WO2006070547A1

WO2006070547A1 - 筒状電池の漏液検査方法

Info

Publication number: WO2006070547A1
Application number: PCT/JP2005/021537
Authority: WO
Inventors: Hironori Yukisada; Takahito Takahashi; Masao Nakamura; Kazutoshi Okubo; Masaya Nakata
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2005-11-24
Publication date: 2006-07-06
Anticipated expiration: 2007-06-28
Also published as: US7643608B2; KR20070090888A; CN101095258A; EP1843427A1; US20080137807A1; JP2006185760A; BRPI0519672A2; BRPI0519672B1; EP1843427B1; EP1843427A4; JP4841139B2; CN100499250C

Abstract

　筒状電池（Ｂａ）を各々の軸心が互いに平行となる配置で搬送して漏液検査機構（１２）に通過させるときに、筒状電池（Ｂａ）の封口側端面（３３）にＸ線（３４）を照射し、封口側端面（３３）から出た蛍光Ｘ線（４０）を検出窓（３５）から検出器（３９）に入射させ、その入射した蛍光Ｘ線（４０）中に電解液の成分に対応した蛍光Ｘ線（４０）が含まれていたか否かの分析結果に基づき筒状電池（Ｂａ）の漏液の発生の有無を判別する筒状電池の漏液検査方法において、検出窓（３５）が、筒状電池（Ｂａ）の搬送方向に対応する長さ寸法（Ｌ１，Ｌ３，Ｌ５）が筒状電池（Ｂａ）の間隔（Ｃ１，Ｃ２）よりも小さく、且つ搬送方向に対し直交方向に対応する長さ寸法（Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６）が筒状電池（Ｂａ）における軸心に対し直交方向の断面形状の外形寸法（Ｒ１，Ｒ２）よりも大きい形状に設定されることから、蛍光Ｘ線分析法によって筒状電池の漏液の有無を高速で、且つ正確に判別することができる。

Description

明細書

筒状電池の漏液検査方法

技術分野

[0001] 本発明は、製造後の筒状電池における封口側端面での漏液発生の有無を蛍光 X 線分析法を用いて検査するようにした筒状電池の漏液検査方法に関するものである背景技術

[0002] 円筒状または角筒状の筒状電池では、例えば、有底筒状の電池ケースの開口端部を内方に力しめ加工して絶縁ガスケットを圧縮することにより、電池ケース、絶縁ガスケットおよび封口部材の各間を液密に密閉して封口されている。ところが、封ロ箇所には電解液が僅かな量であるが付着したり、封口そのものが不完全な場合には封口構造における 2つの構成部材の接触面が電解液で濡れて漏液系路が出来てしまい、その漏液経路に電解液が浸入することによって漏液が発生することがある。特にアルカリ電解液を用いる電池では、アルカリ電解液がマイナスに帯電した金属製の封口部材または電池ケースの表面を自ら這、上がって、く特性を有して、るので、他種の電池に比較して漏液が発生し易!、。

[0003] 従前では、上記漏液発生の有無を検査するに際して、所定個数の筒状電池をこれらの封口側端面が上向きとなる配置で並べて、その各筒状電池の封口側端面に布を被せたのちに、その布に試薬を塗布して毛ブラシで叩きながら、黄色の試薬が紫色に変色した筒状電池を目視で確認して漏液発生電池と判定していた。ところが、このような作業員による手作業と目視の判別による検査手段は、処理速度に限界があつて非常に非能率である上に、作業員の個人差や見落としなどに起因して検査が不正確になりがちであり、し力も、封口側端面力も僅かに内部で発生した漏液を目視で見つけることができない問題がある。

[0004] そこで、近年では、蛍光 X線分析法によって漏液発生の有無を判別する検査手段が採用されている。それらのうちの第 1の従来技術では、予め設定した一定波長を持つた一次 X線を筒状電池に照射し、その筒状電池カゝら出た蛍光 X線を分析器へ入射させ、分析器でその入射した蛍光 X線の中に電解液成分に対応した波長を持った蛍光 X線が存在するか否かを分析し、分析器からの出力に基づいて漏液発生の有無を判別するようにしている（例えば、特許文献 1参照)。

[0005] また、第 2の従来技術は、筒状電池を所定の間隔を隔てて一列に配列した状態で搬送しながら、その各筒状電池に X線源から X線を照射して、筒状電池の封口側端面および側面力も発生する蛍光 X線を、 X線源の周囲に配置した複数の検出器に入射させて、その複数の検出器の検出結果に基づき電解液が付着した筒状電池を特定している（例えば、特許文献 2参照)。

特許文献 1 :特開昭 52— 138627号公報

特許文献 2：特開平 9 - 203714号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] しかしながら、上述した各従来技術は、何れも筒状電池を高速で、且つ正確に検査することができない。すなわち、第 1の従来技術では、電池を X線源に相対向した配置で 1個ずつ検査するので、検査の処理速度を上げることができない。また、第 2の従来技術では、矩形状に配置した 4つの検出器によって筒状の電池の側面に付着した電解液の検出をも行うようになっていることから、電池を比較的大きな間隔も設けて配置する必要があるので、検査処理速度の向上に限界があり、し力も、装置が大型化してコスト高となる。

