WO2019059395A1 - 溶着状態検出方法及び溶着状態検出装置 - Google Patents

Abstract

溶着状態検出方法は、導電性の複数のシートが互いに重ね合わされ、当該重ね合わされた部分が所定の第一方向に延びる帯状に溶着されているシート部材における、当該溶着の状態を検出する溶着状態検出方法であって、（ａ）前記帯状に溶着された領域である溶着領域において、前記第一方向に沿って一列に並ぶ複数箇所で、それぞれ、一対のプローブの一方を前記シート部材の一方の面に接触させ、前記一対のプローブの他方を前記シート部材の他方の面に接触させる工程と、（ｂ）前記複数箇所で、それぞれ、前記シート部材の両面に接触された一対のプローブ間の抵抗値を測定する工程とを含む。

Description

溶着状態検出方法及び溶着状態検出装置

　本発明は、シート部材の溶着状態を検出する溶着状態検出方法及び溶着状態検出装置に関する。

　従来より、超音波振動を与えるホーンとアンビルとの間に２枚の被接合材を挟んで加圧し、これらの被接合材の接触面に平行に超音波振動を加えて固相接合すると共に、ホーンとアンビル間に電圧を印加し、ホーンとアンビル間に流れる電流を測定し、印加電圧および電流の測定値から接触抵抗を算出して接合状態を判定する超音波接合装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００８－１４２７３９号公報

　ところで、近年、例えばリチウム二次電池等の電池の電極板を、その端部で溶着してタブ端子とすることが行われている。このような場合、タブ端子を横断するように帯状に溶着される。そのため、溶着される領域の面積が広くなる。上述の技術を用いて、広い領域で溶着された部材の接触抵抗を測定すると、溶着領域の一部が溶着されていなかった場合であっても、溶着領域全体としては接触抵抗が低抵抗となり、溶着領域の部分的な不良を検出することができないという、不都合があった。

　本発明の目的は、シート部材の溶着状態を把握することが容易な溶着状態検出方法及び溶着状態検出装置を提供することである。

　本発明の例示的な溶着状態検出方法は、導電性の複数のシートが互いに重ね合わされ、当該重ね合わされた部分が所定の第一方向に延びる帯状に溶着されているシート部材における、当該溶着の状態を検出する溶着状態検出方法であって、（ａ）前記帯状に溶着された領域である溶着領域において、前記第一方向に沿って一列に並ぶ複数箇所で、それぞれ、一対のプローブの一方を前記シート部材の一方の面に接触させ、前記一対のプローブの他方を前記シート部材の他方の面に接触させる工程と、（ｂ）前記複数箇所で、それぞれ、前記シート部材の両面に接触された一対のプローブ間の抵抗値を測定する工程とを含む。

　また、本発明の例示的な溶着状態検出装置は、上述の溶着状態検出方法を用いる。

本発明の一実施形態に係る溶着状態検出方法を用いる溶着状態検出装置の構成を概略的に示す概念図である。 図１に示す溶着状態検出装置の電気的構成を概念的に示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る溶着状態検出方法に基づく溶着状態検出装置の動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る溶着状態検出方法に基づく溶着状態検出装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図１に示す報知部によって表示されるグラフの一例を示す説明図である。

　以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。図１は、本発明の一実施形態に係る溶着状態検出方法を用いる溶着状態検出装置１の構成を概略的に示す概念図である。図１に示す溶着状態検出装置１は、検査対象物の一例である、リチウムイオン二次電池のタブ端子の溶着状態を検出する装置である。

　図１に示すリチウムイオン二次電池１００は、複数の正極板１０１（電極板）と、複数の負極板１１１（電極板）とが、図略のセパレータを間に挟んで交互に積層されて、構成されている。正極板１０１は、例えばアルミ箔等の金属箔からなる正極集電体１０２の表面に、図略の正極活物質が塗布されて構成されている。負極板１１１は、例えばアルミ箔等の金属箔からなる負極集電体１１２の表面に、図略の負極活物質が塗布されて構成されている。

　リチウムイオン二次電池１００の一端側に、各正極集電体１０２の一部がそれぞれリード部１０３（シート、電極板の一部）として引き出され、各負極集電体１１２の一部がそれぞれリード部１１３（シート、電極板の一部）として引き出されている。各リード部１０３は前記一端の片側に寄せて引き出され、各リード部１１３はリード部１０３とは反対側に片寄らせて引き出されている。これにより、リード部１０３とリード部１１３とが重ならないようにされている。

　各リード部１０３は積層、密着され、帯状の網がけで示す溶着領域１０５で互いに溶着されて、正極のタブ端子１０４とされている。各リード部１１３は積層、密着され、帯状の網がけで示す溶着領域１１５で互いに溶着されて、負極のタブ端子１１４（シート部材、タブ端子）とされている。溶着領域１０５，１１５の溶着方法としては、種々の溶着方法が適用可能であるが、例えば超音波溶着が用いられている。図１では、各リード部１０３，１１３が溶着される前の状態を示している。

