil is conveyed and irradiates X-rays along the conveyance path; and the metal foil is conveyed with respect to a portion where the metal foil is bent and conveyed And an X-ray detector that detects the X-rays emitted from the X-ray irradiator.
かかる異物検出装置によれば、金属箔を通さずに、電極材料を透過したX線を観測することによって異物を検出できる。このため、X線の強度を弱くでき、空間分解能を高くし、より小さな異物を検出することができる。 According to such a foreign matter detection device, foreign matter can be detected by observing X-rays that have passed through the electrode material without passing through a metal foil. For this reason, the intensity of X-rays can be reduced, the spatial resolution can be increased, and smaller foreign objects can be detected.
この場合、異物検出装置は、X線検出器によって検出されたX線検出データに基づいて、異物の有無を判定する判定部を備えていてもよい。また、X線検出器によって検出されるX線検出データについて、金属箔上に異物が存在していない状態で得られる正常な検出データを記憶した正常値記憶部を備えていてもよい。この場合、判定部は、X線検出器によって検出されたX線検出データと正常値記憶部に記憶された正常な検出データとに基づいて、異物の有無を判定するとよい。 In this case, the foreign object detection apparatus may include a determination unit that determines the presence or absence of a foreign object based on the X-ray detection data detected by the X-ray detector. Moreover, the X-ray detection data detected by the X-ray detector may include a normal value storage unit that stores normal detection data obtained in a state where no foreign matter is present on the metal foil. In this case, the determination unit may determine the presence or absence of foreign matter based on the X-ray detection data detected by the X-ray detector and the normal detection data stored in the normal value storage unit.
また、異物検出装置は、X線検出器によって検出されたX線検出データを基に、画像データを生成するX線可視化装置を備えていてもよい。この場合、X線可視化装置によって取得される画像データについて、金属箔上に異物が存在していない状態で得られる正常な画像データを記憶した正常値記憶部;並びに、X線可視化装置によって取得された画像データと、前記正常値記憶部に記憶された正常な画像データとの差分データを得る差分処理部;を備えていてもよい。また、差分処理部によって得られた差分データに基づいて、異物の有無を判定する判定部を備えていてもよい。 In addition, the foreign object detection device may include an X-ray visualization device that generates image data based on the X-ray detection data detected by the X-ray detector. In this case, for the image data acquired by the X-ray visualization device, a normal value storage unit that stores normal image data obtained in a state where no foreign matter is present on the metal foil; and acquired by the X-ray visualization device A difference processing unit that obtains difference data between the image data and normal image data stored in the normal value storage unit. Moreover, you may provide the determination part which determines the presence or absence of a foreign material based on the difference data obtained by the difference process part.
また、異物検出装置は、搬送装置によって金属箔が曲がって搬送される部分に対してX線照射器からX線が照射される領域を区画し、放射線を遮蔽する放射線遮蔽箱を備えていてもよい。また、この場合、放射線遮蔽箱の入り口又は出口において、金属箔の搬送経路に沿って遮蔽板が配置されていてもよい。 Further, the foreign object detection device may include a radiation shielding box that partitions a region where the metal foil is bent and conveyed by the conveying device and divides a region irradiated with X-rays from the X-ray irradiator and shields radiation. Good. In this case, a shielding plate may be disposed along the metal foil transport path at the entrance or exit of the radiation shielding box.
また、搬送装置は、金属箔の搬送経路に、金属箔の片側の面を外側に向けて曲げて搬送させる第1部分と、金属箔の反対側の面を外側に向けて曲げて搬送させる第2部分とを有していてもよい。この場合、第1部分及び第2部分の両方に対して、それぞれX線照射器とX線検出器を配置するとよい。これにより、金属箔の両面を検査することができる。 In addition, the conveying device is configured to bend and convey the first side of the metal foil to the conveyance path of the metal foil with the one side surface bent toward the outside and the other side of the metal foil bent toward the outside. You may have two parts. In this case, an X-ray irradiator and an X-ray detector may be arranged for both the first part and the second part. Thereby, both surfaces of metal foil can be inspected.
また、搬送装置は、金属箔を湾曲させつつ搬送する湾曲部分を有していてもよい。この場合、X線照射器は当該湾曲部分の接線の一方に配置され、X線検出器は接線の他方に配置されているとよい。さらに、この場合、接線は、金属箔の搬送経路のうち、金属箔が湾曲して搬送される湾曲部分の頂部を通るように設定されていてもよい。また、搬送装置は、湾曲部分に金属箔を案内するローラを備えていてもよい。また、異物検出装置は、X線照射器によって照射されるX線の強度を制御する制御部を備えていてもよい。 Moreover, the conveying apparatus may have a curved portion that conveys the metal foil while curving it. In this case, the X-ray irradiator may be disposed on one of the tangents of the curved portion, and the X-ray detector may be disposed on the other of the tangents. Further, in this case, the tangent line may be set so as to pass through the top of the curved portion where the metal foil is curved and conveyed in the conveyance path of the metal foil. Moreover, the conveying apparatus may be provided with the roller which guides metal foil to a curved part. Moreover, the foreign material detection apparatus may include a control unit that controls the intensity of X-rays emitted by the X-ray irradiator.
以上、本発明の一実施形態に係る異物検出装置及び異物検出方法を説明する。なお、異なる実施形態において、同じ作用を奏する部材や部位には、同じ符号を付している。 The foreign object detection device and foreign object detection method according to an embodiment of the present invention will be described above. Note that, in different embodiments, the same reference numerals are given to members and parts having the same action.