[0007] また、アルカリ電解液を用いた電池の漏液検査においては、アルカリ電解液中の力リウム力発生する蛍光 X線の強度を分析するのが一般的であるが、第 1および第 2 の従来技術では、蛍光 X線が空気の存在する経路を通じて検出器に入射されることから、空気中に含まれる元素のうちの特にアルゴンがカリウムに似た波長の蛍光 X線を発することに起因してカリウムの強度の検出に悪影響を及ぼし、検出精度が低下するという問題がある。

[0008] そこで本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたもので、蛍光 X線分析法によつて筒状電池の漏液の有無を高速で、且つ正確に判別することができる筒状電池の漏液検査方法を提供することを目的とするものである。課題を解決するための手段

[0009] 上記の目的を達成するための本発明の筒状電池の漏液検査方法は、筒状電池を、各々の軸心が互いに平行となる配置で搬送しながら、漏液検査機構の検出窓に対向する漏液検査部を通過させ、前記漏液検査部において、 X線が前記検出窓を通して筒状電池の封口側端面に照射されるとともに、前記封口側端面力出た蛍光 X線を前記検出窓カゝら蛍光 X線検出器に入射させ、その入射した蛍光 X線を分析して、電解液の成分に対応した蛍光 X線が含まれていたか否かの分析結果に基づき筒状電池の漏液の発生の有無を判別し、前記検出窓を、筒状電池の搬送方向に対応する長さ寸法が搬送中の筒状電池の間隔よりも小さぐ且つ搬送方向に対し直交方向に対応する長さ寸法が筒状電池における軸心に対し直交方向の断面形状の外形寸法よりも僅かに大きい形状に設定したものである。

[0010] このような構成とすると、各々の軸心が互いに平行となるように配置した筒状電池が漏液検査機構の検出窓に対向する漏液検査部を通過するときに、一次 X線の照射により各筒状電池の封口側端面から出射した蛍光 X線が検出窓を通って蛍光 X線検出器に入射するが、その検出窓を、筒状電池の搬送方向に対応する長さ寸法を筒状電池の間隔よりも小さい形状に設定していることから、隣接する各 2つの筒状電池力も出た蛍光 X線が検出窓が通って同時に蛍光 X線検出器に入射することがないので、各筒状電池を可及的に小さな間隔に配列して高速で搬送した場合にぉ、ても、蛍光 X線検出器に入射した蛍光 X線を個々の筒状電池からの出射分毎に確実に分離して特定することができるから、漏液検査の処理速度を格段に高めることができる。

[0011] また、検出窓を、搬送方向に対し直交方向に対応する長さ寸法が筒状電池の軸心に対し直交方向の断面形状の外形寸法よりも僅かに大きい形状に設定したことから、筒状電池の封口側端面の全ての部位から出射した蛍光 X線を確実に蛍光 X線検出器に入射させることができ、封口側端面の何れの部位に漏液が発生していても、この漏液の発生を確実に検出することができるとともに、蛍光 X線検出器に入射した所定の蛍光 X線を高い SZN比で高精度に検出することができる。さらに、 X線および蛍光 X線は絶縁ガスケットなどを透過するので、目視では判別できな、筒状電池の内部での漏液発生であっても、これを確実に検出することができる。 [0012] また、搬送中において検出窓に順次対向する各筒状電池力それぞれ蛍光 X線検出器に逐次入射した蛍光 X線の単位時間当たりの強度または筒状電池の封口側端面の単位面積当たりの強度に基づき漏液発生の有無を検出するようにすると、所定の配置に配列した各筒状電池を、一定速度による連続搬送、検出窓に対向する漏液検査部で一時静止させる間欠搬送または漏液検査部の通過時のみ低速で搬送する変速搬送の何れを採用して搬送する場合であっても、筒状電池が漏液検査部を通過時に入射した蛍光 X線を筒状電池が検出窓を通過し終えるまでの所要時間で割り算して算出した蛍光 X線の単位時間当たりの強度、または筒状電池が漏液検査部を通過時に入射した蛍光 X線を筒状電池の封口側端面の表面積で割り算して算出した単位面積当たりの蛍光 X線の強度に基づいて漏液発生の有無を判別するので、筒状電池を高速で搬送しながらも漏液発生の有無を高精度に検出することが可能となる。

[0013] また、搬送中の筒状電池の封口側端面に対し漏液検査機構の検出窓を所定間隔で相対向する配置で設置し、前記検査機構の筐体内部には、 X線を筒状電池に投射する X線源、この X線源から出射した蛍光 X線をビーム状に規制するマスクおよび蛍光 X線が入射する蛍光 X線検出器を内蔵するとともに、前記筐体の内部をヘリウムガス雰囲気に保つようにすると、筐体内部に充満したヘリウムガスが空気中に含まれるアルゴンガスを減殺するので、アルゴンガスによる蛍光 X線に対する悪影響を除外することができ、アルゴンガスに起因するノイズを排除して高ヽ SZN比で蛍光 X線の強度を検出することができる。但し、この場合には、 X線が透過する素材力もなる封止部材で検出窓を閉塞してヘリウムガスの検出窓力の漏洩を防止することが好ましい