　図１に示す溶着状態検出装置１は、検出部４Ｕ，４Ｄと、検出処理部５と、報知部６と、検査対象のリチウムイオン二次電池１００を検出部４Ｕ，４Ｄの間の所定位置に保持する図略の電池保持部とを備えている。検出部４Ｕ，４Ｄは、検出治具３Ｕ，３Ｄを備えている。検出部４Ｕ，４Ｄは、図略の駆動機構によって、検出治具３Ｕ，３Ｄを、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの三軸方向に移動可能にされ、さらに検出治具３Ｕ，３Ｄを、Ｚ軸を中心に回動可能にされている。

　報知部６は、検出処理部５によって得られた情報を、可視的にユーザに報知する報知装置である。報知部６としては、例えば液晶表示装置等の表示装置やプリンタを用いることができる。

　検出部４Ｕは、図略の電池保持部に固定されたリチウムイオン二次電池１００の上方に位置する。検出部４Ｄは、図略の電池保持部に固定されたリチウムイオン二次電池１００の下方に位置する。検出部４Ｕ，４Ｄは、リチウムイオン二次電池１００のタブ端子１０４，１１４に順次プローブＰｕ，Ｐｄを接触させるための検出治具３Ｕ，３Ｄを着脱可能に構成されている。なお、検出治具３Ｕ，３Ｄは、タブ端子１０４，１１４を一括して二つのタブ端子１０４，１１４に同時にプローブＰｕ，Ｐｄを接触可能であってもよい。上方に位置する検出治具３Ｕに取り付けられたプローブをプローブＰｕ、下方に位置する検出治具３Ｄに取り付けられたプローブをプローブＰｄと称する。以下、検出部４Ｕ，４Ｄを総称して検出部４と称し、プローブＰｕ，Ｐｄを総称してプローブＰと称する。

　検出治具３Ｕ，３Ｄは、それぞれ、複数のプローブＰｕ，Ｐｄの先端をタブ端子１０４，１１４の溶着領域１０５，１１５へ向けて保持する支持部材３１と、ベースプレート３２１とを備えている。ベースプレート３２１には、各プローブＰｕ，Ｐｄの後端部と接触して導通する図略の電極が設けられている。検出部４Ｕ，４Ｄは、ベースプレート３２１の各電極と後述の接続回路４１Ｕ，４１Ｄとを介して各プローブＰｕ，Ｐｄの後端部を、検出処理部５と電気的に接続したり、その接続を切り替えたりする。

　プローブＰｕ，Ｐｄは、全体として略棒状の形状を有している。支持部材３１には、プローブＰｕ，Ｐｄを支持する複数の貫通孔が形成されている。支持部材３１は、溶着領域１０５，１１５と対応する形状、大きさを有している。支持部材３１は、溶着領域１０５内、又は溶着領域１１５内の略全領域に対して、略均等な分布で複数のプローブＰｕ，Ｐｄを接触させるように、プローブＰｕ，Ｐｄを支持する。複数のプローブＰｕ，Ｐｄは、例えば格子の交点位置に対応するように配設されている。

　検出治具３Ｕ，３Ｄは、検出部４Ｕ，４Ｄへの取り付け方向が上下逆になる点を除き、互いに同様に構成されている。以下、検出治具３Ｕ，３Ｄを総称して検出治具３と称する。検出治具３は、検査対象のリチウムイオン二次電池１００に応じて取り替え可能にされている。

　図２は、図１に示す溶着状態検出装置１の電気的構成を概念的に示すブロック図である。図２に示す溶着状態検出装置１は、例えば、Ｎ本のプローブＰｕ１～ＰｕＮ、Ｎ本のプローブＰｄ１～ＰｄＮ、接続回路４１Ｕ，４１Ｄ、及び検出処理部５を備えている。検出処理部５は、例えば電源回路５１、電圧検出部５２、及び制御部５３等を備えている。図２では、タブ端子１０４にプローブＰｕ１～ＰｕＮ、Ｐｄ１～ＰｄＮを接触させた状態を示している。

　図２に示すタブ端子１０４は、図１に示すタブ端子１０４をＸ軸方向に沿って切断した断面で示している。プローブＰｕ１～ＰｕＮ、Ｐｄ１～ＰｄＮは、Ｘ軸方向に沿って並ぶ各一列のプローブＰｕ、Ｐｄに、プローブ番号を付したものである。プローブＰｕ、Ｐｄに付されたプローブ番号は、各プローブＰが接触する溶着領域１０５の位置を示すＸ軸方向のＸ座標に対応している。

