JPH11219719A - 絶縁検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極体に含まれる細線状突起（バリ）に起因
する局部的な短絡を修復しながら、一対の電極体間の絶
縁性を信頼性良く効率的に検査し、製造品質の向上と生
産性の向上を図ることのできる絶縁検査装置を提供す
る。 【解決手段】 電解液注入前の電池構造体における一対
の電極体間の絶縁度を計測する絶縁計と、前記一対の電
極体間に所定の電流を流して該電極体に含まれる細線状
突起を溶断する溶断装置と、前記絶縁計および上記溶断
装置の作動を制御する制御装置とを備え、前記制御装置
においては、前記絶縁計を作動させて前記一対の電極体
間の絶縁度を計測し、絶縁不良が検出されたときに前記
溶断装置を作動させた後、再度前記絶縁計を用いて前記
一対の電極体間の絶縁度を計測して前記電池構造体の良
否を判定するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セパレータを介し
て設けられる一対の電極体間の絶縁不良の一因である電
極体に含まれる細線状突起を溶断除去しながら、上記一
対の電極体間の絶縁性を効率的に検査して電池の生産効
率を高めることのできる絶縁検査装置に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】例えば円筒型Ｎi／ＭＨ電池は、
シート状の一対の電極体をシート状のセパレータを介し
てスパイラル状に巻回した起電部を有底筒状の外装缶に
収納し、外装缶内に電解液を充填した後、封口体を介し
てキャップにより液密に封装した構造を有する。尚、上
記外装缶は負極側電極体に接続されて電池の負極として
用いられ、また前記キャップは正極側電極体に接続され
た集電体としてのリードタブに接続されて該電池の正極
として用いられる。

【０００３】ところでセパレータを介して一対の電極体
をスパイラル状に巻回して実現される上記起電部におい
ては、シート状の電極体に含まれる細線状突起（金属繊
維状のバリ）により前記一対の電極体間に局部的な短絡
が生じる虞がある。このような問題を解消するべく、前
記一対の電極体間にパルス電流を流すことで前記細線状
突起を発熱溶断し、これによって上記局部的な短絡現象
を取り除くことが提唱されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】さて上述した電池の製
造ラインにおいてはその製造品質を高めるべく、図３に
その概略構成を模式的に示すように起電部１を外装缶２
に収納し、該起電部１における正極電極体の上端にリー
ドタブ３を溶接した状態であって、電解液注入前の製造
工程途中の電池構造体に対して、前記起電部１をなす一
対の電極体間の絶縁性を検査することが行われる。

【０００５】この絶縁性検査は、例えば図４に示すよう
に予め一対の電極体間にパルス電流を流して細線状突起
に対する溶断処理を施し［ステップＳ１］、その上で絶
縁計を用いて前記一対の電極体間の絶縁性を判定するこ
とにより行われる［ステップＳ２］。そして絶縁性の悪
いものを不良品として排出し［ステップＳ３］、絶縁性
が十分に確保されているものだけを良品として次工程に
搬送する［ステップＳ４］と言う選別制御が行われる。

【０００６】しかしながらこのようにして製造ライン上
の全ての電池構造体に対して溶断処理を施した後、一対
の電極体間の絶縁検査を順に行うには非常に手間が掛か
り、生産効率低下の要因となることが否めない。しかも
前述した細線状突起に起因する局部的な短絡の問題のな
いもの（良品）にまで、一対の電極体間にパルス電流を
流して溶断処理を施すことになるので、却ってその溶断
電流が悪影響して上記一対の電極体間の絶縁性が損なわ
れる等の不具合が生じることも懸念される。

【０００７】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、電極体に含まれる細線状突起に
起因する一対の電極体間の局部的な短絡を修復しなが
ら、上記一対の電極体間の絶縁性を信頼性良く効率的に
検査することができ、以て製造品質の向上と生産性の向
上を図ることのできる実用性の高い絶縁検査装置を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
べく本発明に係る絶縁検査装置は、セパレータを介して
設けられた正負一対の電極体を備えた電解液注入前の電
池構造体、例えば正極電極体と負極電極体とをセパレー
タを介してスパイラル状に巻回して外装缶に収納し、前
記正極電極体にリードタブを溶接した状態の製造工程途
中の電池構造体における上記一対の電極体間の絶縁度を
計測する絶縁計と、前記一対の電極体間に所定の電流を
流して該電極体に含まれる細線状突起を溶断する溶断装
置と、前記絶縁計および上記溶断装置の作動を制御する
制御装置とを具備したものであって、特に前記制御装置
を、前記絶縁計を作動させて前記一対の電極体間の絶縁
度を計測し、絶縁不良が検出されたときに前記溶断装置
を作動させた後、再度前記絶縁計を作動させて前記一対
の電極体間の絶縁度を計測して前記電池構造体の良否を
判定するように構成したことを特徴としている。