。また、マスクによって一次 X線をビーム状に絞り込むことができるので、これによつても検出窓の開口面積を可及的に小さくすることができるとともに、検出窓と漏液検査部を搬送中の筒状電池の封口側端面との間隔を、例えば 2mm程度に極めて小さく設定することが可能となり、検出窓と筒状電池の封口側端面との間に存在する空気中に含まれるアルゴンガスの悪影響を低減できるので、漏液の検出精度の向上を図ることがでさる。

[0014] さらに、筒状電池を、互いに平行で、且つ一定間隔の配置で送転盤に保持しながら搬送するようにすると、各筒状電池を所定の配列状態で送転盤に保持して漏液検查部に向けロータリ方式で搬送するので、筒状電池をコンベア上に鉛直な配置で立てた状態で搬送する場合とは異なり、電池が転倒するおそれがないことから搬送速度を格段に上げることができるとともに、各筒状電池を高速で搬送した場合においても、その高速搬送時にぉ、て送転盤が筒状電池を位置が変位しな!、ように確実に保持するので、筒状電池を、その封口側端面が検出窓に対し可及的に小さい一定の間隔を保持しながら通過させることができ、これにより、筒状電池を高速で搬送しながら高い検出精度で漏液を検出することができる。

[0015] また、筒状電池の搬送用の送転盤が取り付けられた装置ケーシングの前面側に、 X 線源、マスクおよび蛍光 X線検出器を内蔵した筐体を、これに設けた検出窓を前記送転盤に向けた配置で取り付けた構成とすると、作業員が、支持架台における送転盤の取付位置とは反対側の前方側でのみ作業するのが通常であるのに対応して、一次 X線を出射する検出窓が後方を向く配置で筐体を支持架台に取り付けているので、作業員が一次 X線に被曝するおそれが全くなぐ本発明の漏液検査方法を実用化するに際して、極めて安全な漏液検査装置を具現化することができる。

[0016] さらに、各筒状電池を、所定の位置決め状態で送転盤に保持して漏液検査機構を通過させ、前記漏液検査機構での検査結果にぉ、て漏液発生であると判定された筒状電池の不良判定品を、前記送転盤力不良品回収経路に排出して、良品の搬送経路から分別するようにすると、漏液検査を連続的に行う過程において、漏液発生の不良品と判定された筒状電池を搬送経路から自動的に排出することができ、漏液検査工程後の筒状電池の検査結果に基づく選別工程が不要となる。

[0017] また、水酸化カリウム溶液を含む電解液を用いて構成されたアルカリ乾電池を検査対象として、蛍光 X線検出器に入射した蛍光 X線中にカリウムの成分に対応した蛍光 X線が含まれて、るか否かに基づき漏液発生の有無を判別するようにすると、アル力リ電解液を用いた電池の漏液検査に適用した場合に、蛍光 X線を発し易いカリウムを検出対象に設定したことにより、蛍光 X線中に含まれるカリウムに対応した成分の強度に基づき漏液発生の有無を高い検出精度で検出することができる。

[0018] さらに、 X線が透過しない金属で形成したマスクにより、 X線源から出射した X線をビーム状に規制したのちに筐体の検出窓力搬送中の筒状電池の封口側端面に向け出射させ、検出窓における少なくとも筒状電池の搬送方向に対応する長さ寸法を可変できるようにすると、検出窓の開口寸法を検査対象の筒状電池の径または外形に対応するように可変調整することにより、円筒状電池の径または角筒状電池の外形が異なる多種の筒状電池の検査に容易に対応することができる。

図面の簡単な説明

[0019] [図 1]図 1は、本発明の筒状電池の漏液検査方法を具現化した一実施の形態に係る漏液検査装置を示す概略正面図である。

[図 2]図 2は、同上の漏液検査装置を示す概略斜視図である。

[図 3]図 3は、同上の漏液検査装置を示す概略右側面図である。

[図 4]図 4は、同上の漏液検査装置における筒状電池の位置決め機構を示す概略平面図である。

[図 5]図 5は、同上の漏液検査装置における漏液検査機構を示す概略構成図である

[図 6]図 6A〜図 6Cは、同上の漏液検査機構における異なる形状の検出窓と各筒状電池の配置および封口側端面の形状との相対関係を示した説明図である。

[図 7]図 7Aは、本発明の漏液検査方法の検査対象となるアルカリ電解液を用いた電池の一例を示す半部切断した正面図であり、図 7Bは、図 7Aの VIIB部の拡大図である。