図1は、異物検出装置10を示す概略図である。異物検出装置10は、金属箔20上の異物Z(金属箔20に塗工された電極材料に含まれる異物を含む)を検出する。この異物検出装置10は、図1に示すように、金属箔20を搬送する搬送装置120と、X線照射器14と、X線検出器16とを備えている。この実施形態では、電池の集電体に用いられる金属製の箔であって、電極材料20aが塗工された金属箔20を検査対象としている。また、この実施形態では、異物検出装置10は、図2に示すように、金属箔20に電極材料20aを塗工する電極材料塗工装置100に組み込まれている。図2は、金属箔20に電極材料20aを塗工する電極材料塗工装置100を示している。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a foreign
金属箔20は、例えば、電池の集電体として用いられる。リチウムイオン二次電池(lithium-ion secondary battery)では、アルミニウム箔や、銅箔などが電池の集電体として用いられる。アルミニウム箔は主に正極の集電体として用いられ、銅箔は主に負極の集電体として用いられている。
The
また、リチウムイオン二次電池(lithium-ion secondary battery)では、正極活物質として、例えば、マンガン酸リチウム(LiMn2O4)、コバルト酸リチウム(LiCoO2)、ニッケル酸リチウム(LiNiO2)などが用いられている。また、負極活物質として、例えば、グラファイト(Graphite)やアモルファスカーボン(Amorphous Carbon)などの炭素系材料、リチウム含有遷移金属酸化物や遷移金属窒化物等などが用いられている。正極活物質や負極活物質は、溶剤や、結着材や、導電材などとペースト状に混ぜ合わされる。そして、集電体としての金属箔20に塗工されている。なお、金属箔20を集電体として用いた電池の構成例は、後で詳述する。Further, in a lithium-ion secondary battery, as a positive electrode active material, for example, lithium manganate (LiMn 2 O 4 ), lithium cobaltate (LiCoO 2 ), lithium nickelate (LiNiO 2 ) and the like are used. It is used. In addition, as the negative electrode active material, for example, carbon-based materials such as graphite and amorphous carbon, lithium-containing transition metal oxides, transition metal nitrides, and the like are used. The positive electrode active material and the negative electrode active material are mixed in a paste with a solvent, a binder, a conductive material, or the like. And it is coated on the
この実施形態では、金属箔20に電極材料20aが塗工されていない部位(以下、当該部位を「未塗工部」という。)を有する場合もある(図11参照)。この異物検出装置10は、かかる電極材料20aが塗工された金属箔20について、例えば、電極材料20aに含まれる異物、未塗工部に付着した異物、電極材料20aの表面に付着した異物などを検出することができる。異物検出装置10は、例えば、金属箔20に電極材料20aを塗工する装置の後工程に配置してもよい。
In this embodiment, the
電極材料塗工装置100は、図2に示すように、繰出部101と、塗布部102と、乾燥部103と、巻取部104と、搬送制御部105とを備えている。繰出部101は、ロール状に巻き取られた金属箔20がセットされており、当該金属箔20が繰り出される部位である。塗布部102は、金属箔20にペースト状の電極材料20aを塗布する部位である。図2に示す例では、塗布部102は、搬送される金属箔20の背面を案内するバックロール112と、バックロール112に対向し、金属箔20の表面にペースト状の電極材料20aを塗布する塗布ヘッド114を備えている。
As illustrated in FIG. 2, the electrode
乾燥部103は、塗布部102によって金属箔20に塗工されたペースト状の電極材料20aを乾燥させる部位である。巻取部104は、電極材料20aが塗工された金属箔20がロール状に巻き取られる部位である。繰出部101から繰出された金属箔20は、図2に示すように、複数のガイドロール106に案内されて、繰出部101から塗布部102、乾燥部103を順に通って巻取部104に至る所定の搬送経路12を形成している。搬送制御部105は、繰出部101と巻取部104の回転を制御して、金属箔20を所定の搬送経路12に沿って搬送させている。このように、電極材料塗工装置100は、金属箔20を所定の経路に沿って搬送させる搬送装置120を備えている。
The drying
この実施形態では、異物検出装置10は、金属箔20に電極材料20aを塗工する塗工装置の後工程に配置されている。すなわち、この実施形態では、金属箔20に電極材料20aを塗布し、乾燥させた後工程に配置されており、電極材料塗工装置100の搬送経路12のうち、乾燥部103と巻取部104の間に配置されている。
In this embodiment, the foreign
なお、図示は省略するが、電極材料塗工装置100は、金属箔20を精度良く搬送する公知の手段を備えているとよい。例えば、金属箔20の幅方向の位置を検出する位置検知装置や、金属箔20の幅方向のズレを補正する補正装置や、金属箔20に適当な張力を作用させる張力調整装置など、種々の装置を搬送経路12に設けるとよい。これにより、塗布部102、乾燥部103、異物検出装置10に供給される金属箔20を精度良く搬送することができる。
In addition, although illustration is abbreviate | omitted, the electrode
以下、異物検出装置10をより詳しく説明する。異物検出装置10では、図1に示すように、金属箔20の搬送経路は曲がっている。この実施形態では、金属箔20を案内するローラ22が配置されており、金属箔20は、ローラ22によって案内されて予め定められた曲率で湾曲しつつ搬送される。
Hereinafter, the foreign
この実施形態では、図1に示すように、電極材料20aは金属箔20の片面に塗工されている。かかる電極材料20aに含まれる異物を検出する場合には、図1に示すように、電極材料20aが塗工された面を外側に向けて金属箔20をローラ22に掛け回すとよい。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the
X線照射器14は、金属箔20が曲がって搬送される部分Wに対して、金属箔20が搬送される方向の一方に配置され、搬送経路12に沿ってX線30を照射する。この実施形態では、X線照射器14は、搬送経路12で金属箔20が湾曲した湾曲部分Wに対して、搬送経路12の接線Lの一方から、当該接線Lに沿って金属箔にX線を照射するように配置されている。また、この実施形態では、X線照射器14は、搬送経路12の上流側から接線Lに沿って金属箔20にX線30を照射するように、X線30を照射する部位を湾曲部分Wに向けて配置されている。
The
また、この実施形態では、X線照射器14は、照射されるX線の強度を制御する制御部14aを備えている。これにより、金属箔20上の異物Z(図1に示す例では、金属箔20に塗工された電極材料20aに含まれる異物Zを含む)を検出するのに適当な強度にX線30を制御することができる。例えば、塗工された電極材料20aや検出対象となる異物Zに応じて、照射するX線の強度を制御するとよい。X線の強度は、例えば、X線を発生させる電圧を操作することによって制御できる。かかるX線照射器14は、より小さい焦点寸法で低管電圧及び高管電流のX線源を備えていることが望ましい。かかるX線照射器14としては、例えば、市販のX線照射器から所要の機能を有するものを採用するとよい。