【０００９】本発明の好ましい態様は、請求項２に記載
するように前記正極電極体および負極電極体に対する前
記絶縁計および溶断装置の電気的接続を、前記リードタ
ブと外装缶とを介して行うようにし、また請求項３に記
載するように前記制御装置においては、前記一対の電極
体に対するコンタクトテストを実行した後、該コンタク
トテストに合格した電池構造体に対してだけ上述した手
順に従う絶縁検査を実行することを特徴としている。

【００１０】即ち、本発明は製造工程途中の電解液注入
前の電池構造体の全てに細線状突起の溶断処理を施すこ
となく、一旦、一対の電極体間の絶縁検査を実行して良
品を選別し、絶縁性不良と判定されたものに対しての
み、その電極体間に電流を流して細線状突起の溶断処理
を施した後、再度、その絶縁検査を実行することで上記
溶断処理によりして局部的な短絡が修復されたものを良
品として選別するようにしたことを特徴としている。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態に係る絶縁検査装置について説明する。図１は
絶縁検査装置の概略構成を示すもので、１１は電池構造
体Ｂの一対の電極体間の絶縁度を計測する絶縁計、１２
は上記一対の電極体間にパルス電流を加えて電極体が有
する細線状突起（金属繊維状のバリ）を発熱溶断する溶
断装置である。上記絶縁計１１および溶断装置１２は、
例えばマイクロプロセッサからなる制御装置１３により
その作動が制御され、該制御装置１３は前記絶縁計１１
により計測される前記電池構造体Ｂの一対の電極体間に
おける絶縁度からその絶縁性の良否を判定し、電池構造
体Ｂとしての良品・不良品の選別を実行する。

【００１２】さてこのような絶縁検査装置による絶縁検
査に供される上記電池構造体Ｂは、前述したようにシー
ト状の正極電極体と負極電極体とからなる一対の電極体
をシート状セパレータを介してスパイラル状に巻回して
なる起電部１を外装缶２に収納し、該起電部１における
負極電極体を上記外装缶２に接続すると共に、その正極
電極体の上端にリードタブ３を溶接した状態の製造工程
途中のものであって、特に電解液注入前のものである。
このような製造工程途中の電池構造体Ｂは、例えばベル
トコンベア（図示せず）に載置されて順に移送されて絶
縁検査装置における所定の検査位置に導かれる。

【００１３】しかして上記検査位置には前記電池構造体
Ｂを載置してその外装缶２に電気的に接続される電極板
１４と、シリンダ機構１５により上下動自在に支持され
て前記電池構造体Ｂのリードタブ３に接触して該リード
タブ３と電気的に接続されるプローブ１６が設けられて
いる。尚、上記シリンダ機構１５は、前記電極板１４上
に電池構造体Ｂが導かれたとき、前記制御装置１３の制
御を受けて作動してプローブ１６を下降させてリードタ
ブ３と接触させる。前述した絶縁計１１および溶断装置
１２は、その電極を上記プローブ１６と電極板１４とに
それぞれ接続されており、前記絶縁計１１および溶断装
置１２はこれらのプローブ１６と電極板１４とを介して
前記電池構造体Ｂにおける正極側のリードタブ３と負極
側の外装缶２にそれぞれ接続され、更にこれらのリード
タブ３と外装缶２とを介して前記起電部１をなす正極電
極体および負極電極体にそれぞれ接続される。