発明を実施するための最良の形態

[0020] 以下、本発明に係る筒状電池の漏液検査方法の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。先ず、本発明の漏液検査方法の検査対象とする筒状電池について説明する。図 7Aは、その検査対象となるアルカリ電解液を用いた筒状電池 Baの一例を示す半部切断した正面図である。この筒状電池 Baは、有底円筒状の金属製電池ケース 1の内部に、正極合剤 2とゲル亜鉛負極 3とがセパレータ 4の介在によって分離された状態で電解液（図示せず)とともに収納され、ゲル亜鉛負極 3内に挿入された集電子 7の先端が電池ケース 1の開口部に配置され、その電池ケース 1 の開口部が、絶縁ガスケット 8、ヮッシャ 9および負極端子板 10により封口されている [0021] 上記筒状電池 Baにおける電池ケース 1の開口部の封口構造は、ヮッシャ 9および負極端子板 10の各々の互いに重合された周縁部を絶縁ガスケット 8で挟み込んだ状態で電池ケース 1の開口端縁部を内方に力しめ加工することにより、絶縁ガスケット 8 を圧縮変形させて、電池ケース 1、絶縁ガスケット 8、負極端子板 10およびヮッシャ 9 の各間を密閉した構成になっている。この筒状電池 Baでは、電池ケース 1の開口端縁部と絶縁ガスケット 8との間または負極端子板 10と絶縁ガスケット 8との間から電解液が僅かながら漏れ出る可能性がある。

[0022] また、図 7Aの VIIB部の拡大図である図 7Bに示すように、電池ケース 1の開口周端および絶縁ガスケット 8の端面と負極端子板 10との間には、図示のように絶縁榭脂 1 1が塗着されており、この絶縁榭脂 11に代えて、絶縁リングが嵌め込まれることもある力何れの場合にも、電池ケース 1の開口端縁部と負極端子射た 10との電気的短絡を防止するように図っている。なお、絶縁ガスケット 8は、これの端面が電池ケース 1の開口端縁部よりも突出する配置とされる場合もある。

[0023] ところが、筒状電池 Baの製造工程では、例えば、負極端子板 10、絶縁ガスケット 8 または電池ケース 1の何れか〖こ電解液が僅かな量であっても付着すると、その電解液が付着した 2つの部材の互いの接触面が電解液で濡れることにより漏液系路が出来てしまい、電解液がその漏液系路を伝って漏液することがある。このような漏液は、上記絶縁榭脂 11などで隠蔽されて外部力視認することができない。本発明の漏液検査方法は、上述の目視では発見できない漏液発生をも蛍光 X線分析法により確実に検出しょうとするものである。

[0024] 図 1および図 2は本発明の筒状電池の漏液検査方法を具現化した漏液検査装置を示す概略正面図および概略斜視図である。この漏液検査装置は、図 2に示すよう〖こ、蛍光 X線分析法により筒状電池 Baの漏液の有無を判別する漏液検査機構 12が、蛍光 X線検出部 13と分析部 14とから構成されてヽる。被検査物である筒状電池 Ba は、供給側コンベア 17により供給されたのち、この供給側コンベア 17から供給側送転盤 18に転移されたときに、各々の軸心が互いに平行で、且つ一定間隔となる配置に整列された状態で供給側送転盤 18に保持される。 [0025] さらに、筒状電池 Baは、供給側送転盤 18から主送転盤 20に転移されて、図 1の位置決め機構 19を通過するときに、各々の軸心方向の位置を修正されて封口側端面が同一面上に位置するように揃えられ状態とされた上で、漏液検査機構 12内を通過され、この漏液検査機構 12による検査結果が良品である筒状電池 Baが、取出用送転盤 21に転移されたのちに取出用コンベア 22によって次工程へ搬送され、一方、上記検査結果が不良良品である筒状電池 Baが、主送転盤 20の回転に伴、不良品排出位置まで移送された時点で駆動する排出用シリンダなどにより主送転盤 20から押し出されて排出用送転盤 24に転移されたのちに、排出用コンベア 27によって不良品回収ボックスなどに排出される。

[0026] また、各送転盤 18, 20, 21, 24は、保持溝内に嵌まり込ませた筒状電池 Baをマグネットによる磁着手段、チヤッキング手段またはバキュームによる吸着手段などによつて容易に変位しない状態に保持するようになっている。したがって、筒状電池 Baをコンベア上に鉛直な配置で立てた状態で搬送する場合とはことなり、筒状電池 Baが転倒や脱落するおそれがないので、搬送速度を格段に上げることができるとともに、各送転盤 18, 20, 21, 24は、鉛直な面内で回転する配置になっているので、装置の設置面積が小さくなり、設置の自由度が高まる。

[0027] 図 3は上記漏液検査装置を示す概略右側面図である。同図において、漏液検査装置の装置ケーシング 28には、その前面 28aに上述した各送転盤 18, 20, 21, 24が取り付けられ、これら各送転盤 18, 20, 21, 24の駆動機構および駆動制御機構が内部に設けられている。その装置ケーシング 28の前面 28aにおける下方箇所には支持架台 29が固着され、その支持架台 29上には、上記蛍光 X線検出部 13の筐体 30 力これに設けた検出窓 35が装置ケーシング 28の前面 28a側の主送転盤 20に相対向する配置で取り付けられてヽる。

[0028] また、図 1で示した位置決め機構 19は、図 4に示すように、一定間隔で主送転盤 20 に保持されながら搬送方向 Pに搬送される各筒状電池 Baを蛍光 X線検出部 13に向けた方向に順次変更させながら案内するフォロワ用ガイド体 31と、このフォロワ用ガイド体 31によって方向を若干変更されながら送られてくる筒状電池 Baの封口側端面（図の上面側端面)を当接させて同一平面上に位置するように揃える位置決めガイド体 32とを備えて構成されている。これにより、各筒状電池 Baは、各々の封口側端面を同一平面上に位置する配置に修正された状態で主送転盤 20に保持されながら、蛍光 X線検出部 13の筐体 30の検出窓 35に対し所定の間隔を確実に保って搬送される。