In this embodiment, the
次に、X線検出器16は、金属箔20が曲がって搬送される部分Wに対して、金属箔20が搬送される方向の他方に配置されている。当該X線検出器16は、X線照射器14から照射されたX線を検出する。このX線検出器16は、搬送経路12の湾曲部分Wの接線Lにおいて、X線照射器14とは反対側に配置されている。また、この実施形態では、X線検出器16は、搬送経路12で金属箔20が湾曲した湾曲部分Wに対して、搬送経路12の下流側に配置されている。
Next, the
この実施形態では、X線検出器16は、X線像を可視光像に変換した画像データを生成するX線可視化装置16aを有している。かかるX線可視化装置16aには、いわゆる「X線イメージインテンシファイア(X-ray image intensifier)」と呼ばれる装置を用いることができる。かかるX線可視化装置16aは、高感度、高画素数及び可視化に適した縦横比等について、所要の機能を有する装置を採用するとよい。
In this embodiment, the
なお、この実施形態では、接線Lは、金属箔20の搬送経路12のうち、金属箔20が湾曲して搬送される湾曲部分Wの頂部Tを通るように設定されている。そして、かかる接線Lの一方にX線照射器14が配置されており、かかる接線Lの他方にX線検出器16が配置されている。また、この実施形態では、搬送経路12の上流側にX線照射器14が配置され、搬送経路12の下流側にX線検出器16が配置されている。
In this embodiment, the tangent L is set so as to pass through the apex T of the curved portion W where the
かかる異物検出装置10によれば、搬送経路12に沿って金属箔20を搬送させつつ、X線照射器14からX線30を照射している。X線30は、金属箔20の搬送経路が湾曲した湾曲部分Wに接線Lの一方から照射される。そして、当該接線Lの他方に配置されたX線検出器16によって、金属箔20に照射されたX線30が観測される。この実施形態では、X線検出器16は、X線像を可視光像に変換した画像データを生成する。
According to the foreign
この実施形態では、帯状の金属箔20を湾曲させた経路に沿って搬送させつつ、当該湾曲した搬送経路の接線の一方から、当該接線に沿って前記金属箔にX線を照射し、当該接線の他方でX線を観測している。この場合、金属箔20を通さずに、電極材料20aを透過したX線を観測することができる。すなわち、X線検出器16によって観測されるX線像は、図3に示すように、金属箔20によってX線30が遮られる部位a1と、X線30が電極材料20aを透過する部位a2と、X線30が金属箔20及び電極材料20aを透過しない部位a3とを有している。
In this embodiment, while transporting the strip-shaped
この際、金属箔20によってX線30が遮られる部位a1では濃い影が生じる。これに対して、電極材料20aを透過する部位a2は、金属箔20によってX線30が遮られる部位a1に比べて影が薄くなる。また、X線30が金属箔20及び電極材料20aを透過しない部位a3では、X線30は減衰されず、ほとんど影が生じない。なお、電極材料20aでは、活物質(正極活物質や負極活物質)、溶剤、結着材、導電材などをペースト状に混ぜて塗布し、乾燥させている。このため、電極材料20aは、金属箔20に比べてX線30を減衰させる効果が低く、電極材料20aを透過する部位a2は、金属箔20によってX線30が遮られる部位a1に比べて影が薄くなると考えられる。
At this time, a dark shadow is generated at a portion a1 where the
X線30が電極材料20aを透過する部位a2では、電極材料20aに含まれる、活物質(正極活物質や負極活物質)、溶剤、結着材、導電材などの成分割合や混ざり具合の程度によって、影の濃さが決まり、概ね一定の濃さの影が生じる。かかる電極材料20aを透過する部位a2と、金属箔20によってX線30が遮られる部位a1とは、生じる影の濃さに顕著な差があるので容易に判別できる。
In the part a2 where the
また、電極材料20aに異物Zが含まれている場合には、図4に示すように、電極材料20aに起因する影の中に異物Zに起因する影が観測される。特に、X線30を減衰させ易い金属製の異物の場合には、電極材料20aよりも顕著に濃い影が生じ易い。
When the foreign material Z is included in the
異物検出装置10は、図1に示すように、帯状の金属箔20を曲がった搬送経路12に沿って搬送させている。そして、当該曲がった搬送経路12に対して、一方から搬送経路12に沿ってX線30を照射し、他方で観測されたX線30に基づいて、金属箔20上の異物Z(金属箔20に塗工された電極材料20aに含まれる異物Zを含む)を検出している。この異物検出装置10によれば、上述したように金属箔20を通さずに、電極材料20aを透過したX線30を観測することによって異物Zを検出できる。このため、X線30の強度を弱くしても異物Zを検出できる。また、強度が弱いX線は、空間分解能が高いので、より小さな異物Zを検出することができる。また、金属箔20を通さずに、電極材料20aを透過したX線を観測することができるから、軽金属のようにX線30を減衰させる作用が小さい異物も検出できる。
As shown in FIG. 1, the foreign
また、この実施形態では、金属箔20が一部において湾曲して搬送されている。そして、湾曲部分Wの頂部Tを通るように設定された接線Lに対して、一方にX線照射器14が配置され、他方にX線検出器16が配置されている。この場合、金属箔20の搬送経路12のうち、X線検出器16によって電極材料20aを透過したX線が観測される範囲は狭い。このため、X線検出器16によって観測されたX線30に基づいて金属箔20上に異物Zがあると疑われる場合に、金属箔20のどの位置に異物Zがあるかをより狭い範囲で特定することができる。これにより、例えば、金属箔20から異物Zがある部分を除去して電池を組む場合に、除去する範囲を小さくできるから歩留まりを良くすることができる。
Moreover, in this embodiment, the
また、金属箔20が湾曲して搬送される湾曲部分Wの曲率半径を変更することで、金属箔20の搬送経路12のうち、X線検出器16によって電極材料20aを透過したX線が観測される範囲を任意の長さに調整することができる。
Further, by changing the radius of curvature of the curved portion W where the
また、この異物検出装置10では、X線検出器16によって、X線像を可視光像に変換した画像データが生成される。かかる画像データに基づいてX線像を、ディスプレイに映して作業者がこれを監視して判定してもよい。しかしながら、X線検出器16によって観測されたX線像は、金属箔20に起因する影や、電極材料20aに起因する影を含み、そのままでは判定が難しい場合もある。
Further, in this foreign
この実施形態では、異物検出装置10は、図1に示すように、X線検出器16によって検出されたX線検出データに基づいて、異物Zの有無を判定する判定部50を備えている。
In this embodiment, the foreign
この判定部50は、正常値記憶部52と、差分処理部54と、判定処理部56とを備えている。かかる判定部50は、例えば、それぞれ所要の機能を奏するように予め設定したプログラムをコンピュータに実行させることによって実現できる。この場合、コンピュータは、例えば、CPUなどの演算装置と、不揮発性メモリなどの記憶装置とを備えているとよく、設定されたプログラムに沿って所要の演算を処理できる機能を備えているとよい。
The
正常値記憶部52は、X線検出器16によって検出されるX線検出データについて、金属箔20上に異物Zが存在していない状態で得られる正常な検出データを記憶している。この実施形態では、X線検出器16は、X線像を可視光像に変換した画像データを生成するX線可視化装置16aを有している。正常値記憶部52は、X線可視化装置16aによって取得される画像データについて、金属箔20上に異物Zが存在していない状態で得られる正常な画像データを記憶している。