【００１４】このようにして電池構造体Ｂの一対の電極
体間に前記絶縁計１１および溶断装置１２をそれぞれ接
続したとき、前記制御装置１３は次のようにして上記電
池構造体Ｂに対する絶縁検査処理を実行する。この制御
装置１３における絶縁検査処理は、図２にその概略的な
手順を示すように、先ずコンタクト検査を実行すること
から開始される［ステップＳ１１］。このコンタクト検
査は、例えば前記溶断装置１２を用いて前述した細線状
突起を発熱溶断させることのない微弱な電流（検査電
流）を前記プローブ１６と電極板１４との間に加え、上
記検査電流が電池構造体Ｂを介して流れるか否かを判定
することにより行われる。このようなコンタクト検査に
より前記電池構造体Ｂにおける正極電極体とリードタブ
３、および負極電極体と外装缶２との接触状態（電気的
接続状態）のみならず、前記リードタブ３とプローブ１
６との接触状態（電気的接続状態）が検査される。

【００１５】具体的には上記検査電流が流れない場合、
上記各接続部のいずれかにおいてその電気的接続が不良
であると判定される。そしてコンタクト検査不良と判定
された電池構造体Ｂについては、これを不良品として排
出する［ステップＳ１２］。このようなコンタクト検査
により、電気的接続自体が不良な電池構造体Ｂに対する
後述する絶縁検査が省略され、検査処理の無駄が省かれ
る。

【００１６】尚、この場合、検査位置に供給された電池
構造体Ｂの位置ずれに起因して上記リードタブ３とプロ
ーブ１６との接触状態だけが悪く、電池構造体Ｂにおけ
る正極電極体とリードタブ３、および負極電極体と外装
缶２との接続状態が正常（良品）な場合もあるが、例え
ば電極板１４上における電池構造体Ｂの載置位置を変え
て再度コンタクト検査を行うには手間が掛かるので、生
産性向上の観点から上記コンタクト検査で不良と判定さ
れた電池構造体Ｂの全てを排気処理するものとなってい
る。

【００１７】しかして上記コンタクト検査に合格したな
らば、次に絶縁計１１を作動させて該電池構造体Ｂの一
対の電極体間の絶縁度を計測し、その絶縁性の良否を判
定する［ステップＳ１３］。そして一対の電極体間の絶
縁性が十分確保されていることが確認されたならば、こ
れを良品として次の製造工程、例えば電解液の注入工程
に搬送する［ステップＳ１４］。

【００１８】これに対して一対の電極体間の絶縁性が不
十分であると判定された場合には、これを電極体が有す
る細線状突起（金属繊維状のバリ）に起因する一対の電
極体間の局部的な短絡が原因であると看做して前記溶断
装置１２を駆動する。そしてこの溶断装置１２から前記
一対の電極体間に所定のパルス溶断電流を加えることで
溶断処理を実行する［ステップＳ１５］。すると前記電
極体に上記局部的な短絡の原因となる細線状突起（金属
繊維状のバリ）が存在していると、上記パルス溶断電流
を受けて該細線状突起が溶断除去され、局部的な短絡に
対する修復が行われる。

【００１９】そこで上記の如く溶断処理を実行したなら
ば、再度、前記絶縁計１１を作動させて前記一対の電極
体間の絶縁度を計測し、その絶縁性の良否を判定する
［ステップＳ１６］。そして一対の電極体間の絶縁性が
十分に確保されたことが確認されたならば、前記溶断処
理によって細線状突起が取り除かれて局部的な短絡が修
復されたと判断し、これを良品として次工程に搬送する
［ステップＳ１４］。しかし再度の絶縁性検査によって
もその絶縁性が不十分であった場合には、溶断装置１２
を作動させて溶断処理を施したにも拘わらず細線状突起
が取り除かれていない、或いは絶縁不良の原因が他にあ
ると判断して、これを不良品として排出する［ステップ
Ｓ１２］。

【００２０】このような一連の処理手順からなる絶縁検
査処理を、前記電極板１４上に電池構造体Ｂが供給され
る都度、繰り返し実行し、良品と判定された電池構造体
Ｂだけを順次次工程に搬送する。特に最初の絶縁検査に
おいて不良と判定された電池構造体Ｂであっても、溶断
処理を施すことで電極体が有する細線状突起を除去しな
がら、再度の絶縁検査の下で絶縁不良が修復された電池
構造体Ｂを選別して次工程に搬送することができる。