　プローブＰｕ、Ｐｄは、図２に示すプローブＰの他、Ｙ軸方向に隣接して略平行に複数列設けられているが、図示を省略している。プローブＰの各列に番号を付与することで、当該列の番号は、各プローブＰが接触する溶着領域１０５の位置を示すＹ軸方向のＹ座標に対応する。なお、プローブＰの各列は、必ずしも一直線状の列である必要はなく、ジグザグであったり、曲がったり、ばらついたりしている列であってもよい。

　各プローブＰは、四端子測定法用の二つの接触子を備えている。すなわち、各プローブＰは、それぞれ、電流供給用の接触子Ｔｉと、電圧測定用の接触子Ｔｖとを備えている。このように、二つの接触子を備えたプローブとしては、例えば、特開２００６－３２９９９８号公報に記載されているような、二本のニードルピン（接触子）を一対にしたプローブや、例えば特開２０１２－１５４６７０号公報に記載されているような、筒形状の第一接触子と、第一接触子の内部に挿通された第二接触子とからなる同軸状のプローブを用いることができる。あるいは、格子状に配置された棒状のプローブのそれぞれを接触子とし、二本のプローブ（接触子）を一組にして一つのプローブとして用いてもよい。

　接続回路４１Ｕは、検出治具３Ｕにおけるベースプレート３２１の各電極と、電源回路５１の正極端子と、電圧検出部５２の正極端子とに接続されている。接続回路４１Ｄは、検出治具３Ｄにおけるベースプレート３２１の各電極と、電源回路５１の負極端子と、電圧検出部５２の負極端子とに接続されている。接続回路４１Ｕ，４１Ｄは、例えば複数のスイッチング素子を用いて構成されている。

　そして、接続回路４１Ｕ，４１Ｄは、制御部５３からの制御信号に応じてタブ端子１０４を間に挟んで互いに対向する一対のプローブＰｕ，Ｐｄを選択し、選択されたプローブＰｕの接触子Ｔｉに電源回路５１の正極を、プローブＰｕの接触子Ｔｖに電圧検出部５２の正極を、プローブＰｄの接触子Ｔｉに電源回路５１の負極を、プローブＰｄの接触子Ｔｖに電圧検出部５２の負極を接続する。

　電源回路５１は、例えばスイッチング電源回路等の定電流電源回路である。電源回路５１は、制御部５３からの制御信号に応じて予め設定された一定の直流電流Ｉを出力する。電圧検出部５２は、例えば分圧抵抗やアナログデジタルコンバータ等を用いて構成された、電圧測定回路である。電圧検出部５２は、接続回路４１Ｕ，４１Ｄによって選択された、一対のプローブＰｕ，Ｐｄにおける、プローブＰｕの接触子ＴｖとプローブＰｄの接触子Ｔｖとの間の電圧Ｖを測定し、その測定値を制御部５３へ送信する。

　制御部５３は、例えば所定の演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、所定の制御プログラム等を記憶する記憶装置、及びこれらの周辺回路等を備えて構成された、いわゆるマイクロコンピュータである。そして、制御部５３は、例えば上述の制御プログラムを実行することによって、検出制御部５３１、測定部５３２、判定部５３３、及びグラフ化部５３４として機能する。

　検出制御部５３１は、図略の駆動機構を制御して検出部４Ｕ，４Ｄを移動、位置決めさせ、リチウムイオン二次電池１００の溶着領域１０５，１１５に順次、各プローブＰｕ，Ｐｄの先端を接触させる（工程（ａ），（ｃ））。なお、検出治具３Ｕ，３Ｄが、溶着領域１０５，１１５に対して同時に接触可能な数のプローブＰｕ，Ｐｄを備え、溶着領域１０５，１１５に同時にプローブＰｕ，Ｐｄを接触させてもよい。

　この状態で、測定部５３２は、検出治具３の各プローブＰｕ，Ｐｄを介して溶着領域１０５，１１５における各プローブＰｕ，Ｐｄの接触位置で、溶着領域１０５，１１５を貫通する方向に検査用の電流Ｉを供給させ、表裏一対のプローブＰｕ，Ｐｄから得られた電圧Ｖに基づき、各接触位置における溶着領域１０５，１１５の厚み方向の抵抗Ｒ＝Ｖ／Ｉを算出する。これにより、測定部５３２は、各接触位置において、一対のプローブＰ間の抵抗値を測定することができる（工程（ｂ），（ｄ））。

　この場合、各プローブＰが接触子Ｔｉ，Ｔｖを備え、電流供給と電圧測定とが別の接触子によって行われるので、四端子測定法による抵抗測定が可能となる。その結果、抵抗測定精度が向上する。

　なお、溶着状態検出装置１は、電源回路５１から出力された電流Ｉを測定する電流測定回路を別途備え、電流測定回路により測定された電流Ｉに基づいて抵抗Ｒを算出してもよい。また、電流Ｉが固定値であれば、電圧Ｖをそのまま抵抗値を表す情報として用いてもよい。