[0029] 図 5は、上記漏液検査機構 12を示す概略構成図である。この漏液検査機構 12は、図 2にも示したように、蛍光 X線検出部 13と分析部 14とから構成されており、蛍光 X 線検出部 13は、筐体 30内に、上記主送転盤 20に保持されながら搬送される筒状電池 Baの封口側端面 33に一次 X線 34を照射する X線源たる X線管 37と、その一次 X 線 34をビーム状に絞って筐体 30の検出窓 35から出射させるマスク 38と、一次 X線 3 4が照射されたことによって筒状電池 Baの封口側端面 33から発せられた蛍光 X線（二次 X線) 40が検出窓 35を通って入射する蛍光 X線検出器 39とが内装されている。上記マスク 38は、 X線 34を透過させない金属、例えば真鍮で形成されている。また、筐体 30の内部はヘリウムガス 41の雰囲気に保たれており、それに伴って、検出窓 35 は、 X線 34, 40を透過させる素材、例えば PETフィルムカゝらなる封止部材（図示せず )により閉塞されている。さらに、筐体 30には、検出窓 35の開口形状を任意に可変することのできる、 X線を透過しない開口調整部材 42が付設されている。

[0030] 一方、分析部 14は、蛍光 X線検出器 39に入射した蛍光 X線 40のうちの所定の成分 (元素）に対応した波長をもった蛍光 X線 40のみを検出する検出部 43と、この検出部 43が検出した蛍光 X線 40を単一の筒状電池 Baが検出窓 35の対向箇所を通過し終えるまでの所要時間で割り算して単位時間当たりの蛍光 X線 40の強度を算出する演算部 44と、この演算部 44が算出した強度と予め設定したレベルとを比較対照して筒状電池 Baの漏液発生の有無を判別する判定部 47とを備えている。

[0031] 上記検出部 43は、電解液を構成する成分のうちの筒状電池 Baの他の部分で使用されていない元素で、且つ蛍光 X線を強く出す元素が予め設定されており、その元素が出す波長の蛍光 X線 40を検出する。例えば、検査対象がアルカリ電解液を用いた筒状電池 Baである場合には、検出部 43が水酸ィ匕カリウム溶液力もなる電解液中のカリウムを検出する。

[0032] 上記演算部 44は、上述した単位時間当たりの蛍光 X線 40の強度を算出するのに代えて、検出部 43が検出した蛍光 X線 40を単一の筒状電池 Baの封口側端面 33の表面積で割り算して単位面積当たりの蛍光 X線 40の強度を算出するようにしてもよい

[0033] 上記判定部 47は、従前の手作業による目視での検査により漏液と判別できる最小量である分析定量値が予め実験的に求めて記憶設定されており、演算部 44が算出した単位時間当たりの蛍光 X線 40の強度または単位面積当たりの蛍光 X線 40の強度が上述の分析定量値を越えたときに、漏液の発生であると判別するようになっている。

[0034] 図 6A〜図 6Cは、蛍光 X線検査装置 13における異なる形状の検出窓 35A〜35C と各筒状電池 Bal, Ba2の配置および封口側端面 33の形状との相対関係を示した説明図である。図 6Aは円筒状電池 Balに対し円形の開口形状を有する検出窓 35A を設けた場合、図 6Bは円筒状電池 Balに対し矩形状の開口形状を有する検出窓 3 5Bを設けた場合、図 6Cは角筒状電池 Ba2に対し矩形状の開口形状を有する検出窓 35Cを設けた場合をそれぞれ示してある。

[0035] 図 6Aに示す検出窓 35Aは、円筒状電池 Balに対して、これの搬送方向に対応する長さ寸法 (この場合は円形であるから直径) L1が搬送中の円筒状電池 Balの間隔 C1よりも小さぐ且つ搬送方向に対し直交方向に対応する長さ寸法 (この場合も直径 ) L2が円筒状電池 Balにおける軸心に対し直交方向の断面形状の外形寸法 (この場合は円形であるから直径) R1よりも大きい円形の開口形状に形成されている。

[0036] 図 6Bに示す検出窓 35Bは、円筒状電池 Balに対して、これの搬送方向に対応する長さ寸法 L3が搬送中の円筒状電池 Balの間隔 C1よりも小さぐ且つ搬送方向に対し直交方向に対応する長さ寸法 L4が円筒状電池 Balにおける軸心に対し直交方向の断面形状の外形寸法 R1よりも大きい矩形状の開口形状に形成されている。

[0037] 図 6Cに示す検出窓 35Cは、角筒状電池 Ba2に対して、これの搬送方向に対応する長さ寸法 L5が搬送中の角筒状電池 Ba2の間隔 C2よりも小さぐ且つ搬送方向に対し直交方向に対応する長さ寸法 L6が角筒状電池 Ba2における軸心に対し直交方向の断面形状の外形寸法 R2よりも大きい矩形状の開口形状に形成されている。