The normal
差分処理部54は、X線可視化装置16aによって取得された画像データと、正常値記憶部52に記憶された正常な画像データとの差分データを得る。図5は、かかる差分処理部54の処理を模式的に示している。差分処理部54では、X線可視化装置16aによって取得された画像データD1と、正常値記憶部52に記憶された正常な画像データD2との差分データD3を得ている。この実施形態では、差分データD3は、X線可視化装置16aによって取得された画像データD1から、正常値記憶部52に記憶された正常な画像データD2を差し引いて、異物Zに起因する影を抽出している。
The
この場合、X線可視化装置16aによって取得された画像データD1から、正常値記憶部52に記憶された正常な画像データD2を差し引いた後で、必要に応じてノイズを除去してもよい。ノイズを除去することによって、図5に示すように、異物Zに起因する影をより適切に抽出することができる。このように、この実施形態では、X線可視化装置16aによって取得された画像データD1と、正常値記憶部52に記憶された正常な画像データD2との差分データD3を得る差分処理部54を備えている。従って、かかる差分データD3に基づく画像では、金属箔20や電極材料20aに起因する影が削除されて、概ね異物Zに起因する影が残る。このため、異物Zの有無の判定が容易に行える。このような判定は、例えば、差分データD3に基づく画像を表示装置に映し、当該表示装置に映された画像を作業者が監視して判定してもよい。
In this case, after subtracting the normal image data D2 stored in the normal
この異物検出装置10では、さらにコンピュータを利用して判定を行うことができる。すなわち、この実施形態では、判定処理部56は、差分処理部54によって得られた差分データD3に基づいて異物Zの有無を判定する。判定処理部56は、例えば、異物Zに起因する影が差分データD3にあるか否かに基づいて異物Zの有無を判定してもよい。また、この場合、例えば、差分処理部54によって得られた差分データD3に生じた影が、実際に異物Zに起因する影か否かが問題になる。また、電池を組んでも不具合を生じさせない程度に小さい異物Zもある。従って、判定処理部56は、差分データD3に生じた影について、ある一定の閾値を設定し、当該閾値を超える場合に、異物Zがあると判定してもよい。
The foreign
例えば、差分データD3に生じた影について、ある一定の閾値に比較して、「異物Zが有る」と判定してもよい。例えば、異物Zに起因すると疑われる影の大きさについて予め閾値を設定し、異物Zに起因すると疑われる影が当該閾値よりも大きい場合に「異物Zが有る」と判定してもよい。また、予め定められた大きさよりも小さい影はノイズとして除去してもよい。これによって、電池を組んでも不具合を生じさせない程度に小さい異物Zや、ノイズによって生じた影を無視できる。これにより、より適切な判定が可能になり、判定誤差を解消できる。例えば、このような判定部50によって「異物Zが有る」と判定されたときに、当該部分を電池に使用しないようにすることができる。この場合に、予め定められた大きさよりも小さい影をノイズとして除去することによって、誤った判定によって無駄に廃棄される部位を少なくできる。これにより、歩留まりを向上させることができる。
For example, the shadow generated in the difference data D3 may be determined as “there is a foreign matter Z” by comparing with a certain threshold value. For example, a threshold value may be set in advance for the size of a shadow suspected to be caused by the foreign object Z, and it may be determined that “there is a foreign object Z” when the shadow suspected to be caused by the foreign object Z is larger than the threshold value. A shadow smaller than a predetermined size may be removed as noise. As a result, it is possible to ignore a foreign matter Z that is small enough not to cause a problem even if a battery is assembled, and a shadow caused by noise. As a result, more appropriate determination is possible, and determination errors can be eliminated. For example, when such a
なお、この異物検出装置10は、図1及び図5に示すように、X線可視化装置16aを備え、X線可視化装置16aによって取得された画像データD1を取得している。そして、判定部50において、当該画像データD1と正常値記憶部52に記憶された画像データD2との差分データD3に基づいて、コンピュータによって異物Zの有無を判定している。この場合、人為的な判断を必要とせず、一定の判定基準で画一的に異物Zの有無を判定できる。
As shown in FIGS. 1 and 5, the foreign
なお、このようなコンピュータによる判定処理と人による判定とを組み合わせてもよい。例えば、コンピュータによる判定処理のみでは、異物Zの有無が疑わしい場合は、X線可視化装置16aによって取得された画像データD1や、当該画像データD1と正常値記憶部52に記憶された正常な画像データD2との差分データD3に基づく画像を作業者が見て判定してもよい。
In addition, you may combine the determination process by such a computer, and the determination by a person. For example, when the presence or absence of the foreign matter Z is doubtful only by the determination process by the computer, the image data D1 acquired by the
また、この実施形態では、異物検出装置10は、図1に示すように、X線30が外部に漏れるのを防止するために放射線遮蔽箱40を備えている。放射線遮蔽箱40は、搬送経路12で金属箔20が湾曲した湾曲部分W、及び、X線照射器14からX線30が照射される領域Pを区画し、当該領域Pで放射線を遮蔽している。放射線遮蔽箱40は、ローラ22が設置された部分が開口しているが、当該ローラ22は、X線30を遮断する材料で構成されている。かかるローラ22と、ローラ22に掛け回される金属箔20と、放射線遮蔽箱40とが協働して、X線30が外部に漏れるのを防止している。
Moreover, in this embodiment, the foreign
また、この実施形態では、図1に示すように、金属箔20の搬送経路12が湾曲している。そして、当該湾曲部分Wの頂部Tに設定された接線Lの一方にX線照射器14が配置され、当該接線Lの他方にX線検出器16が配置されている。この場合、金属箔20の搬送経路において、放射線遮蔽箱40の入り口S1側の隙間は、X線検出器16がX線30を照射する方向に対して概ね反対方向に位置している。また、X線検出器16から照射され、搬送される金属箔20に反射したX線30は、放射線遮蔽箱40の入り口S1とは反対方向に反射する。このため、X線30が、放射線遮蔽箱40の入り口S1側の隙間から出難い。また、放射線遮蔽箱40の出口S2側に生じる隙間は、X線検出器16が配置された位置から見て金属箔20が搬送されている部位の裏側になる。このため、X線検出器16から照射されるX線30は、当該出口S2側の隙間から出難い。