　判定部５３３は、測定部５３２によって各対のプローブＰ間で測定された抵抗Ｒに基づいて、タブ端子１０４，１１４の溶着状態の良否を判定する（工程（ｅ））。グラフ化部５３４は、各対のプローブＰ間で測定された抵抗Ｒを、一方の軸が複数の測定箇所に対応し、他方の軸が抵抗Ｒに対応するようにグラフ化し、当該グラフを報知部６によって表示させる。

　次に、上述のように構成された溶着状態検出装置１の動作について説明する。図３、図４は、本発明の一実施形態に係る溶着状態検出方法に基づく溶着状態検出装置１の動作の一例を示すフローチャートである。

　まず、検出制御部５３１は、図略の駆動機構を制御して検出部４Ｕ，４Ｄを移動、位置決めさせ、リチウムイオン二次電池１００における溶着領域１０５の上面に各プローブＰｕの先端を接触させ、溶着領域１０５の下面に各プローブＰｄの先端を接触させる（ステップＳ１：工程（ａ），（ｃ））。

　次に、検出制御部５３１は、変数ｊ，ｋを１に初期化する（ステップＳ２）。変数ｊは、各プローブＰのＸ軸方向に並ぶ番号、すなわちＸ座標を示す変数である。変数ｋは、プローブＰの列の番号、すなわちＹ座標を示す変数である。以下、溶着領域１０５の座標（ｊ，ｋ）においてタブ端子１０４に接触するプローブＰｕ，Ｐｄを、それぞれプローブＰｕ（ｊ，ｋ）、プローブＰｄ（ｊ，ｋ）と記載する。また、Ｘ軸に沿って並ぶプローブＰｕ，Ｐｄの数を、それぞれＮ本とし、Ｙ軸に沿って並ぶプローブＰｕ，Ｐｄの列数を、それぞれＭ列とする。

　なお、図２では、例えば第１列目のプローブＰｕ（１，１）～Ｐｕ（Ｎ，１）及びプローブＰｄ（１，１）～Ｐｄ（Ｎ，１）をプローブＰｕ１～ＰｕＮ及びプローブＰｄ１～ＰｄＮと表記し、他の列のプローブＰの記載を省略している。

　次に、検出制御部５３１は、接続回路４１Ｕ，４１Ｄによって、プローブＰｕ（ｊ，ｋ），Ｐｄ（ｊ，ｋ）の接触子Ｔｉを電源回路５１に接続させ、プローブＰｕ（ｊ，ｋ），Ｐｄ（ｊ，ｋ）の接触子Ｔｖを電圧検出部５２に接続させる。

　そして、測定部５３２は、電源回路５１によって、プローブＰｕ（ｊ，ｋ）の接触子ＴｉとプローブＰｄ（ｊ，ｋ）の接触子Ｔｉとの間に溶着領域１０５を厚さ方向に貫通する方向の電流Ｉを供給させ、そのときプローブＰｕ（ｊ，ｋ）の接触子ＴｖとプローブＰｄ（ｊ，ｋ）の接触子Ｔｖとの間の電圧、すなわち座標（ｊ，ｋ）における電圧Ｖ（ｊ，ｋ）を、電圧検出部５２によって測定させる（ステップＳ３）。

　次に、測定部５３２は、座標（ｊ，ｋ）における溶着領域１０５の厚み方向の抵抗Ｒ（ｊ，ｋ）を、下記の式（１）に基づき算出する（ステップＳ４）。
抵抗Ｒ（ｊ，ｋ）＝Ｖ（ｊ，ｋ）／Ｉ　・・・（１）
　次に、測定部５３２は、変数ｊとＸ軸方向のプローブ数Ｎとを比較し（ステップＳ５）、変数ｊがプローブ数Ｎに満たなければ（ステップＳ５でＹＥＳ）、まだ抵抗Ｒを測定していない座標位置が残っているから、新たな座標位置について抵抗Ｒを測定するべく変数ｊに１を加算し（ステップＳ６）、再びステップＳ３以降の処理を繰り返す。

　一方、変数ｊがプローブ数Ｎ未満でなければ（ステップＳ５でＮＯ）、Ｙ座標がｋの列については抵抗Ｒを測定し終えたことになるから、測定部５３２は、変数ｋをＹ軸方向のプローブ列数Ｍと比較する（ステップＳ７）。そして、変数ｋがプローブ列数Ｍに満たなければ（ステップＳ７でＹＥＳ）、まだ抵抗Ｒを測定していないＹ座標の列が残っているから、測定部５３２は、新たなＹ座標（プローブ列）について抵抗Ｒを測定するべく変数ｋに１を加算し（ステップＳ８）、再びステップＳ３以降の処理を繰り返す。

　一方、変数ｋがプローブ列数Ｍ未満でなければ（ステップＳ７でＮＯ）、すべての座標（１，１）～（Ｎ，Ｍ）に対応する抵抗Ｒ（１，１）～Ｒ（Ｎ，Ｍ）を測定したことになるから、ステップＳ９へ移行する。