【００２１】従って上述した如く機能する絶縁検査装置
によれば、絶縁不良と判定された電池構造体Ｂに対して
だけ細線状突起に対する溶断処理を施すことになるの
で、該溶断処理に要する時間を大幅に削減することがで
きる。特に製造工程途中段階における上述した電池構造
体Ｂでの一対の電極体間の絶縁不良の発生割合は１％に
も満たないので、溶断処理に要する時間の削減効果が目
覚ましく、その生産効率（検査効率）を大幅に向上させ
ることができる。

【００２２】また前述したように絶縁不良と判定された
電池構造体Ｂに対してだけ細線状突起に対する溶断処理
を施すので、細線状突起に起因する絶縁不良の問題のな
いもの（良品）までが上記溶断処理によるパルス溶断電
流の影響のダメージを受け、却って電極体間の絶縁性が
損なわれる等の不具合が生じる虞がない。つまり溶断処
理に起因する新たな不良品の発生を未然に防ぐことがで
きる。この結果、上述した細線状突起に対する溶断処理
による絶縁性不良の修復と相俟って、全体的な製造歩留
まりを向上させ、また絶縁不良品を確実に排除すること
ができるので製造品質を向上させることが可能となる。

【００２３】尚、本発明は上述した実施形態に限定され
るものではない。例えば前述した円筒型Ｎi／ＭＨ電池
以外の同様な構造を有するＮi／Ｃd電池等の絶縁検査に
も適用することができる。また一対の電極体をセパレー
タを介して交互に折り返した起電部を有する角形電池に
も適用可能なことは言うまでもない。要するに本発明は
その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施すること
ができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
解液注入前の電池構造体の全てに細線状突起に対する溶
断処理を施すことがないので、溶断処理に要する時間を
大幅に削減してその生産効率（検査効率）を大幅に向上
させることができる。また絶縁不良の問題のないものに
は溶断処理を施さないので、溶断処理に起因する新たな
不良品の発生を未然に防ぐことができ、溶断処理による
絶縁性不良の修復と相俟って全体的な製造歩留まりを向
上させ、また絶縁不良品を確実に排除することができる
ので製造品質を向上させることが可能となる等の実用上
多大なる効果が奏せられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る絶縁検査装置の概略
構成図。

【図２】本発明に係る絶縁検査装置における概略的な検
査処理手順を示す図。

【図３】円筒型Ｎi／ＭＨ電池の製造工程途中における
電池構造体の構造を模式的に示す図。

【図４】従来の絶縁検査装置における検査処理手順を示
す図。

【符号の説明】

Ｂ 電解液注入前の電池構造体 １ 起電部（セパレータを介して設けられた一対の電極
体） ２ 外装缶 ３ リードタブ １１ 絶縁計 １２ 溶断装置 １３ 制御装置 １４ 電極板 １５ シリンダ機構 １６ プローブ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セパレータを介して設けられた正負一対
   の電極体を備えた電解液注入前の電池構造体における上
   記一対の電極体間の絶縁度を計測する絶縁計と、前記一
   対の電極体間に所定の電流を流して該電極体に含まれる
   細線状突起を溶断する溶断装置と、前記絶縁計および上
   記溶断装置の作動を制御する制御装置とを具備してな
   り、 前記制御装置は、前記絶縁計を作動させて前記一対の電
   極体間の絶縁度を計測し、絶縁不良が検出されたときに
   前記溶断装置を作動させた後、再度前記絶縁計を作動さ
   せて前記一対の電極体間の絶縁度を計測して前記電池構
   造体の良否を判定することを特徴とする絶縁検査装置。
2. 【請求項２】 前記電池構造体は、正極電極体と負極電
   極体とをセパレータを介してスパイラル状に巻回して外
   装缶に収納し、前記正極電極体にリードタブを溶接した
   状態の製造工程途中のものからなり、 前記正極電極体および負極電極体に対する前記絶縁計お
   よび溶断装置の電気的接続は、前記リードタブと外装缶
   とを介して行われることを特徴とする請求項１に記載の
   絶縁検査装置。
3. 【請求項３】 前記制御装置は、前記一対の電極体に対
   するコンタクトテストを実行した後、該コンタクトテス
   トに合格した電池構造体に対してだけ絶縁検査を実行す
   ることを特徴とする請求項１に記載の絶縁検査装置。