Moreover, in this embodiment, as shown in FIG. 1, the conveyance path | route 12 of the
このように、この異物検出装置10では、金属箔20の曲がった搬送経路12に対して、一方から搬送経路12に沿ってX線30を照射している。このため、上記のように放射線遮蔽箱40によってX線照射器14からX線30が照射される領域Pを区画した場合に、X線30の反射方向が金属箔20の入り口や出口の方向に向かない。このため、X線30の漏れを防止し易い。
In this way, in the foreign
さらに、放射線遮蔽箱40の入り口S1と出口S2には金属箔20の搬送経路に沿って隙間が生じている。この実施形態では、かかる隙間からのX線30の漏れを防止するため、かかる放射線遮蔽箱40の入り口S1と出口S2に、金属箔20の搬送経路12に沿って遮蔽板42が配置されている。かかる遮蔽板42によって、放射線遮蔽箱40の入り口S1と出口S2の隙間から金属箔20の搬送経路12に沿ってX線30が外部に漏れるのを防止している。
Further, a gap is formed along the conveyance path of the
なお、遮蔽板42は、必要に応じて設けるとよい。図1に示す例では、放射線遮蔽箱40の入り口S1と出口S2の両方に、遮蔽板42を設けているが、何れか一方に設けてもよい。また、放射線遮蔽箱40の入り口S1と出口S2からX線30が外部に漏れない場合には、遮蔽板42を設けなくてもよい。また、遮蔽板42は、図1に示すように、放射線遮蔽箱40の外側に、金属箔20の搬送経路12に沿って延ばしている。図示は省略するが、遮蔽板42は、放射線遮蔽箱40の内側において、金属箔20の搬送経路12に沿って延ばしてもよい。
The shielding
以上、本発明の一実施形態に係る異物検出装置を例示したが、本発明に係る異物検出装置は、上記に限定されない。 As mentioned above, although the foreign material detection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention was illustrated, the foreign material detection apparatus which concerns on this invention is not limited above.
例えば、上述した実施形態では、X線検出器16によって検出されたX線検出データを基に、画像データを生成するX線可視化装置16aを備えている。異物Zの有無を判定する場合に、特に、画像データを生成する必要がない場合には、かかるX線可視化装置16aは必ずしも必要ではない。X線可視化装置16aを用いない場合には、判定部50は、X線検出器16によって検出されたX線検出データに基づいて、画像データを生成せずに、異物Zの有無を判定するように構成するとよい。
For example, in the above-described embodiment, the
また、X線検出器16によって検出されたX線検出データに基づいて画像データを生成せずに、異物Zの有無を判定する場合についても、図1に示すように、正常値記憶部52を設けてもよい。当該X線検出データについて、金属箔上に異物が存在していない状態で得られる正常な検出データを記憶した正常値記憶部52を設けてもよい。この場合、判定部50は、X線検出器16によって検出されたX線検出データと正常値記憶部52に記憶された正常な検出データとに基づいて、異物Zの有無を判定してもよい。
Also, in the case where the presence / absence of the foreign matter Z is determined without generating image data based on the X-ray detection data detected by the
例えば、異物Zの有無を判定する構成として、図1に示すように、差分処理部54と、判定処理部56が異物検出装置10に設けられてもよい。この場合、差分処理部54によって、X線検出器16によって検出されたX線検出データと正常値記憶部52に記憶された正常なX線検出データとの差分データが得られる。そして、判定処理部56によって、当該差分処理部54によって得られた差分データに基づいて、異物Zの有無が判定される。異物検出装置10は、画像データを生成せずに、異物Zの有無が判定されるように構成されてもよい。
For example, as a configuration for determining the presence or absence of the foreign matter Z, a
また、上述した実施形態では、金属箔20は電極材料20aが塗工された形態を例示しているが、検査対象としての金属箔20は、図6に示すように、電極材料20aが塗工されていなくてもよい。このように、異物検出装置10は、金属箔20に付着した異物Zを検出するのに用いることができる。
Moreover, in embodiment mentioned above, although the
また、金属箔20の両面に電極材料20aが塗工されている場合もある。異物検出装置10は、金属箔20の両面において、異物Zを検出できるように構成することもできる。金属箔20の両面において、異物Zを検出できるように構成した、異物検出装置10Aを図7に示す。この異物検出装置10Aでは、金属箔20の搬送経路12は、金属箔20の片側の面F1を外側に向けて曲げて搬送させる第1部分W1と、金属箔の反対側の面F2を外側に向けて曲げて搬送させる第2部分W2とを備えている。異物検出装置10Aは、当該第1部分W1及び第2部分W2の両方にそれぞれX線照射器14A、14BとX線検出器16A、16Bが設けられている。
Moreover, the
これにより、金属箔20の片側の面F1を外側に向けて曲げて搬送させた第1部分W1で、当該金属箔20の片側の面F1にX線31を照射することによって、当該面F1の異物Z1を検出できる。また、続けて、金属箔20の反対側の面F2を外側に向けて曲げて搬送させた第2部分W2で、当該金属箔20の反対側の面F2にX線32を照射することによって、当該面F2の異物Z2を検出できる。この異物検出装置10Aによれば、金属箔20の両面F1、F2を順番に検査できる。また、金属箔20の両面において、異物Zを検出できるように構成する場合に、異物検出装置をコンパクトに構成することができる。
Thereby, by irradiating the surface F1 on one side of the
また、上述した実施形態では、図1に示すように、搬送経路12で金属箔20が湾曲した湾曲部分Wに対して、搬送経路12の上流側にX線照射器14を配置し、搬送経路12の下流側にX線検出器16を配置している。これに限らず、例えば、図8に示すように、搬送経路12で金属箔20が湾曲した湾曲部分Wに対して、搬送経路12の下流側にX線照射器14を配置し、搬送経路12の上流側にX線検出器16を配置してもよい。
In the above-described embodiment, as illustrated in FIG. 1, the
また、上述した実施形態では、金属箔20が湾曲して搬送される湾曲部分Wの頂部Tを通るように設定された接線Lに対して、一方にX線照射器14を配置し、他方にX線検出器16を配置している。X線照射器14とX線検出器16の配置はかかる形態に限定されない。図示は省略するが、金属箔20が湾曲して搬送される湾曲部分Wの頂部Tから周方向にずれた位置に接線Lを設定して、当該接線Lの一方にX線照射器14を配置し、他方にX線検出器16を配置してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態では、搬送装置120は、金属箔20を湾曲させつつ搬送させる湾曲部分Wを有した形態を例示している。搬送装置120によって形成される金属箔20の搬送経路12は、かかる形態に限定されない。すなわち、金属箔20の搬送経路12は、必ずしも一定の曲率で湾曲した湾曲部分Wを有していなくてもよい。図示は省略するが、異物検出装置10は、X線30が照射される部位において、複数のローラによって曲がった金属箔20の搬送経路12が形成されていてもよい。