　以上、ステップＳ２～Ｓ８が、工程（ｂ）（ｄ）の一例に相当している。

　溶着領域１０５において、複数枚のリード部１０３が正常に溶着されていた場合、図２の電流経路Ａで示すように、電源回路５１から供給された電流Ｉは、溶着領域１０５の厚み方向に略最短距離で流れる。一方、座標（ｊ，ｋ）において、リード部１０３の溶着に不良があり、正常に溶着していない溶着欠陥Ｆが存在していた場合、電源回路５１から供給された電流Ｉは、図２の電流経路Ｂ，Ｃで示すように溶着欠陥Ｆを迂回するように流れ、電流が流れる経路が電流経路Ａより長くなる。

　従って、抵抗Ｒは、溶着状態が良好であるほど小さな値になり、溶着状態が悪くなるほど大きな値になる傾向がある。従って、溶着領域１０５における座標（１，１）～（Ｎ，Ｍ）の抵抗Ｒ（１，１）～Ｒ（Ｎ，Ｍ）を取得することによって、溶着領域１０５の各部の溶着状態を抵抗Ｒ（１，１）～Ｒ（Ｎ，Ｍ）から推定することが可能となる。

　そのため、ステップＳ１～Ｓ８によれば、溶着領域１０５の略全領域に対して略均等な分布で接触する複数のプローブＰｕ，Ｐｄに基づき、抵抗Ｒ（１，１）～Ｒ（Ｎ，Ｍ）が得られ、かつ溶着領域１０５の各部の溶着状態が抵抗Ｒ（１，１）～Ｒ（Ｎ，Ｍ）に反映される。従って、ユーザは、ステップＳ１～Ｓ８により得られた抵抗Ｒ（１，１）～Ｒ（Ｎ，Ｍ）から、タブ端子１０４の溶着状態を、その溶着領域１０５の略全体にわたって把握することが容易となる。

　次に、グラフ化部５３４は、抵抗Ｒ（１，１）～Ｒ（Ｎ，Ｍ）を、横軸がＸ座標、すなわちプローブＰのＸ軸方向の番号ｊとし、縦軸が抵抗Ｒ（１，１）～Ｒ（Ｎ，Ｍ）に対応するグラフを報知部６によって表示させる（ステップＳ９：工程（ｆ））。

　図５は、図１に示す報知部６によって表示されるグラフの一例を示す説明図である。図５に示すグラフは、横軸が１～ＮのＸ座標、縦軸が抵抗Ｒを示している。また、プローブＰの列番号に対応するＹ座標を、Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３～ＹＭの複数の折れ線で示している。図５に示すグラフによれば、ユーザは、一見して抵抗Ｒが異常値となっている箇所の座標、すなわち溶着が不十分な箇所を把握することができる。

　次に、判定部５３３は、抵抗Ｒ（１，１）～Ｒ（Ｎ，Ｍ）の平均値Ａｖと標準偏差σとを算出する（ステップＳ１１）。次に、判定部５３３は、変数ｊ，ｋを１に初期化する（ステップＳ１２）。

　次に、判定部５３３は、抵抗Ｒ（ｊ，ｋ）と（Ａｖ＋３σ）とを比較し（ステップＳ１３）、抵抗Ｒ（ｊ，ｋ）が（Ａｖ＋３σ）より大きければ（ステップＳ１３でＹＥＳ）、すなわち抵抗Ｒ（ｊ，ｋ）と平均値Ａｖとの差が３σより大きければ、座標（ｊ，ｋ）の位置で溶着不良が生じていると判定し（ステップＳ１４）、その判定結果を報知部６によって表示させ、ステップＳ１５へ移行する。一方、抵抗Ｒ（ｊ，ｋ）が（Ａｖ＋３σ）以下であれば（ステップＳ１３でＮＯ）、ステップＳ１４を実行することなくステップＳ１５へ移行する。

　次に、判定部５３３は、変数ｊとＸ軸方向のプローブ数Ｎとを比較し（ステップＳ１５）、変数ｊがプローブ数Ｎに満たなければ（ステップＳ５でＹＥＳ）、まだ良否を判定していない抵抗Ｒが残っているから、新たな抵抗Ｒについて良否を判定するべく変数ｊに１を加算し（ステップＳ１６）、再びステップＳ１３以降の処理を繰り返す。

　一方、変数ｊがプローブ数Ｎ未満でなければ（ステップＳ１５でＮＯ）、Ｙ座標がｋの列について抵抗Ｒを評価し終えたことになるから、判定部５３３は、変数ｋをＹ軸方向のプローブ列数Ｍと比較する（ステップＳ１７）。そして、変数ｋがプローブ列数Ｍに満たなければ（ステップＳ１７でＹＥＳ）、まだ抵抗Ｒを評価していないＹ座標の列が残っているから、判定部５３３は、新たなＹ座標（プローブ列）について抵抗Ｒを評価するべく変数ｋに１を加算し（ステップＳ１８）、再びステップＳ１３以降の処理を繰り返す。