[0038] つぎに、本発明の漏液検査方法を具現化した上記漏液検査装置における検査ェ程について説明する。電池として機能する状態に製造された筒状電池 Baは、図 1および図 2に示すように、供給側コンベア 17および供給側送転盤 18を介して主送転盤 20に転移されることにより、互いに平行で、且つ所定の間隔に位置決めして主送転盤 20に保持され、主送転盤 20の回転に伴!、漏液検査機構 12まで搬送される過程において、位置決め機構 19によって各々の封口側端面 33が同一平面上に位置するように軸心方向の位置決めが行われたのち、その位置決め状態に保持される。したがって、各筒状電池 Baは、図 5に示すように、各々の封口側端面 33が検出窓 35 に対し常に一定の間隔 Dを確実に保ちながら漏液検査機構 12を通過する。そのため、封口側端面 33の検出窓 35に対する間隔 Dは、極めて小さぐ例えば 2mm程度に近接した値に設定することが可能である。

[0039] 各筒状電池 Baが検出窓 35に対向する漏液検査部を通過する際には、 X線管 37 力も出射してマスク 38でビーム状に絞られた一次 X線 34が検出窓 35を通過して筒状電池の封口側端面 33に照射され、封口側端面 33から出た蛍光 X線 40が検出窓 3 5を通過して蛍光 X線検出器 39に入射する。分析部 14では、検出部 43が、蛍光 X線検出器 39に入射して検出された蛍光 X線 40から、電解液中に含まれる成分のうちの予め設定された一成分に対応した波長をもった蛍光 X線 40のみを検出する。その設定する成分としては、電解液を構成する成分のうちの筒状電池 Baの他の部分で使用されていない元素で、且つ蛍光 X線 40を強く出す元素が好ましぐ例えば、検査対象がアルカリ電解液を用いた筒状電池 Baである場合には、水酸ィ匕カリウム溶液力ゝらなる電解液中のカリウムを設定することが好ましい。

[0040] 分析部 14の演算部 44には次の種々のデータが予め記憶設定されている。すなわち、演算部 44には、各筒状電池 Baの搬送方向の先端部が検出窓 35に対向するタイミングの時間と、主送転盤 20が一定の回転速度で連続回転で駆動する場合および筒状電池 Baが検出窓 35に対向しながら通過するときのみ低速回転する変速回転で駆動する場合に筒状電池 Baが検出窓 35を通過し終えるまでの所要時間と、主送転盤 20が筒状電池 Baを検出窓 35に対面状態で一時静止させる間欠回転で駆動する場合に静止時間と、検査対象の各種の筒状電池 Baの封口側端面 33の表面積とが少なくとも記憶設定されている。 [0041] そして、上記演算部 44は、予め設定されたタイミングの時点力上記何れかの設定時間が経過するまでの間に検出部 43が検出した蛍光 X線 40を、単一の筒状電池 B aが検出窓 35を通過し終えるまでの所要時間で割り算して、単位時間当たりの蛍光 X 線 40の強度を算出する。あるいは、上記演算部 44は、予め設定されたタイミングの時点から上記何れかの設定時間が経過するまでの間に検出部 43が検出した蛍光 X 線 40を、検査中の筒状電池 Baの封口側端面 33の表面積で割り算して、単位面積当たりの蛍光 X線 40の強度を算出する。続いて、判定部 47では、演算部 44が算出した強度と、上述したように目視による手作業の検査により実験的に求めて予め設定されたレベルとを比較対照して、算出した強度が設定レベルを越えたときに、筒状電池 Baに漏液が発生して、ると判定する。

[0042] 上述した蛍光 X線分析法に基づく漏液発生の有無の判別では、図 6A〜図 6Cで説明したように、検出窓 35として、円形の検出窓 35Aまたは矩形状の検出窓 35B, 35 Cの何れを採用した場合にも、その検出窓 35A〜35Cにおける筒状電池 Bal, Ba2 の搬送方向に対応する長さ寸法 LI, L3, L5が筒状電池 Bal, Ba2の間隔 CI, C2 よりも小さく設定されているので、各筒状電池 Bal, Ba2を可及的に小さな間隔 C1, C2に配列して高速で搬送した場合においても、隣接する各 2個の筒状電池 Bal, B a2からの蛍光 X線 40が検出窓 35B, 35Cを通って同時に蛍光 X線検出器 39に入射することがないから、蛍光 X線検出器 39に入射した蛍光 X線 40を個々の筒状電池 B al, Ba2からの出射分毎に分離して特定することができるので、漏液検査の処理速度を格段に高めることが可能となる。実測結果によると、毎分当たり 800〜1200個の筒状電池 Baを確実に検査でき、毎分当たり 2000個の筒状電池 Baの検査を行える程度にまで高速ィ匕することも可能である。