Moreover, in embodiment mentioned above, the conveying
例えば、図9に示すように、異物検出装置10Bは、帯状の金属箔20を曲がった搬送経路12に沿って搬送させてもよい。図9に示す形態では、2本のローラ22a、22bによって、金属箔20の搬送経路を曲げるとともに、当該2本のローラ22a、22bの間に直線L1に沿って金属箔20が搬送される部分W3を形成している。
For example, as illustrated in FIG. 9, the foreign
この実施形態では、当該直線L1の一方にX線照射器14を配置し、当該直線L1の他方にX線検出器16を配置している。そして、X線照射器14によって、当該直線L1に沿ってX線30を照射し、当該直線L1に沿って照射されたX線30をX線検出器16によって検出している。
In this embodiment, the
そして、X線検出器16によって観測されたX線30に基づいて、金属箔20上の異物Zを検出している。この場合、2本のローラ22a、22bの間の直線L1上において、金属箔20上の異物Z(金属箔20に塗工された電極材料20aに含まれる異物Zを含む)を検出することができる。
And based on the
この方法では、異物Zが2本のローラ22a、22bの間の直線L1を通過する間において、異物Zに起因するX線30の影が観測される。このため、金属箔20の搬送速度が同じ場合でも、異物Zを捕らえ得る時間が長くなるので、異物Zをより確実に検出できるようになる。この場合、2本のローラ22a、22bの間の距離は、異物Zが確実に検出できるように、適当に調整するとよい。
In this method, the shadow of the
このように、異物検出装置は、帯状の金属箔20を曲がった搬送経路12に沿って搬送させてもよい。この場合、X線照射器14は、金属箔20が曲がって搬送される部分に対して、搬送経路12に沿ってX線30を照射するように、金属箔20が搬送される方向の一方に配置されているとよい。また、X線検出器16は、金属箔20が曲がって搬送される部分に対して、金属箔20が搬送される方向に対して他方に配置されているとよい。そして、かかるX線検出器16によって、X線照射器14から照射されたX線30を検出するとよい。これにより、金属箔20を搬送させつつ、金属箔20上の異物Z(金属箔20に塗工された電極材料20aに含まれる異物Zを含む)を検出することができる。このように、金属箔20の搬送経路を曲げ方には、種々の方法を採用することができる。
As described above, the foreign object detection apparatus may convey the belt-shaped
また、上述した実施形態では、かかる金属箔20が用いられる用途として、リチウムイオン二次電池を挙げた。かかる金属箔20が用いられる用途は、リチウムイオン二次電池に限定されない。かかる金属箔20は、種々の電池の集電体に用いることができ、種々の電池に用いることができる。ここで、「電池」とは、電気エネルギーを取り出し可能な蓄電デバイス一般を指し、例えば、リチウムイオン二次電池、金属リチウム二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等の二次電池(蓄電池)、並びに、電気二重層キャパシタ(Electric double-layer capacitor)等の蓄電素子、及び、一次電池を含む概念である。
Moreover, in embodiment mentioned above, the lithium ion secondary battery was mentioned as an application for which this
上述した異物検出装置及び異物検出方法は、かかる電池の製造方法に組み込むことができる。以下、金属箔を集電体として用いた電池の製造方法について、一例を挙げる。 The foreign matter detection apparatus and foreign matter detection method described above can be incorporated into such a battery manufacturing method. Hereinafter, an example is given about the manufacturing method of the battery which used metal foil as a collector.
例えば、この電池1000は、図10に示すように、矩形の金属製の電池ケース300に構成されている。電池ケース300には、捲回電極体310が収容されている。
For example, the
この実施形態では、捲回電極体310は、図11及び図12に示すように、帯状電極として、正極シート311と、負極シート313を備えている。また、帯状セパレータとして、第1セパレータ312と、第2セパレータ314を備えている。そして、正極シート311と、第1セパレータ312と、負極シート313と、第2セパレータ314の順で重ねられて巻き取られている。
In this embodiment, the
正極シート311は、集電体シート311cとしてのアルミニウム箔(金属箔20(図1参照)に相当)の両面に正極活物質を含む電極材料311dが塗工されている。負極シート313は、集電体シート313cとしての銅箔(金属箔20(図1参照)に相当)の両面に負極活物質を含む電極材料313dが塗工されている。セパレータ312、314は、イオン性物質が透過可能な膜であり、この実施形態では、ポリプロピレン製の微多孔膜が用いられている。
The
また、この実施形態では、電極材料311d、313dは集電体シート311c、313cの幅方向片側に偏って塗工されている。集電体シート311c、313cの幅方向反対側の縁部には電極材料311d、313dが塗工されていない。正極シート311と負極シート313のうち、集電体シート311c、313cに電極材料311d、313dが塗工された部位を塗工部311a、313aといい、集電体シート311c、313cに電極材料311d、313dが塗工されていない部位を未塗工部311b、313bという。
In this embodiment, the
図11は、正極シート311と、第1セパレータ312と、負極シート313と、第2セパレータ314とが順に重ねられた状態を示す幅方向の断面図である。正極シート311の塗工部311aと負極シート313の塗工部313aは、それぞれセパレータ312、314を挟んで対向している。図11及び図12に示すように、捲回電極体310の捲回方向に直交する方向(巻き軸方向)の両側において、正極シート311と負極シート313の未塗工部311b、313bが、セパレータ312、314からそれぞれはみ出ている。当該正極シート311と負極シート313の未塗工部311b、313bは、捲回電極体310の正極と負極の集電体311b1、313b1をそれぞれ形成している。
FIG. 11 is a cross-sectional view in the width direction showing a state in which the
電池ケース300には、図10に示すように、正極端子301と負極端子303が設けられている。正極端子301は捲回電極体310の正極集電体311b1に電気的に接続されている。負極端子303は捲回電極体310の負極集電体313b1に電気的に接続されている。かかる電池ケース300には電解液が注入される。電解液は、適当な電解質塩(例えばLiPF6等のリチウム塩)を適当量含むジエチルカーボネート、エチレンカーボネート等の混合溶媒のような非水電解液で構成できる。As shown in FIG. 10, the
上述した異物検出装置10(図1及び図2参照)は、正極シート311及び負極シート313に含まれる異物Zを検出することができる。かかる異物検出装置10を、かかる電池1000の製造工程に組み込むことによって、電池1000に含まれる異物Zを減らすことができる。