　一方、変数ｋがプローブ列数Ｍ未満でなければ（ステップＳ１７でＮＯ）、すべての座標（１，１）～（Ｎ，Ｍ）に対応する抵抗Ｒ（１，１）～Ｒ（Ｎ，Ｍ）を評価したことになるから、ステップＳ１９へ移行する。

　以上、ステップＳ１１～Ｓ１８によれば、溶着不良を検出し、その不良発生箇所の座標を特定することが可能となる。なお、ステップＳ１３において、判定部５３３は、抵抗Ｒ（ｊ，ｋ）と平均値Ａｖとの差が３σより大きい場合に溶着不良と判定する例を示したが、例えば抵抗Ｒ（ｊ，ｋ）と平均値Ａｖとの差が、２σより大きい場合や２．５σより大きい場合等に溶着不良と判定してもよく、σの倍数は適宜設定すればよい。

　判定部５３３は、平均値Ａｖと標準偏差σとに基づいて溶着不良か否かを判定するので、予め判定のための基準値を設定する必要がない。そのためユーザの利便性が向上する。なお、溶着不良か否かを判定するための判定基準値を予め記憶装置に記憶しておき、判定部５３３は、ステップＳ１３において、抵抗Ｒ（ｊ，ｋ）がその判定基準値より大きい場合にステップＳ１４へ移行する構成としてもよい。

　ステップＳ１９では、判定部５３３は、ステップＳ１４において溶着不良と判定した座標が有ったか否かをチェックし、溶着不良が一箇所もなければ（ステップＳ１９でＹＥＳ）、タブ端子１０４の溶着状態は良好であると判定し（ステップＳ２０）、その判定結果を報知部６によって表示させ、処理を終了する。

　一方、溶着不良が一箇所でもあれば（ステップＳ１９でＮＯ）、判定部５３３は、タブ端子１０４の溶着状態は不良であると判定し（ステップＳ２１）、その判定結果を報知部６によって表示させ、処理を終了する。

　以上、ステップＳ１９～Ｓ２１によれば、タブ端子１０４全体として溶着が良好か否かを判定することができ、タブ端子１０４の検査を行うことが可能となる。以下、タブ端子１０４に代えてタブ端子１１４を対象に、ステップＳ１～Ｓ２１を実行することによって、タブ端子１１４の溶着状態を検出、検査することが可能となる。なお、検出治具３Ｕ，３Ｄによって、溶着領域１０５，１１５に同時にプローブＰｕ，Ｐｄを接触させた場合には、一度にタブ端子１０４，１１４の溶着状態を検出、検査することも可能である。

　なお、判定部５３３は、必ずしもステップＳ１９～Ｓ２１を実行しなくてもよい。また、溶着状態検出装置１は、判定部５３３を備えず、ステップＳ１１～Ｓ２１を実行しなくてもよい。また、グラフ化部５３４を備えず、ステップＳ９を実行しなくてもよい。

　また、支持部材３１は、複数列のプローブＰｕ，Ｐｄを保持する例に限らず、１列のプローブＰｕ，Ｐｄを保持する構成であってもよい。支持部材３１は、１列のプローブＰｕ，Ｐｄを、長手方向の全長にわたって略均等な分布で溶着領域１０５，１１５に接触させる構成であってもよい。この場合、ステップＳ７，Ｓ８，Ｓ１７，Ｓ１８を実行せず、変数ｋを１に固定してもよい。

　また、各プローブＰが接触子Ｔｉ，Ｔｖを備え、四端子測定法により抵抗Ｒを測定する例を示したが、各プローブＰを単一の接触子（プローブ）として四端子測定法を行わず、各プローブＰで電流供給と電圧測定とを兼ねてもよい。

　また、検出治具３Ｕ，３Ｄが、それぞれ多針状に複数のプローブＰｕ，Ｐｄを備え、複数のプローブＰｕ，Ｐｄを同時にタブ端子１０４，１１４に接触させる例を示したが、例えば検出治具３Ｕ，３Ｄが一対の移動式のいわゆるフライングプローブＰｕ，Ｐｄを備え、上述の各座標点に、当該一対のプローブＰｕ，Ｐｄを順次接触させて各座標位置の抵抗Ｒを測定する構成としてもよい。

　また、タブ端子１０４，１１４は、リチウムイオン二次電池のタブ端子に限られず、他の電池のタブ端子であってもよい。また、シート部材は、電池のタブ端子に限られず、複数のシートが互いに重ね合わされて溶着されたものであればよい。

