JPH06176770A - スパイラル形電池の組立ラインにおける電極セット部品の検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スパイラル形電池の組立ラインにおいて、電
極セット部品の一端部の中心穴の位置に正しくリードタ
ブ先端部が配置されているか否かを、簡単な構成で自動
的に確実に検査することができるようにする。 【構成】 電極セット部品１の中心穴１ａに一端側から
他端側へ向けて光源部１３からの検査光束を照射すると
ともに、前記中心穴１ａを貫通してくる前記検査光束を
光電変換手段１４で受光し、前記光電変換手段１４の出
力により前記中心穴１ａを貫通した前記検査光束の光量
をレベル弁別し、リードタブ先端部６ａの位置の良／不
良を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、円筒形リチウム電池
で代表されるスパイラル構造の電極セット部品を内蔵し
たスパイラル形電池の組立技術に関し、特に、円筒ケー
スに収納する前の段階で電極セット部品の形状不良を見
つけるための検査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】円筒形リチウム電池や円筒形ニッケルカ
ドミウム電池などでは図１に示すような内部構造（スパ
イラル形電池と称する）を採用したものが多い。この発
明の対象である電極セット部品１は、薄いシート状の正
極２とセパレータ３と負極４とを交互に対向させた積層
物をスパイラル状に巻き込んで円筒形に成形したものが
主構成要素であり、その円筒体の一端部には絶縁ディス
ク５が当てがわれているとともに、正極２および負極４
にそれぞれ接続されたリードタブ６および７が前記円筒
体の両端側に引き出されている。絶縁ディスク５の中心
には細い筒部５ａが一体に形成されており、その筒部５
ａが電極セット部品１の中心穴１ａの下端側に挿入され
ている。電極セット部品１の下端側に引き出されている
リードタブ６は絶縁ディスク５の下面側に折り曲げら
れ、その先端部６ａ（円形に形成されている）が中心穴
１ａおよび筒部５ａと同芯に配置され、中心穴１ａの下
端がリードタブ先端部６ａで塞がれた状態になってい
る。

【０００３】電極セット部品１の上端側に引き出されて
いるリードタブ７の先端側は蓋セット部品８に接続され
ている。蓋セット部品８は、金属製の端子板９とその外
周に組合されている封口ガスケット１０の他、端子板９
の内側に一体的に内蔵された安全弁機構（図示省略）を
備えている。

【０００４】この種のスパイラル形電池は次のような工
程を経て組立られる。有底円筒形の金属製電池ケース１
１内に電極セット部品１を収納する。そのとき前記絶縁
ディスク５を下にする。そうすると絶縁ディスク５の下
面中心に当てがわれているリードタブ先端部６ａが電池
ケース１１の内底面の中心部に接する。そこで電極セッ
ト部品１の上端側から中心穴１ａにスポット溶接電極を
挿入し、絶縁ディスク筒部５ａを貫通したスポット溶接
電極の先端でリードタブ先端部６ａを押え、リードタブ
先端部６ａを電池ケース１１の底面にスポット溶接す
る。その後、電池ケース１１内に電解液を注入し、さら
に蓋セット部品８で電池ケース１１の開口部を塞ぐ封口
工程に進む。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記のような構成のス
パイラル形電池の組立ラインにおいて、リードタブ先端
部６ａと電池ケース１１のスポット溶接の不良が生じや
すいという問題があった。その不良の原因の多くは、図
２に示すように、リードタブ先端部６ａが正規の位置
（中心穴１ａの下端を塞ぐ位置）からずれていて、電極
セット部品１の中心穴１ａに挿入したスポット溶接電極
が正しくリードタブ先端部６ａに当接しないことにあ
る。リードタブ６はステンレス薄板などからなり、これ
を所定位置から折り曲げて絶縁ディスク５の下面中心に
先端部６ａを位置させる工程での不調などによって、図
２のような不良品を生じることがある。

【０００６】そこで、電極セット部品１を電池ケース１
１に収納する前に、リードタブ先端部６ａが正しい配置
になっているか否かを検査する必要がある。従来におい
ては、専門の検査員を配して目視により前記の検査を行
っていたが、信頼性の面および経費の面で前記検査を自
動化することが強く望まれていた。

【０００７】この発明は前述した従来の問題点に鑑みな
されたもので、その目的は、前記のようなスパイラル形
電池の組立ラインにおいて、電極セット部品の一端部の
中心穴の位置に正しくリードタブ先端部が配置されてい
るか否かを、簡単な構成で自動的に確実に検査すること
ができる検査方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこでこの発明では、薄
いシート状の正極とセパレータと負極との積層物をスパ
イラル状に巻き込んで中心穴を有する円筒形に成形する
とともに、正極または負極に接続したリードタブの先端
部を前記円筒体の一端部における前記中心穴の位置に合
せて配置してなる電極セット部品について、検査ステー
ジにおいて前記電極セット部品の中心穴に一端側から他
端側へ向けて検査光束を照射するとともに、前記中心穴
を貫通してくる前記検査光束を光電変換手段で受光し、
前記光電変換手段の出力により前記中心穴を貫通した前
記検査光束の光量をレベル弁別し、前記リードタブ先端
部の位置の良／不良を判定するようにした。

【０００９】

【作用】円筒形をなす前記電極セット部品の一端部にお
いて前記中心穴が前記リードタブ先端部でほぼ塞いでい
るのが正規の状態である。したがってリードタブ先端部
の位置が正しければ、前記中心穴を貫通して前記光電変
換手段で受光される前記検査光束の光量レベルはごく僅
かである。リードタブ先端部が正規の位置からずれてい
ると、このリードタブ先端部で遮蔽されずに前記光電変
換手段に達する前記検査光束の光量レベルが大きくな
る。これを電気的にレベル弁別することでリードタブ先
端部の位置の良／不良を正確にかつ高速に判定すること
ができる。

【００１０】

【実施例】この発明の検査方法の実施形態の一例を図３
に示している。ライン上を流れてくる電極セット部品１
は検査ステージ１２で一時的に位置決めされる。検査ス
テージ１２の一端側には光源部１３が配置されており、
ここから発生する検査光束が検査ステージ１２内の電極
セット部品１の一端側から中心穴１ａに向けて照射され
る。光源部１３は、ランプ１３ａからの光をコリメータ
１３ｂで平行光束にし、絞り１３ｃで中心穴１ａより少
し大きい程度の光束とし、その検査光束を中心穴１ａと
平行に照射する。

【００１１】検査ステージ１２において光源部１３と反
対側には受光部１４が配設されている。受光部１４は、
前記検査光束の光軸上の所定範囲の光をレンズ１４ａで
フォトトランジスタなどの受光素子１４ｂ上に集光する
ようになっており、電極セット部品１の中心穴１ａを貫
通した前記検査光束を受光する。受光素子１４ｂの出力
はアンプ１５を経てコンパレータ１６に入力され、適宜
に設定されたしきい値を基準としてレベル弁別される。

【００１２】図３において、円筒形をなす電極セット部
品１の中心穴１ａの右端側が前記リードタブ先端部６ａ
でほぼ塞がれているのが正規の状態である。したがって
リードタブ先端部６ａの位置が正しい電極セット部品１
については、その中心穴６ａを貫通して前記受光部１４
に達する光量はごく少なく、受光素子１４ｂの出力レベ
ルは低い。また、リードタブ先端部６ａが図２のように
正規の位置からずれている電極セット部品１について
は、検査光束がリードタブ先端部６ａで遮蔽されずに前
記受光部１４に多く達するため、受光光量が相当大きく
なり、受光素子１４ｂの出力レベルは高くなる。この受
光レベルの大小が前記コンパレータ１６で弁別される。
なお、図示した実施例では検査光束が中心穴１ａを抜け
出る側にリードタブ６がある位置関係で検査を実施して
いるが、この関係は逆でもよい。

【００１３】また前記の実施例では、受光部１４は設定
範囲の全受光量に対応した出力を発生するように構成さ
れているが、この受光部１４に替えてイメージセンサを
用いる場合でも次のようにして本発明の検査方法を実施
することができる。検査ステージ１２における受光部１
４の側にイメージセンサを設置し、電極セット部品１の
前記リードタブ先端部６ａおよびその周辺部分を撮像す
る。そのイメージ出力から前記中心穴１ａを貫通した前
記検査光束の光量レベルを抽出し、前記実施例と同様に
レベル弁別する。前記イメージセンサのイメージ出力に
基づいて電極セット部品１の外形形状などを同時に検査
する場合には、この実施例が適している。イメージセン
サを利用する場合であっても、この発明では、イメージ
出力から前記中心穴１ａを貫通した前記検査光束の光量
レベルを抽出し、単純なレベル弁別方式でリードタブ先
端部６ａの位置の良／不良を判定しているので、パター
ン認識のような高度な処理を行う必要がない。

【００１４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明で
は、電極セット部品の中心穴に一端側から他端側へ向け
て検査光束を照射するとともに、前記中心穴を貫通して
くる前記検査光束を光電変換手段で受光し、前記光電変
換手段の出力により前記中心穴を貫通した前記検査光束
の光量をレベル弁別し、前記リードタブ先端部の位置の
良／不良を判定するようにしたので、ハードウェアおよ
びソフトウェアの構成が非常に簡単な装置でこの検査方
法を容易に自動化することができる。また検査原理が単
純なので非常に信頼性の高い検査を高速に実施すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の対象であるスパイラル形電池の概略
構成図である。

【図２】同上電池における電極セット部品のリードタブ
先端部の位置不良品の概略斜視図である。

【図３】この発明の検査方法の実施形態の一例を示す概
略図である。

【符号の説明】

１ 電極セット部品 １ａ 中心穴 ２ 正極 ３ セパレータ ４ 負極 ５ 絶縁ディスク ５ａ 筒部 ６ リードタブ ６ａ 先端部 ７ リードタブ ８ 蓋セット部品 ９ 端子板 １０ 封口ガスケット １１ 電池ケース １２ 検査ステージ １３ 光源部 １３ａ ランプ １３ｂ コリメータ １３ｃ 絞り １４ 受光部 １４ａ レンズ １４ｂ 受光素子 １５ アンプ １６ コンパレータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福原 敬司 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄いシート状の正極とセパレータと負極
   との積層物をスパイラル状に巻き込んで中心穴を有する
   円筒形に成形するとともに、正極または負極に接続した
   リードタブの先端部を前記円筒体の一端部における前記
   中心穴の位置に合せて配置してなる電極セット部品につ
   いて、検査ステージにおいて前記電極セット部品の中心
   穴に一端側から他端側へ向けて検査光束を照射するとと
   もに、前記中心穴を貫通してくる前記検査光束を光電変
   換手段で受光し、前記光電変換手段の出力により前記中
   心穴を貫通した前記検査光束の光量をレベル弁別し、前
   記リードタブ先端部の位置の良／不良を判定することを
   特徴とするスパイラル形電池の組立ラインにおける電極
   セット部品の検査方法。
2. 【請求項２】 前記光電変換手段は設定範囲の全受光量
   に対応した出力を発生する受光素子であることを特徴と
   する請求項１に記載のスパイラル形電池の組立ラインに
   おける電極セット部品の検査方法。
3. 【請求項３】 前記光電変換手段は前記電極セット部品
   端部の前記中心穴およびその周辺を撮像するイメージセ
   ンサからなり、そのイメージ出力から前記中心穴を貫通
   した前記検査光束の光量レベルを抽出することを特徴と
   する請求項１に記載のスパイラル形電池の組立ラインに
   おける電極セット部品の検査方法。