The foreign matter detection apparatus 10 (see FIGS. 1 and 2) described above can detect the foreign matter Z contained in the
この場合、異物検出装置10は、例えば、電池1000を組む前の工程において、正極シート311及び負極シート313に含まれる異物Zを検出するように、電池1000の製造工程に組み込むとよい。上述した実施形態では、図2に示すように、異物検出装置10は集電体シート311c、313c(金属箔)に電極材料を塗工する電極材料塗工装置100に組み込まれているが、かかる形態に限定されない。例えば、正極シート311と、第1セパレータ312と、負極シート313と、第2セパレータ314の順で重ねられて巻き取られる工程の前工程に、異物検出装置10を組み込んでもよい。また、異物検出装置10は、集電体シート311c、313cに、電極材料311d、313dを塗工する前において、集電体シート311c、313c上に付着した異物を検出する装置として用いてもよい(図6参照)。
In this case, for example, the foreign
このように、異物検出装置10を、電池の製造工程に組み込むことによって、電池に含まれる異物を減らすことができる。これにより、電池内に異物がより少ない二次電池を製造することができ、二次電池の品質を向上させ、二次電池の性能劣化を防止し、また、二次電池の長寿命化を図ることができる。
In this way, by incorporating the foreign
かかるリチウムイオン二次電池(lithium-ion secondary battery)は、複数個が組み合わされて組電池1000を構成し、例えば、図13に示すように、車両2000の電源として搭載される。本発明はかかる車両用の電池の性能の安定性や、長寿命化に寄与する。かかる車両2000について、具体的に一例を挙げれば、ハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車のような電動機を備える自動車の電源(二次電池)として適用できる。
A plurality of such lithium-ion secondary batteries are combined to form an assembled
10、10A、10B 異物検出装置
12 搬送経路
14、14A、14B X線照射器
14a 制御部
16、16A、16B X線検出器
16a X線可視化装置
20 金属箔
20a 電極材料
22、22a、22b ローラ
30、31、32 X線
40 放射線遮蔽箱
42 遮蔽板
50 判定部
52 正常値記憶部
54 差分処理部
56 判定処理部
100 電極材料塗工装置
101 繰出部
102 塗布部
103 乾燥部
104 巻取部
105 搬送制御部
106 ガイドロール
112 バックロール
114 塗布ヘッド
120 搬送装置
300 電池ケース
301 正極端子
303 負極端子
310 捲回電極体
311 正極シート
311a 塗工部
311b 未塗工部
311b1 正極集電体
311c 集電体シート(金属箔)
311d 電極材料
312、314 セパレータ
313 負極シート
313a 塗工部
313b 未塗工部
313b1 負極集電体
313c 集電体シート(金属箔)
313d 電極材料
1000 電池(組電池)
2000 車両
L、L1 接線
W、W1、W2、W3 湾曲部分(金属箔が曲がって搬送される部分)
Z、Z1、Z2 異物
T 頂部10, 10A, 10B Foreign
2000 Vehicle L, L1 Tangent W, W1, W2, W3 Curved part (part where metal foil is bent and conveyed)
Z, Z1, Z2 Foreign matter T Top
Claims (16)
前記金属箔を、曲がった搬送経路に沿って搬送する搬送装置;
前記金属箔が曲がって搬送される部分に対して、前記金属箔が搬送される方向の一方に配置され、前記搬送経路に沿ってX線を照射するX線照射器;
並びに、前記金属箔が曲がって搬送される部分に対して、前記金属箔が搬送される方向の他方に配置され、前記X線照射器から照射されたX線を検出するX線検出器;
を備えた異物検出装置。 A foreign matter detection device for detecting foreign matter contained in an electrode material coated on a strip-shaped metal foil,
A transport device for transporting the metal foil along a curved transport path;
An X-ray irradiator that is arranged in one of the directions in which the metal foil is conveyed with respect to a portion where the metal foil is bent and conveyed, and irradiates X-rays along the conveyance path;
And an X-ray detector that detects an X-ray emitted from the X-ray irradiator, arranged on the other side of the direction in which the metal foil is conveyed with respect to a portion where the metal foil is bent and conveyed;
Foreign object detection device comprising:
前記判定部は、前記X線検出器によって検出されたX線検出データと前記正常値記憶部に記憶された正常な検出データとに基づいて、異物の有無を判定する、請求項2に記載された異物検出装置。 Wherein the X-ray detection data detected by the X-ray detector, the normal value storage unit for storing a normal detection data obtained in a state in which the foreign substance is not present; provided with,
3. The determination unit according to claim 2, wherein the determination unit determines the presence or absence of a foreign substance based on X-ray detection data detected by the X-ray detector and normal detection data stored in the normal value storage unit. Foreign object detection device.
並びに、前記X線可視化装置によって取得された画像データと、前記正常値記憶部に記憶された正常な画像データとの差分データを得る差分処理部;を備えた、請求項4に記載された異物検出装置。
Wherein the image data acquired by X-ray visualization device, the normal value storage unit that stores a normal image data obtained in a state in which the foreign substance is not present;
And a difference processing unit that obtains difference data between the image data acquired by the X-ray visualization apparatus and normal image data stored in the normal value storage unit. Detection device.