　すなわち、本発明の例示的な溶着状態検出方法は、導電性の複数のシートが互いに重ね合わされ、当該重ね合わされた部分が所定の第一方向に延びる帯状に溶着されているシート部材における、当該溶着の状態を検出する溶着状態検出方法であって、（ａ）前記帯状に溶着された領域である溶着領域において、前記第一方向に沿って一列に並ぶ複数箇所で、それぞれ、一対のプローブの一方を前記シート部材の一方の面に接触させ、前記一対のプローブの他方を前記シート部材の他方の面に接触させる工程と、（ｂ）前記複数箇所で、それぞれ、前記シート部材の両面に接触された一対のプローブ間の抵抗値を測定する工程とを含む。

　この方法によれば、シートが溶着されたシート部材における溶着領域の一列に並ぶ複数箇所で、シート部材の厚み方向の抵抗値を測定することができる。シート部材の厚み方向の抵抗値には、シート部材の溶着状態が反映されるので、ユーザは、このようにして得られた複数箇所の抵抗値から、シート部材の溶着状態を把握することが容易となる。

　また、（ｃ）前記溶着領域において前記一列と略平行な一又は複数の列に沿って並ぶ複数箇所で、それぞれ、一対のプローブの一方を前記シート部材の一方の面に接触させ、前記一対のプローブの他方を前記シート部材の他方の面に接触させる工程と、（ｄ）前記一又は複数の列に沿って並ぶ複数箇所で、それぞれ、前記シート部材の両面に接触された一対のプローブ間の抵抗値を測定する工程とをさらに含むことが好ましい。

　この方法によれば、シート部材の溶着状態を、二次元平面状に拡がる領域について把握することが容易となる。

　また、前記各プローブは二つの接触子を含み、前記（ｂ）工程では、前記一対のプローブに含まれる四つの接触子を用いて四端子測定法により前記抵抗値を測定することが好ましい。

　この方法によれば、四端子測定法により抵抗値を測定することができるので、シート部材における溶着領域の一列に並ぶ複数箇所で測定される抵抗値の測定精度が向上する。その結果、シート部材の溶着状態を精度よく把握することが容易となる。

　また、前記各プローブは二つの接触子を含み、前記（ｂ）工程及び前記（ｄ）工程では、前記一対のプローブに含まれる四つの接触子を用いて四端子測定法により前記抵抗値を測定することが好ましい。

　この方法によれば、四端子測定法により面状に拡がる領域における、溶着領域の抵抗値の測定精度が向上する。その結果、シート部材の溶着状態を平面状に精度よく把握することが容易となる。

　また、前記プローブは複数対設けられ、前記（ａ）工程では、前記複数箇所に対応する複数対のプローブを、それぞれ前記シート部材に接触させることが好ましい。

　この方法によれば、測定対象の複数箇所に同時に複数対のプローブを接触させることができるので、測定対象箇所に順次プローブを移動させる必要がない。そのため、複数箇所の抵抗値を測定するための時間を短縮することが容易となる。

　また、前記プローブは複数対設けられ、前記（ａ）工程及び前記（ｃ）工程では、前記複数箇所に対応する複数対のプローブを、それぞれ前記シート部材に接触させることが好ましい。

　この方法によれば、測定対象の面状に拡がる複数箇所に同時に複数対のプローブを接触させることができるので、測定対象箇所に順次プローブを移動させる必要がない。そのため、面状に分布する複数箇所の抵抗値を測定するための時間を短縮することが容易となる。

　また、（ｅ）前記各対のプローブ間で測定された抵抗値に基づいて、前記溶着状態の良否を判定する工程をさらに含むことが好ましい。

　この方法によれば、シート部材における溶着領域内に分布する複数箇所の抵抗値に基づいて溶着状態の良否が判定されるので、溶着領域全体の抵抗値に基づく場合と比べて部分的な溶着不良を見つけることが容易となる。

　また、前記（ｅ）工程は、前記測定された抵抗値の平均値及び標準偏差を算出し、当該平均値及び標準偏差に基づいて前記測定された各抵抗値の良、不良を判定し、不良と判定された抵抗値があった場合、当該不良と判定された抵抗値が測定された箇所で溶着不良が生じていると判定することが好ましい。

　この方法によれば、抵抗値の平均値と標準偏差とに基づいて溶着不良か否かが判定されるので、予め判定のための基準値を設定する必要がない。そのためユーザの利便性が向上する。

　また、（ｆ）前記各対のプローブ間で測定された抵抗値を、一方の軸が前記複数の箇所に対応し、他方の軸が前記抵抗値に対応するグラフによって示す工程をさらに含むことが好ましい。

　この方法によれば、ユーザは、グラフを一見して抵抗が異常値となっている箇所、すなわち溶着が不十分な箇所を把握することが可能になる。

　また、複数のシートは電池の電極板の一部であり、前記シート部材は前記電池のタブ端子であることが好ましい。

　この方法によれば、電池のタブ端子の溶着状態を把握することが容易となる。

　また、本発明の例示的な溶着状態検出装置は、上述の溶着状態検出方法を用いる。

　この構成によれば、上述の溶着状態検出方法と同様の効果が得られる。

　このような構成の溶着状態検出方法は、シート部材の溶着状態を把握することが容易となる。

　この出願は、２０１７年９月２２日に出願された日本国特許出願特願２０１７－１８２５２８を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。なお、発明を実施するための形態の項においてなされた具体的な実施態様又は実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、本発明は、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではない。

１    溶着状態検出装置
３，３Ｕ，３Ｄ    検出治具
４，４Ｕ，４Ｄ    検出部
５    検出処理部
６    報知部
３１  支持部材
４１Ｕ，４１Ｄ    接続回路
５１  電源回路
５２  電圧検出部
５３  制御部
１００      リチウムイオン二次電池（電池）
１０１      正極板（電極板）
１０２      正極集電体
１０３，１１３    リード部（シート、電極板の一部）
１０４，１１４    タブ端子（シート部材）
１０５，１１５    溶着領域
１１１      負極板（電極板）
１１２      負極集電体
３２１      ベースプレート
５３１      検出制御部
５３２      測定部
５３３      判定部
５３４      グラフ化部
Ａ，Ｂ，Ｃ  電流経路
Ａｖ  平均値
Ｆ    溶着欠陥
Ｉ    電流
Ｍ    プローブ列数
Ｎ    プローブ数
Ｐ，Ｐｕ，Ｐｄ    プローブ
Ｒ    抵抗（抵抗値）
Ｔｉ，Ｔｖ  接触子
Ｖ    電圧
σ    標準偏差

Claims (11)

1. 　導電性の複数のシートが互いに重ね合わされ、当該重ね合わされた部分が所定の第一方向に延びる帯状に溶着されているシート部材における、当該溶着の状態を検出する溶着状態検出方法であって、
   　（ａ）前記帯状に溶着された領域である溶着領域において、前記第一方向に沿って一列に並ぶ複数箇所で、それぞれ、一対のプローブの一方を前記シート部材の一方の面に接触させ、前記一対のプローブの他方を前記シート部材の他方の面に接触させる工程と、
   　（ｂ）前記複数箇所で、それぞれ、前記シート部材の両面に接触された一対のプローブ間の抵抗値を測定する工程とを含む溶着状態検出方法。
2. 　（ｃ）前記溶着領域において前記一列と略平行な一又は複数の列に沿って並ぶ複数箇所で、それぞれ、一対のプローブの一方を前記シート部材の一方の面に接触させ、前記一対のプローブの他方を前記シート部材の他方の面に接触させる工程と、
   　（ｄ）前記一又は複数の列に沿って並ぶ複数箇所で、それぞれ、前記シート部材の両面に接触された一対のプローブ間の抵抗値を測定する工程とをさらに含む請求項１記載の溶着状態検出方法。
3. 　前記各プローブは二つの接触子を含み、
   　前記（ｂ）工程では、前記一対のプローブに含まれる四つの接触子を用いて四端子測定法により前記抵抗値を測定する請求項１記載の溶着状態検出方法。
4. 　前記各プローブは二つの接触子を含み、
   　前記（ｂ）工程及び前記（ｄ）工程では、前記一対のプローブに含まれる四つの接触子を用いて四端子測定法により前記抵抗値を測定する請求項２記載の溶着状態検出方法。
5. 　前記プローブは複数対設けられ、
   　前記（ａ）工程では、前記複数箇所に対応する複数対のプローブを、それぞれ前記シート部材に接触させる請求項１又は３に記載の溶着状態検出方法。
6. 　前記プローブは複数対設けられ、
   　前記（ａ）工程及び前記（ｃ）工程では、前記複数箇所に対応する複数対のプローブを、それぞれ前記シート部材に接触させる請求項２又は４に記載の溶着状態検出方法。
7. 　（ｅ）前記各対のプローブ間で測定された抵抗値に基づいて、前記溶着状態の良否を判定する工程をさらに含む請求項１～６のいずれか１項に記載の溶着状態検出方法。
8. 　前記（ｅ）工程は、前記測定された抵抗値の平均値及び標準偏差を算出し、当該平均値及び標準偏差に基づいて前記測定された各抵抗値の良、不良を判定し、不良と判定された抵抗値があった場合、当該不良と判定された抵抗値が測定された箇所で溶着不良が生じていると判定する請求項７に記載の溶着状態検出方法。
9. 　（ｆ）前記各対のプローブ間で測定された抵抗値を、一方の軸が前記複数の箇所に対応し、他方の軸が前記抵抗値に対応するグラフによって示す工程をさらに含む請求項１～８のいずれか１項に記載の溶着状態検出方法。
10. 　複数のシートは電池の電極板の一部であり、
    　前記シート部材は前記電池のタブ端子である請求項１～９のいずれか１項に記載の溶着状態検出方法。
11. 　請求項１～１０のいずれか１項に記載の溶着状態検出方法を用いる溶着状態検出装置。

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