[0043] また、検出窓 35A〜35Cにおける搬送方向に対し直交方向に対応する長さ寸法 L 2, L4, L6を筒状電池 Bal, Ba2の軸心に対し直交方向の断面形状の外形寸法 R1 , R2よりも僅かに大きく設定したので、筒状電池 Bal, Ba2の封口側端面 33の全ての部位から出射した蛍光 X線 40を確実に蛍光 X線検出器 39に入射させることができるから、封口側端面 33の何れの部位に漏液が発生していても、この漏液の発生を確実に検出することができるとともに、上記長さ寸法 L2, L4, L6が上記断面形状の外形寸法 Rl, Rlよりも僅かに大きい値に設定されていることにより、筒状電池 Bal, Ba 2の周辺からの蛍光 X線の蛍光 X線検出器 39への入射が検出窓 35A〜35Cで阻止されるから、分析部 14の検出部 43では、蛍光 X線検出器 39に入射した蛍光 X線 40 のうちの所定の波長の蛍光 X線 40を高い SZN比で検出することができる。

[0044] また、分析部 14の演算部 44および判定部 47では、筒状電池 Baが検出窓 35を通過する時に蛍光 X線検出器 39に入射した所定波長の蛍光 X線 40を筒状電池の全体が検出窓 35を通過し終えるまでの所要時間で割り算して算出した蛍光 X線 40 の単位時間当たりの強度、または筒状電池 Baの全体が検出窓 35を通過する時に蛍光 X線検出器 39に入射した所定波長の蛍光 X線を筒状電池 Baの封口側端面 33の表面積に相当する断面積で割り算して算出した単位面積当たりの蛍光 X線 40の強度を、予め実験的に求めた設定レベルと比較して漏液発生の有無を判別している。これにより、筒状電池 Baの搬送形態として、一定速度による連続搬送、検出窓 35に対面したときに一定時間静止する間欠搬送または検出窓 35の通過時に低速とする変速搬送の何れを採用した場合においても、漏液発生の有無を高精度に検出することが可能となる。

[0045] さらに、蛍光 X線検出部 13の筐体 30の内部がヘリウムガス 41雰囲気に保たれており、このヘリウムガス 41が空気中に含まれるアルゴンガスを減殺するので、検出対象のカリウムに似た波長の蛍光 X線 40を発するアルゴンガスによる悪影響を除外することができ、アルゴンガスに起因するノイズを排除して高!、SZN比で所定波長の蛍光 X線 40の強度を高精度に検出することができる。

[0046] 上記蛍光 X線検出部 13では、マスク 38によって一次 X線 34をビーム状に絞り込んでいることにより、図 6A〜図 6Cで説明したように検出窓 35A〜35Cの開口面積を可及的に小さくすることを可能にしているとともに、検出窓 35A〜35Cと搬送中の筒状電池 Bal, Ba2の封口側端面 33との間隔 D (図 5参照）を、上述のように 2mm程度の極めて小さい値に設定することを可能にしているので、検出窓 35A〜35Cと搬送中の筒状電池 Bal, Ba2の封口側端面 33との間に存在する空気中に含まれるァルゴンガスに起因する上述の悪影響を極めて低減することができ、これによつても漏液の検出精度の一層の向上を図ることができる。 [0047] 上記漏液検査装置では、各筒状電池 Baを所定の配列状態で主送転盤 20で保持して蛍光 X線検出部 13に向けロータリ方式で搬送するので、各筒状電池 Baを高速で搬送しながらも所定の配列状態力変位しな、ように確実に保持することができるから、筒状電池 Baを、その封口側端面 33が検出窓 35に対し可及的に小さい一定間隔 Dを確実に対面した状態で通過せるることができ、これにより、筒状電池の検出処理速度を一層高めながらも高い検出精度で漏液を検出できるように図ることができる

[0048] また、図 3で説明したように、蛍光 X線検出部 13は、これの筐体 30の検出窓 35が後方を向く配置で支持架台 29に取り付けられて、一次 X線 34を後方に向け出射するようにしたので、支持架台 29に対し各送転盤 18, 20, 21, 24の取付箇所とは反対側の前方側でのみ作業する作業員が一次 X線 34に被曝するおそれが全くなぐ極めて安全な漏液検査装置とすることができる。

[0049] また、図 5に示すように、検出窓 35の開口形状は開口調整部材 42の操作によって任意に可変できるので、検査対象の筒状電池 Baが変わった場合に、その筒状電池 Baの径または外形に対応するよう開口調整部材 42を調整することにより、円筒状電池 Balの径または角筒状電池 Ba2の外形が異なる多種の筒状電池 Baの漏液検査に容易に対応することができる。

[0050] そして、漏液検査機構 12での漏液検査において漏液発生の不良品と判定された筒状電池 Baは、主送転盤 20の回転に伴い排出用送転盤 24の対向位置まで搬送された時点で駆動する排出用シリンダ 23 (図 1参照）により押し出されて排出用送転盤 24に転移されたのち、不良品回収経路を構成する排出用コンベア 27により回収ボッタスなどに自動的に回収される。したがって、この漏液検査装置では、連続的な搬送過程において不良品の筒状電池 Baを良品の筒状電池 Baから分別して自動的に排出するので、漏液検査工程後の筒状電池 Baの検査結果に基づく良否の選別工程が不要である。

[0051] なお、上記実施の形態では、筒状電池 Baを送転盤 18, 20, 21, 24に所定の配置で保持しながら搬送する場合を例示して説明したが、筒状電池 Baを所定の配置で保持しながら直線状の搬送路上を搬送するようにしても、上述と同様の効果を得ることができる。また、実用化に際しては、必要に応じて種々の構成が付加されるのは勿論であり、検出窓 35には、これを閉塞するシャツタを設けて、稼働停止時に X線 34を遮断する構成とすることで、一層の安全性向上を図り、また、主送転盤 20には、検出窓 35を通過する領域にぉ、てのみ保持して、る筒状電池 Baを自転させる機構を付設することにより、漏液の検出精度の一層の向上を図る。

産業上の利用可能性

以上説明したとおり本発明によれば、 X線を通過させて筒状電池の封口側端面に照射させ、且つ封口側端面から出た蛍光 X線を通過させて蛍光 X線検出器に入射させる検出窓を、筒状電池の搬送方法に対応する長さ寸法が搬送中の筒状電池の間隔よりも小さぐ且つ搬送方向に対し直交方向に対応する長さ寸法が筒状電池における軸心に対し直交方向の断面形状の外形寸法よりも大きく設定したことにより、蛍光 X線分析法によって筒状電池の漏液の有無を高速で、且つ正確に判別する筒状電池の漏液検査方法を実現できる。

Claims

請求の範囲

[1] 1.筒状電池 (Ba, Bal, Ba2)を、各々の軸心が互いに平行となる配置で搬送しながら、漏液検査機構（12)の検出窓（35)に対向する漏液検査部を通過させ、前記漏液検査部において、 X線を前記検出窓を通して筒状電池の封口側端面（33 )に照射するとともに、前記封口側端面から出た蛍光 X線 (40)を前記検出窓から蛍光 X線検出器 (39)に入射させ、

その入射した蛍光 X線を分析して、電解液の成分に対応した蛍光 X線が含まれていたか否かの分析結果に基づき筒状電池の漏液の発生の有無を判別し、

前記検出窓を、筒状電池の搬送方向に対応する長さ寸法 (LI, L3, L5)が搬送中の筒状電池の間隔 (CI, C2)よりも小さぐ且つ搬送方向に対し直交方向に対応する長さ寸法 (L2, L4, L6)が筒状電池における軸心に対し直交方向の断面形状の外形寸法 (Rl, R2)よりも僅かに大きい形状に設定された筒状電池の漏液検査方法

[2] 2.搬送中において検出窓（35)に順次対向する各筒状電池 (Ba, Bal, Ba2)からそれぞれ蛍光 X線検出器（39)に逐次入射した蛍光 X線 (40)の単位時間当たりの強度または筒状電池の封口側端面（33)の単位面積当たりの強度に基づき漏液発生の有無を検出するようにした請求項 1に記載の筒状電池の漏液検査方法。

[3] 3.搬送中の筒状電池 (Ba, Bal, Ba2)の封口側端面（33)に対し漏液検査機構（

12)の検出窓 (35)を所定間隔で相対向する配置で設置し、前記検査機構の筐体（ 30)内部には、 X線を筒状電池に投射する X線源（37)、この X線源から出射した蛍光 X線 (40)をビーム状に規制するマスク（38)および蛍光 X線が入射する蛍光 X線検出器（39)を内蔵するとともに、前記筐体の内部をヘリウムガス雰囲気に保つようにした請求項 1に記載の筒状電池の漏液検査方法。

[4] 4.筒状電池（Ba, Bal, Ba2)を、互いに平行で、且つ一定間隔の配置で送転盤（

18, 20, 21, 24)に保持しながら搬送するようにした請求項 1に記載の筒状電池の漏液検査方法。

[5] 5.筒状電池（Ba, Bal, Ba2)の搬送用の送転盤（18, 20, 21, 24)が取り付けられる装置ケーシング（28)の前面側に、 X線源（37)、マスク（38)および蛍光 X線検出器（39)を内蔵した筐体（30)を、これに設けた検出窓（35)を前記送転盤に向けた配置で取り付けた請求項 4に記載の筒状電池の漏液検査方法。

[6] 6.各筒状電池 (Ba, Bal, Ba2)を、所定の位置決め状態で送転盤（18, 20, 21,

24)に保持して漏液検査機構 (12)を通過させ、前記漏液検査機構での検査結果にぉヽて漏液発生であると判定された筒状電池の不良判定品を、前記送転盤から不良品回収経路（27)に排出して、良品の搬送経路（22)力分別するようにした請求項 5に記載の筒状電池の漏液検査方法。

[7] 7.水酸化カリウム溶液を含む電解液を用いて構成されたアルカリ乾電池を検査対象として、蛍光 X線検出器（39)に入射した蛍光 X線 (40)中にカリウムの成分に対応した蛍光 X線が含まれて、るか否かに基づき漏液発生の有無を判別するようにした請求項 1に記載の筒状電池の漏液検査方法。

[8] 8. X線が透過しない金属で形成したマスク（38)により、 X線源（37)から出射した X 線をビーム状に規制したのちに筐体（30)の検出窓（35)から搬送中の筒状電池 (Ba , Bal, Ba2)の封口側端面（33)に向け出射させ、検出窓における少なくとも筒状電池の搬送方向に対応する長さ寸法 (LI, L3, L5)を可変できるようにした請求項 3に記載の筒状電池の漏液検査方法。