前記第1部分及び第2部分の両方に対して、それぞれ前記X線照射器と前記X線検出器とを配置した、請求項1から8までの何れか一項に記載された異物検出装置。 The conveyance device bends and conveys a first portion of the metal foil that is bent and conveyed on one side of the metal foil toward the outer side, and an opposite surface of the metal foil that is bent toward the outer side. A second part,
The foreign matter detection device according to any one of claims 1 to 8, wherein the X-ray irradiator and the X-ray detector are arranged for both the first portion and the second portion, respectively.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2009/064167 WO2011018840A1 (en) | 2009-08-11 | 2009-08-11 | Foreign material detecting device and foreign material detecting method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2011018840A1 JPWO2011018840A1 (en) | 2013-01-17 |
JP5246525B2 true JP5246525B2 (en) | 2013-07-24 |
Family
ID=43586026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011526656A Expired - Fee Related JP5246525B2 (en) | 2009-08-11 | 2009-08-11 | Foreign object detection device and foreign object detection method |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5246525B2 (en) |
KR (1) | KR101348020B1 (en) |
CN (1) | CN102472713B (en) |
WO (1) | WO2011018840A1 (en) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5825944B2 (en) * | 2011-09-09 | 2015-12-02 | 隆司 小迫 | Inspection method and inspection device for contamination of absorbent cotton |
JP6030311B2 (en) * | 2012-02-13 | 2016-11-24 | 日産自動車株式会社 | Belt-shaped battery material transport device and transport method |
JP6306937B2 (en) * | 2014-05-14 | 2018-04-04 | 株式会社サキコーポレーション | Inspection device |
WO2017183493A1 (en) * | 2016-04-19 | 2017-10-26 | 東レ株式会社 | Method and device for continuous non-destructive inspection of membrane-electrode assembly |
JP6933513B2 (en) * | 2016-11-30 | 2021-09-08 | 住友化学株式会社 | Defect inspection equipment, defect inspection method, method for manufacturing separator winding body, and separator winding body |
KR102709292B1 (en) | 2018-09-19 | 2024-09-23 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Winding device for preparing electrode assembly |
KR102257977B1 (en) * | 2019-08-27 | 2021-05-28 | (주)자비스 | An X-Ray Apparatus for Investigating a Tensile Article |
JP2021135125A (en) * | 2020-02-26 | 2021-09-13 | トヨタ自動車株式会社 | Inspection method and inspection device of membrane electrode assembly |
CN116858141B (en) * | 2023-09-02 | 2023-12-05 | 江苏迪牌新材料有限公司 | Flatness detection device for PVC film |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0371008A (en) * | 1989-08-09 | 1991-03-26 | Kawasaki Steel Corp | Method and device for detecting curvature of metallic strip |
JPH07229850A (en) * | 1994-02-16 | 1995-08-29 | Fuji Photo Film Co Ltd | Method and device for inspection of surface |
JPH0949725A (en) * | 1995-05-26 | 1997-02-18 | Japan Steel Works Ltd:The | Method and apparatus for measuring thickness of resin film sheet and roll with tapered part |
JP2000249665A (en) * | 1999-03-03 | 2000-09-14 | Bridgestone Corp | Method and device for inspecting inside of tire |
JP2003344302A (en) * | 2002-05-31 | 2003-12-03 | Sumitomo Chem Co Ltd | Method and equipment for inspecting polarization film |
JP2006179424A (en) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Toyota Motor Corp | Manufacturing method of battery |
JP2008224483A (en) * | 2007-03-14 | 2008-09-25 | Shimadzu Corp | X-ray inspection device |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5613505A (en) * | 1992-09-11 | 1997-03-25 | Philip Morris Incorporated | Inductive heating systems for smoking articles |
-
2009
- 2009-08-11 WO PCT/JP2009/064167 patent/WO2011018840A1/en active Application Filing
- 2009-08-11 KR KR1020127003625A patent/KR101348020B1/en not_active IP Right Cessation
- 2009-08-11 JP JP2011526656A patent/JP5246525B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2009-08-11 CN CN200980160898.6A patent/CN102472713B/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0371008A (en) * | 1989-08-09 | 1991-03-26 | Kawasaki Steel Corp | Method and device for detecting curvature of metallic strip |
JPH07229850A (en) * | 1994-02-16 | 1995-08-29 | Fuji Photo Film Co Ltd | Method and device for inspection of surface |
JPH0949725A (en) * | 1995-05-26 | 1997-02-18 | Japan Steel Works Ltd:The | Method and apparatus for measuring thickness of resin film sheet and roll with tapered part |
JP2000249665A (en) * | 1999-03-03 | 2000-09-14 | Bridgestone Corp | Method and device for inspecting inside of tire |
JP2003344302A (en) * | 2002-05-31 | 2003-12-03 | Sumitomo Chem Co Ltd | Method and equipment for inspecting polarization film |
JP2006179424A (en) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Toyota Motor Corp | Manufacturing method of battery |
JP2008224483A (en) * | 2007-03-14 | 2008-09-25 | Shimadzu Corp | X-ray inspection device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102472713A (en) | 2012-05-23 |
WO2011018840A1 (en) | 2011-02-17 |
JPWO2011018840A1 (en) | 2013-01-17 |
CN102472713B (en) | 2014-02-19 |
KR20120052306A (en) | 2012-05-23 |
KR101348020B1 (en) | 2014-01-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5246525B2 (en) | Foreign object detection device and foreign object detection method | |
JP5808421B2 (en) | New equipment for cutting | |
US12117283B2 (en) | Inspection device, method for producing multilayer electrode body and inspection method | |
CN111247667B (en) | Method for manufacturing collector electrode sheet, and battery | |
US11757139B2 (en) | Battery electrode inspection system | |
KR102413873B1 (en) | Defect inspection device, defect inspection method, and method for producing separator roll | |
KR102032507B1 (en) | Pouch case and secondary battery including the same | |
KR20120096621A (en) | Methode and device for inspection of intensity of ultrasonic welding | |
JP2011249095A (en) | Stacked electrode body type battery, manufacturing method thereof and foreign substance inspection method | |
JP4595500B2 (en) | Winding device and winding deviation inspection method | |
JP2015065178A (en) | Method for manufacturing film exterior battery | |
JP5326482B2 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery, and assembled battery and vehicle having the same | |
JP2010096548A (en) | Device for inspecting nonaqueous electrolyte secondary battery | |
CN115443553A (en) | System and method for drying electrode | |
JP2014153055A (en) | Air bubble inspection device and air bubble inspection method | |
CN114223085B (en) | Battery module comprising thermally conductive resin dispersed with metal particles and method and system for inspecting the same | |
KR20190111342A (en) | Analysis method of lithium ion mobility in lithium secondary battery by synchrotron X-ray image | |
KR102226890B1 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
US20240310307A1 (en) | System and method for x-ray imaging of battery layers during manufacturing | |
US20240061047A1 (en) | Device and method for detecting internal defect of battery cell by using tdr | |
KR20240143741A (en) | Apparatus for manufacturing a secondary battery and method for manufacturing a secondary battery using the same | |
JP2012252997A (en) | Secondary battery | |
KR20220089487A (en) | Method for managing quality of battery cell and system for managing quality of battery cell | |
US20240214663A1 (en) | Image acquisition apparatus and defect detection system of electrode plate | |
KR20240097777A (en) | Apparatus for inspecting electrode and battery cell comprising electrodes produced using the same, and battery pack and vehicle comprising battery cells |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130314 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130327 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160419 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |